嵌套和光纤激光器

/

如果在展会上的技术投票率不足以证明光纤激光切割机在制造领域的永久性地位,那么工业研究可以支持这些观察结果。光纤激光器占整个激光金属加工市场的17%左右,预计到2015年市场份额将增加到30%。近期看增长,光纤激光器销售预计将在2013年增长7%,而更传统的二氧化碳技术的销售实际上将收缩1%,而预计市场相对平稳。纤维激光切割设备的采用率只会随着制造商对技术的长期可行性变得更加舒适而增加,并且光纤激光切割机开发人员可以在整个材料厚度范围内提高切割性能。

因此,如果这种激动人心的切割技术能够存在,围绕制造活动的过程会发生什么?机床制造商和自动化专家改变了材料存储和取回塔以及部件装载系统,以跟上光纤激光切割机的增加的切割速度。在后端,部件拆卸和分拣有点复杂,但是,机床制造商再次努力工作,展示了一些新颖的想法,使劳动密集型操作更加高效。

要了解光纤技术如何改变传统的激光切割思想,制造商需要对激光生成过程有所了解。

其实,如果你看的起源“激光,这一切都是为了让电子受到刺激或“放大” - 以便它们发出光子。光子在该激发阶段期间增殖,并产生聚焦光或激光束。

金属制造行业的大多数人都知道,二氧化碳气体一直是主要的激光产生介质,因为它与用于切割金属的机械有关。在激光腔中发现二氧化碳和其他气体,其中电子被激励,产生光子,并且反射镜来回反射光子以产生激光束。然后将激光引导通过一系列反射镜到达切割头,在那里释放10微米波长的光束。

二氧化碳激光切割机几十年来一直是行业的主力。他们削减了各种金属厚度,机床制造商努力工作,使其更加用户友好,现代化的触摸屏控制和自动激光镜头和墨盒更换。然而,这些装置仍然依赖于激光气体并需要定期维护,例如更换镜子。

光纤激光技术首次在2008年EuroBLECH贸易展上以Salvagnini L1Xe的主要方式在金属制造行业首次亮相。这些固态激光器使用多个激光二极管产生电磁波长,这些电磁波长被馈入双包层光纤电缆,其中包含稀土元素,激发过程发生在这里。

产生的光纤激光束不需要将任何复杂的光学系统输送到切割头。这使得1微米波长光束在金属切割应用中非常稳定,可转化为高公差切割。由于缺少镜子和光束补偿系统(光束路径长度不变),切割头轻巧紧凑,与传统激光切割头相比,可以更高的速度移动。实际上,这导致光纤激光切割系统在较薄的金属范围内(例如20至22规格)的切割速度可以比CO 2系统快两倍。

随着切割速度的提高,制造商不得不怀疑嵌套实践是否应该改变,或嵌套软件算法是否已被改变以适应新功能。在大多数情况下,答案是否定的。

那么较小的光束尺寸呢?这会转化为更紧密的巢吗?只有当我们进行常规切割时,这才真正适用,因为我们确实考虑了切口宽度,这样你仍然可以得到一个精确尺寸的部件。

激光切割材料怎么样?光纤激光器的短波长意味着它可以切割高反射性材料,例如铜 - 这是用CO2激光器不易完成的事情。这会改变巢布局吗?并不是的。即使你看看产生的热量,铜是一种非常热切的材料,但如果这是一个问题,我会像对待切割0.5英寸一样对待它。使用CO 2激光器的氧气材料我要在纸张上跳转,而不是通过纸张上的序列来散开热量。所以这真的不是一个不同的思考过程。

在大多数情况下,用于CO 2激光器的嵌套实践很好地传承到光纤激光器。但是,如果制造操作适用于大量方形或矩形部件,则可能需要考虑利用光纤激光器速度的专用嵌套布局

在该嵌套中,四边形沿着类似的轴与边缘对齐。切割头可以在冒险进入另一个方向之前飞过切口。

真正发生的事情是,你有一堆网格形状的正方形,因此激光切割正方形的一侧并沿X方向前进。它首先完成所有水平行,然后完成垂直行。

根据Ethirajan的说法,这种类型的顺序切割有时被称为“缝合切割‘’,他承认它适用于非常专业的制造应用。

他补充说,该公司的软件算法主要是一样用于CO的那些2的机器。这是可以看到的排序逻辑,以帮助激光切割零件,并在尽可能短的时间内完成下一个制造操作。

处理时间是大多数制造商关注的问题,这就是为什么他们需要认识到光纤激光器的操作。切割机操作速度非常快,只要一切都按照编程功能运行。

逻辑很简单:光纤激光切割机在运行时会产生大量的零件,并且切割头可以避免零件抬起,从而保持绿灯亮起。一台非常快速的切割机在没有切割任何东西时尤其明显。

伍德说,光纤激光器实际上可能会诱使制造商考虑使用他们之前忽略的一些激光切割技术,因为传统的激光器无法利用它们而不会增加大量的切割工作时间。作为一个例子,他指出了切割孔和切口的废料。

没有被困的孔或切口意味着在废料和切割头之间发生碰撞的可能性要小得多。伍德表示,光纤激光切割头移动的速度说服了激光操作员使用废料破坏软件选项,因为即使采用额外切割,新的激光技术仍然可能在更薄的规格中优于传统的激光切割性能。实际上,一些制造商可能希望使用切割头刮削片材,这使激光切割工作完成后激光操作员的工作变得更加容易。

 

软件开发人员关注的另一个领域是通过部分蚀刻传递关键制造信息。当光纤激光机从光纤激光机上下来时,有人必须对零件进行分类,而且由于该设备非常擅长制造大量的激光切割坯料,因此该零件分拣机还有很多工作要做。但是,如果CAM软件能够从制造资源规划软件中提取关键信息(例如零件或订单号)并将光纤激光切割头蚀刻到每个部件上,该怎么办?零件分拣机不必参与猜谜游戏,并且能够根据零件上蚀刻的详细信息组织毛坯。这样的场景可能对于削减零件装配件的制造车间特别有用,