Лазерная резка труб: полное руководство

1.0Что такое лазерная резка труб?

Лазерная резка труб — это процесс изготовления, который использует лазерную технологию для резки труб на заданные длины или для травления подробных узоров. По сравнению с традиционными методами, такими как распиловка или ручное сверление, этот автоматизированный процесс значительно быстрее и точнее.

Лазерная резка стала широко распространенной технологией в мировом производстве. Она позволяет выполнять высококачественную, высокоточную резку круглых, квадратных, прямоугольных и нестандартных труб, предлагая несколько ключевых преимуществ:

• Быстрая и точная работа: Возможность эффективной обработки труб большого размера
• Высокая точность: Легко обрабатывает сложные геометрические формы
• Минимальная предварительная или постобработка: Нет необходимости в сварке, шлифовке или полировке.

Хотя лазерная резка труб была принята позже, чем лазерная резка плоских листов, в последние годы она находит все большее применение. В ходе процесса мощный лазерный луч направляется на поверхность трубы, расплавляя или испаряя материал для создания чистого среза. Движение как лазерного луча, так и трубы управляется компьютером, что обеспечивает точную форму. Система обычно включает в себя лазерный генератор, резонатор и интегрированную режущую головку с управлением движением.

Совместимые типы трубок:

Процесс поддерживает широкий спектр материалов и форм, включая круглые, квадратные и прямоугольные трубы, а также уголки, швеллеры и специальные экструзии. Длина труб обычно составляет от 20 до 24 футов, а диаметр — от 1 до 8 дюймов. Некоторые передовые системы могут обрабатывать диаметры до 14 дюймов. Большинство машин оснащены автоматическими или полуавтоматическими загрузчиками для эффективной обработки материалов.

Труба зажимается, вращается и перемещается вбок во время резки. Можно выполнять многоугольные разрезы для достижения точной геометрии. Правильное программирование имеет важное значение для обеспечения качества и эффективности на протяжении всей операции.

Типы станков для лазерной резки труб:

• 2-осевые системы лазерной резки: Обеспечивает двухмерную резку, идеально подходит для продольной резки и базовых соединений.
• 3-осевые системы лазерной резки: Обеспечивают трехмерные возможности, позволяя выполнять скосы и угловые разрезы для более сложных применений.

2.0Как работает лазерная резка труб

Лазерная резка труб выполняется с использованием точного оборудования с ЧПУ. Процесс заключается в направлении мощного лазерного луча на поверхность трубы. Луч точно фокусируется на материале, что позволяет выполнять точную резку. Во время резки интенсивная лазерная энергия испаряет металл в точке контакта, а вспомогательные газы сдувают испаренный материал с кромки реза. Это приводит к чистым, точным разрезам с минимальной необходимостью вторичной обработки.

Процесс лазерной резки труб:

1. Загрузка материала: Трубы — круглые, квадратные, овальные и другие — загружаются в машину вручную или через автоматический питатель. Затем патрон зажимает и выравнивает материал.
2. Позиционирование и центрирование: Система зрения или датчики определяют положение трубки. Вращающийся патрон регулирует угол, чтобы точно выровнять начальную точку.
3. Ввод программы и генерация пути:Траектории резки генерируются путем импорта файлов CAD/CAM или через программное обеспечение для раскроя. Система автоматически рассчитывает пересечения, скосы и сложные контуры.
4. Лазерное излучение и фокусировка: Источник лазера (обычно волоконный лазер) испускает луч высокой энергии. Фокусирующая линза концентрирует луч в небольшую точку, чтобы доставить тепло точно в точку реза.
5. Плавление и испарение материалов: Лазер быстро повышает локальную температуру до тысяч градусов по Цельсию, расплавляя или испаряя материал, образуя надрез.
6. Вспомогательный выброс газа: Газы под высоким давлением (например, азот, кислород или воздух) вытесняют расплавленный материал и способствуют охлаждению зоны резки, в результате чего края становятся гладкими.
7. Выполнение лазерной резки: Лазерная головка перемещается по осям X/Y/Z, а патрон вращает трубу. Многокоординатное управление позволяет выполнять 3D-резку под разными углами, включая пересечения и скосы.
8. Автоматическое разделение и профилирование: Система выполняет такие задачи, как резка отверстий, скашивание фасок, формирование гнезд, пазов типа «ласточкин хвост» и т. д. Расширенные функции, такие как резка на лету и резка по общей линии, оптимизируют процесс.
9. Автоматическая разгрузка и сортировка: Готовые детали автоматически выгружаются через конвейеры. Некоторые системы также поддерживают сортировку по длине или форме.
10. Постобработка (необязательно): При необходимости могут применяться вторичные операции, такие как удаление заусенцев, очистка или подготовка к сварке.

3.0Типы станков для лазерной резки труб

3.1По типу источника лазера:

• Станки для резки волоконным лазером: Высокая энергоэффективность и низкие эксплуатационные расходы; идеально подходит для резки нержавеющей стали, углеродистой стали и широкого спектра других металлов.
• Станки для лазерной резки CO₂: Подходит для резки более толстых материалов. С большей длиной волны он лучше работает с неметаллическими материалами, но требует более сложного обслуживания.
• Дисковые лазерные режущие станки: Обеспечивает превосходное качество луча, идеально подходит для высокоточной обработки; обычно имеет более высокую стоимость.

3.2По количеству контролируемых осей:

• 3-осевые лазерные станки для резки: Предназначен для резки 2D-плоскостей и базовых контуров.
• 5-осевые лазерные станки для резки: Лазерная головка может наклоняться и поворачиваться, что позволяет выполнять сложные трехмерные разрезы, например, необходимые для профильных труб.
• Многоосевые лазерные режущие станки: Включает дополнительные степени свободы для выполнения более сложных и точных операций резки.

3.3По конфигурации резки:

• Лазерные машины с вращающейся фиксированной трубкой: Трубка остается неподвижной, а лазерная головка вращается вокруг нее, выполняя резку.
• Машины с вращающейся трубкой и фиксированным лазером: Головка лазера остается неподвижной; трубка вращается с помощью патрона для выполнения операций резки.
• Гибридные режущие машины: Сочетает в себе управление вращением и многоосевое управление для расширенных возможностей 3D-резки.

3.4Совместимость по типу трубки:

• Станки лазерной резки круглых труб: Специально разработан для обработки круглых труб.
• Станки лазерной резки квадратных, прямоугольных и профильных труб: Предназначены для квадратных, прямоугольных и нестандартных труб.
• Многофункциональные станки лазерной резки: Возможность обработки труб различных форм и размеров в рамках одной системы.

3.5По уровню автоматизации:

• Ручные лазерные режущие станки: Подходит для небольших партий или создания прототипов.
• Полуавтоматические станки лазерной резки: Обеспечивает частичную автоматизацию для повышения производительности.
• Полностью автоматические станки лазерной резки: Включает в себя автоматическую загрузку, программирование, резку и выгрузку; идеально подходит для крупномасштабного производства.

3.6По типу лазера:

• Волоконные лазеры: Наиболее широко используемый источник лазерного излучения, совместимый с различными материалами.
• Лазеры CO₂: Эффективен для резки специальных материалов, таких как титан; обеспечивает более надежную газовую защиту и часто служит в качестве модернизации плазменных систем.

4.0Что такое станок для резки волоконным лазером?

Принцип работы:

Волоконный лазер использует волокно, легированное иттербием, в качестве среды усиления лазера. Лазерный луч передается через волоконную оптику в режущую головку, где он фокусируется в пятно высокой плотности с помощью фокусирующей линзы. Это обеспечивает эффективную и точную резку.

Преимущества:

• Высокая энергоэффективность (коэффициент преобразования оптического сигнала в электрический более 30%), что делает его энергосберегающим и экологически чистым.
• Компактная конструкция и небольшая занимаемая площадь; низкие требования к техническому обслуживанию.
• Короткая длина волны (~1070 нм) обеспечивает высокое поглощение в металлических материалах, особенно эффективно для нержавеющей стали, углеродистой стали, меди и алюминия.
• Обеспечивает высокое качество резки с гладкими кромками, минимальной зоной термического влияния и низкой деформацией.
• Быстрый запуск и короткое время отклика; хорошо подходит для автоматизированного производства.
• Длительный срок службы — волоконные лазерные источники могут работать десятки тысяч часов.

Недостатки:

• Ограниченные возможности резки неметаллических материалов.
• Относительно высокая стоимость, особенно для моделей высокой мощности.

Приложения:

Идеально подходит для высокоточной резки тонких металлических листов и труб из нержавеющей стали, углеродистой стали, легированной стали, алюминия и медных сплавов. Обычно используется в промышленном производстве, автомобилестроении, электронике и производстве медицинских приборов.

5.0Что такое станок для резки лазером CO₂?

Принцип работы:

Машины для лазерной резки CO₂ используют углекислый газ в качестве лазерной среды. Лазер генерируется внутри разрядной трубки и направляется на материал через ряд зеркал и фокусирующую линзу для выполнения резки.

Преимущества:

• Более длинная длина волны (~10,6 мкм) позволяет резать как металлы, так и неметаллы, такие как пластик, дерево и стекло.
• Широкий диапазон толщины резки, особенно эффективен для толстых листов.
• Проверенная и стабильная технология с надежной производительностью.
• Более низкая начальная стоимость по сравнению с волоконными лазерными системами.

Недостатки:

• Более низкая энергоэффективность (обычно около 10–15%), что приводит к более высокому энергопотреблению.
• Передача лазерного луча осуществляется с помощью газовой среды и зеркал, что требует более сложного обслуживания и большей чувствительности к условиям окружающей среды.
• Машина имеет громоздкие размеры и более сложную конструкцию, требующую больше площади.
• Менее эффективен для материалов с высокой отражающей способностью, таких как медь и алюминий.
• Большие зоны термического влияния и повышенный риск деформации материала.

Приложения:

Подходит для резки углеродистой стали, толстой нержавеющей стали, пластика, дерева, ткани и других материалов. Широко используется в производстве вывесок, упаковки, мебели и в производстве пресс-форм.

6.0Сравнение: станки для резки волоконным лазером и CO₂-лазером

7.0Каковы допуски при лазерной резке труб?

Лазерная резка труб сталкивается с большими трудностями по сравнению с резкой плоских листов. Такие материалы, как трубы, уголки и швеллеры, часто демонстрируют изгиб или скручивание, что может усложнить точную резку.

Большинство систем трубчатого лазера способны выдерживать допуски резки около ±0,010 дюйма (±0,25 мм). Для достижения такого уровня точности многие машины используют технология контактного зонда для определения точного положения и формы трубы перед резкой. Хотя это повышает точность, это может снизить скорость резки.

Напротив, лазерная резка плоских листов обычно обеспечивает более жесткие допуски ±0,005 дюйма (±0,13 мм)Тем не менее, ±0,010 дюйма по-прежнему считается жестким допуском для обработки труб и обеспечивает значительное преимущество в точности по сравнению с традиционными методами, такими как распиловка и сверление.

8.0Какое программное обеспечение и форматы файлов поддерживаются станками для лазерной резки труб?

Трубчатые лазерные резаки обычно оснащены специальным программным обеспечением и интерфейсами CAD/CAM, которые упрощают процесс от проектирования до производства. Обычно поддерживаемые форматы файлов включают:

• .СТП— Стандарт обмена данными 3D-моделей
• .IGS— Используется для обмена 3D-геометрией между платформами.
• .X_T— Содержит точные геометрические данные для сложных деталей
• .МФК— Открытый формат данных, широко используемый в строительных и инженерных проектах

9.0Лучшие бренды станков для лазерной резки труб

Несколько ведущих брендов получили признание за свои инновации, качество машин и удовлетворенность клиентов на рынке лазерной резки труб. К ним относятся:

• ТРУМПФ– Известен высокоточными технологиями лазерной резки.
• Быстроник– Предлагает эффективное и надежное оборудование.
• Амада– Известен сильной технической поддержкой и инновационными разработками.
• Мазак– Продвинутый уровень автоматизации и системной интеграции.
• Группа BLM– Специализируется на лазерных решениях для обработки труб.
• ALEKVS Машины– Поставляет экономичные и практичные системы резки труб.

Ключевые факторы, которые следует учитывать при выборе станка для лазерной резки труб:

Тип материала: Для различных материалов могут потребоваться особые лазерные технологии (например, волоконные или CO₂).

Диаметр трубы и толщина стенки: Режущая способность должна соответствовать размерам труб и диапазонам толщин, требуемым для ваших условий.

10.0Различия между трубчатыми лазерными резаками и планшетными лазерными резаками

Хотя некоторые лазерные резаки с плоским основанием поставляются с дополнительными модулями для обработки труб, им обычно требуется больше времени на настройку для переключения между операциями с листами и трубами. В большинстве случаев они поддерживают только базовую 2D-резку. Многие мастерские заявляют о возможностях резки труб, но их фактическая производительность часто ограничена.

Лазерные резаки для труб, с другой стороны, специально спроектированы для обработки длинномерных материалов. Эти машины способны обрабатывать стандартные 20-футовые или 24-футовые трубы, например, квадратные трубы 2,0×2,0×0,125 дюйма (приблизительно 50×50×3 мм), и поддерживают автоматизированная последовательная загрузка из упакованных запасов, что значительно повышает эффективность производства. В отличие от этого, планшетные лазеры обычно полагаются на ручная загрузка при работе с трубками, что ограничивает их способность к непрерывной работе в больших объемах.

Что касается размеров резки, Лазеры с плоским дном ограничены размером дна, как правило, допуская максимальную длину резки менее 10 футов (около 3 метров). Однако трубчатые лазеры обычно оснащены для резки труб и профилей до 20 футов и более в длину.

С точки зрения эффективности трубчатые лазеры могут вложить несколько частей вдоль 20-футовой секции, аналогично раскладке деталей на листе металла размером 4×10 футов в системах с плоскими столами. Лазеры с плоскими столами не очень подходят для достижения такого уровня эффективности раскладки в трубных приложениях.

Более того, трубчатые лазерные станки часто поддерживают 4-х или 5-ти осевая 3D-резка, что делает их способными обрабатывать широкий спектр структурных профилей, включая угловое железо, швеллерную сталь и двутавровые балки. Эти машины также могут выполнять скосы, что позволяет частям быть готов к сварке сразу после резки, без необходимости дополнительной шлифовки или подготовки кромок.

В отличие от этого, планшетные лазеры ограничены 2D резка по осям X и Y, что делает их непригодными для сложных 3D-работ с трубами и профилями.

11.0Резка стальных труб лазером: оптоволокно или CO₂?

Преимущества волоконной лазерной резки:

• Низкое энергопотребление: Волоконные лазерные системы потребляют меньше энергии, что снижает эксплуатационные расходы.
• Минимальное обслуживание: Источники волоконного лазера практически не требуют обслуживания, что сокращает время простоя и расходы на обслуживание.
• Высокие скорости резки: Волоконные лазерные резаки обеспечивают чрезвычайно высокую скорость резки, повышая эффективность производства.
• Широкая совместимость с металлами: Возможность резки различных металлов, включая медь, латунь и металлические сплавы.
• Отличная способность фокусировки: Волоконные лазеры фокусируют луч в пятно меньшего размера, что обеспечивает более точную резку и повышает стабильность системы.

Подходящие области применения для резки лазером CO₂:

Хотя CO₂-лазеры считаются источниками с более низкой энергией, они остаются жизнеспособной альтернативой, особенно для:

• Резка толстых труб: CO₂-лазеры подходят для стальных труб толщиной более 4–5 мм.
• Трубы из низкоуглеродистой стали: Хорошо подходит для резки труб из низкоуглеродистой стали.

12.0Как выбрать хороший станок для лазерной резки труб?

Как выбрать правильный лазерная машина для резки труб из стольких брендов и моделей?

12.1Отдайте предпочтение волоконным лазерам перед CO₂-лазерами:

Современные машины для лазерной резки труб в основном используют волоконные лазеры. По сравнению с традиционными CO₂-лазерами волоконные лазеры предлагают ряд преимуществ:

• Более высокая эффективность резки: волоконные лазеры работают на более коротких длинах волн и обеспечивают более эффективное использование энергии.
• Снижение затрат на техническое обслуживание: нет необходимости в дорогостоящих зеркалах или газе CO₂.
• Более широкая совместимость с материалами: особенно подходит для углеродистой стали, нержавеющей стали и алюминиевых сплавов.
  Рекомендация: Если у вас нет особых потребностей в резке неметаллических изделий, в качестве первого варианта выбирайте модели с волоконным лазером.

12.2Ищите возможность резки с нулевым хвостом — ключ к снижению затрат и эффективности:

Традиционные методы резки часто оставляют 50–200 мм обрезков на конце трубы. Современные машины, благодаря оптимизированной конструкции патрона и системам управления движением, могут достигать:

• Отходы хвоста ≤30 мм или даже истинные резка с нулевым хвостом.
• Экономит 5–10% материала на трубу, что особенно выгодно при крупносерийном производстве.
  Распространенные реализации:
• Плавающая/следящая конструкция с двумя патронами
• Резка на лету (резка на лету)
• Динамическая регулировка длины зажима

Совет: если ваш бизнес ежегодно потребляет большие объемы труб, функциональность «нулевого хвоста» может значительно сократить материальные затраты.

12.3Оцените совместимость трубок на основе возможностей обработки:

Лазерные труборезные станки поддерживают широкий спектр материалов. Перед покупкой уточните ваши производственные потребности.

12.4Точность резки и качество кромок: ключ к сборке и сварке:

Качественный лазерный резак должен быть не только быстрым, но также точным и чистым:

• Точность репозиционирования: ≤±0,03 мм
• Ширина пропила: 0,2–0,5 мм
• Качество кромок: не должно иметь заусенцев, следов ожогов или окисления, что позволяет производить прямую сварку или сборку.
• Возможность резки под углом (например, 45°): обеспечивает более плотную посадку труб при сварке

12.5Уровень автоматизации определяет эффективность и стоимость рабочей силы:

Лазерный труборез с автоматической загрузкой/выгрузкой и интеллектуальными функциями обработки может значительно повысить производительность и сократить трудозатраты:

12.6Является ли программное обеспечение и система управления интеллектуальными и простыми в использовании?

Выберите систему, которая поддерживает прямой импорт CAD/CAM и анализ 3D-моделей, чтобы упростить рабочий процесс:

• Автоматически распознает формы и размеры деталей
• Поддерживает популярные форматы (.dxf, .stp, .igs)
• Включает оптимизацию совместного использования кромок и распознавание взаимосвязанных отверстий
• Умное сочетание мощности лазера и скорости резки

13.0Почему стоит выбрать лазерную резку труб?

Металлические трубы экономичны и структурно прочны, особенно по сравнению с аналогичными компонентами, изготовленными с помощью обработки на станках с ЧПУ. Однако традиционная обработка труб представляет собой ряд проблем — она часто требует интенсивного ручного труда и ее трудно выполнять с высокой точностью. Такие операции, как сверление толстых стальных труб, резка под точным углом или обработка некруглых элементов, могут быть трудоемкими и ограниченными по точности.

Лазерная резка труб эффективно решает эти проблемы. Современные системы могут резать очень сложные геометрии с допусками в пределах тысячных долей дюйма, а также поддерживать резку скосов. Хорошо спроектированные вырезанные детали могут быть самофиксирующимися, что повышает эффективность последующих процессов сборки и сварки.

Тем не менее, лазерные станки для резки труб представляют собой значительные инвестиции, часто стоимостью в несколько миллионов долларов. Они лучше всего подходят для крупносерийного производства на уровне предприятия. Для мелкосерийных работ простой станка может быть дорогостоящим, поэтому инвестиционные решения должны тщательно взвешивать производственные потребности и капитальные затраты.

14.0Преимущества лазерной резки труб по сравнению с другими методами резки

Лазерная резка труб использует мощный лазерный луч, сфокусированный на поверхности материала, для выполнения точных разрезов. По сравнению с традиционными и альтернативными методами резки, он предлагает следующие преимущества:

• Механическая распиловка:
  Более низкая точность, грубые края, требующие последующей обработки; более низкая скорость резки; трудоемкость при низкой эффективности; ограничения при изготовлении сложных профилей или угловых разрезов.
• Плазменная резка:
  Эффективен для резки толстых металлических материалов на высоких скоростях; однако он создает широкую зону термического влияния и грубые края реза, требующие вторичной обработки. Точность ниже, чем у лазерной резки, что делает его непригодным для тонких или сложных деталей.
• Гидроабразивная резка:
  Способен резать широкий спектр материалов, как металлов, так и неметаллов; обеспечивает гладкие края без зоны термического воздействия. Однако системы гидроабразивной резки обходятся дороже в приобретении и обслуживании, работают на более низких скоростях, чем лазеры, и не подходят для очень тонких или точных трубок.
• Лазерная резка плоских листов:
  Обеспечивает высокую точность и чистоту резки плоских материалов. Однако резка трубных секций часто требует ручной загрузки, а система ограничена 2D-резкой, что делает ее непригодной для 3D-профилей или многоугловых операций.
• Лазерная резка труб:
  Высокая точность (±0,010 дюйма), чистые края без необходимости вторичной обработки; поддерживает сложные 3D-геометрии и многоугловые скосы; имеет автоматическую загрузку для длинных труб и идеально подходит для серийного производства. Хотя оборудование стоит дорого, оно отлично подходит для масштабируемого промышленного использования.

15.0Формы материалов, поддерживаемые системами лазерной резки труб

Лазерные резаки труб не ограничиваются стандартными трубами и структурными профилями. Они способны обрабатывать широкий спектр форм, включая:

• Круглые трубы, квадратные трубы, прямоугольные трубы и овальные трубы
• Уголки, швеллеры, двутавровые балки и другие стандартные профили
• Индивидуальные профили со специальными формами, такими как трапециевидные, Z-образные или C-образные сечения
• Конструкционные стальные трубы и профили сложного поперечного сечения
• Полигональные трубы и другие нестандартные геометрии труб

Современные трубчатые лазерные станки также поддерживают многоосевую 3D-резку. Это позволяет выполнять точные операции, такие как скосы, фаски, отверстия и сложные контуры. В результате трубчатая лазерная резка широко используется в различных отраслях, включая машиностроение, автомобилестроение, аэрокосмическую промышленность и строительство конструкций.

16.0Преимущества и ограничения лазерной резки труб

Преимущества лазерной резки труб:

• Полуавтоматизированный или полностью автоматизированный рабочий процесс: Обеспечивает высокую производительность и значительно повышает эффективность производства.
• Минимальные материальные отходы: Использование материалов оптимизировано, отходы минимальны или отсутствуют вовсе.
• Высокоточная резка: Обеспечивает чистые, сложные и повторяемые разрезы с превосходным качеством кромок.
• Широкая совместимость материалов: Подходит практически для всех типов металлов.
• Размеры гибкой трубки: Эффективно справляется с большинством длин и диаметров труб до 6 дюймов.

Ограничения и проблемы лазерной резки труб:

• Изменение цвета краев: Некоторые материалы могут иметь незначительное изменение цвета под воздействием тепла или эффект ореола вблизи кромки реза, что часто вызвано защитой от брызг или избыточным количеством вспомогательного газа.
• Вырезанные отметки входа и выхода: Входные и выходные точки могут привести к небольшим неровностям или неравномерной отделке кромок.
• Ограничения по толщине стенки: Лучше всего подходит для тонкостенных материалов, обычно толщиной менее 0,500–1,000 дюйма.

17.0Каковы основные особенности программного обеспечения для лазерной резки труб?

• Автоматическое вложение: Автоматически распределяет траектории резки на основе длины трубы и размеров детали, чтобы максимально эффективно использовать материал и сократить отходы.
• Общая линия резки / Общая кромка резки: Совместное использование режущих кромок при резке нескольких деталей, сокращение времени резки и энергопотребления лазера, повышение эффективности.
• Планирование многоосевого пути: Поддерживает управление 3-, 4- и 5-осевой связью для создания сложных 3D-траекторий резки, таких как скосы, фаски и пересекающиеся разрезы.
• Управление базой данных материалов: Сохраняет параметры резки для различных материалов (мощность лазера, скорость резки, тип газа и т. д.) для быстрого поиска и настройки.
• Моделирование траектории резки: Обеспечивает 3D-симуляцию процесса резки для заблаговременного выявления конфликтов траектории и потенциальных проблем обработки.
• Управление ломом: Интеллектуальное определение областей брака, оптимизация компоновки деталей и сокращение отходов материала.
• Автоматическая калибровка размеров: Автоматически корректирует программы резки в соответствии с фактическими отклонениями размеров труб для обеспечения точности обработки.
• Интеграция CAD/CAM: Напрямую импортирует файлы проектов САПР (например, форматы .STP, .IGS) для автоматического создания программ резки.
• Удаленный мониторинг и диагностика: Отслеживает состояние оборудования в режиме реального времени, предлагая диагностику неисправностей и оповещения о необходимости технического обслуживания.

18.0Каким образом лазерная резка труб способствует инновациям в проектировании и процессах производства?

Все больше инженеров осознают потенциал лазерной резки труб. Раньше определенные формы и размеры исключались из-за высоких затрат или производственных трудностей. Теперь эти геометрии стали более осуществимыми и доступными. Традиционно прорезка труб основывалась на механической обработке, но сегодня прорезка труб и других профилей стала простой.

Конструктивные инновации, реализованные с помощью трубчатых лазеров:
При проектировании деталей учет возможностей лазерной резки труб открывает новые возможности и расширяет свободу проектирования. Что еще более важно, это позволяет оптимизировать последующие производственные процессы.

Ограничения традиционных методов резки:
Традиционная резка труб и профилей часто зависит от пил, которые имеют низкую скорость резки и низкую точность. Одна только низкая скорость является проблематичной, но низкая точность может вызвать дополнительные проблемы на последующих этапах производства.

Пример случая:
Возьмем в качестве примера квадратную трубу 2,0 x 2,0 x 0,125 дюйма. Предположим, вам нужно изготовить простую прямоугольную раму 3 на 6 футов. Раньше в обычной мастерской трубу разрезали пилой на четыре 45-градусных куска под углом. Перемещение, измерение и настройка пилы для точных 45-градусных разрезов отнимают много времени и часто бывают неточными.

Применение лазерной резки труб

Развитие технологии лазерной резки труб охватывает многочисленные рынки и отрасли. Методы обработки и резки металлических труб разнообразны, с общими операциями, включая перфорацию, прорезку и резку концов. Эти процессы часто сочетаются с присоединением к другим трубам или листовым материалам.

Применение технологии лазерной резки труб:
Лазерные станки для резки труб предназначены для точной резки различных металлов и некоторых неметаллических материалов, включая нержавеющую сталь, сталь, алюминий, медь, латунь и бронзу. Эта технология находит широкое применение в различных секторах, в первую очередь для производства индивидуальных компонентов. Распространенные отрасли включают:

• Строительная инженерия
• Производство
• Автомобильный
• Аэрокосмическая промышленность
• Оборона

Типичные варианты использования:

• Освещение: Изготовление светильников и опор по индивидуальному заказу.
• Трубчатые конструкции: Изготовление трубчатых каркасов для строительства и промышленности.
• Выхлопные системы: Резка труб для выхлопных систем автомобилей и техники.
• Компоненты самолета: Обеспечение высокоточной резки деталей для аэрокосмической отрасли.
• Компоненты обороны: Производство военной техники и комплектующих.

Распространенные формы труб, подходящие для лазерной резки:

• Круглые трубы
• Квадратные трубы
• Угловые профили
• Прямоугольные трубы
• Профили балок
• Сформированные формы
• Индивидуальные экструдированные профили

Технология лазерной резки применяется примерно в 90% средних и крупных трубчатых структурных применений. Такое широкое распространение обусловлено его гибкостью и высокой точностью, что особенно важно в отраслях с жесткими требованиями, таких как аэрокосмическая и автомобильная промышленность. Лазерная резка труб не только гарантирует высококачественные разрезы, но и подходит для широкого спектра форм и размеров труб.

19.0FAQ: общие вопросы о лазерной резке труб

Как выбрать между волоконными лазерными резаками и лазерными резаками на CO₂-лазере?

• Волоконные лазерные резаки: Подходит для металлов с низкой отражательной способностью, предлагая более высокую эффективность и точность резки. Идеально подходит для тонких материалов с меньшими затратами на обслуживание.
• Резаки с лазером CO₂: Лучше подходят для более толстых материалов, особенно для низкоуглеродистой стали и некоторых неметаллических материалов. Однако они имеют более низкую эффективность и более сложное обслуживание, что делает их подходящими в основном для более толстых металлических пластин.

Какие формы труб можно резать лазером?
Станки для лазерной резки труб могут обрабатывать трубы самых разных форм, в том числе:

• Круглые, квадратные и прямоугольные трубы
• Овальные трубки
• Изготовленные по индивидуальному заказу профили, такие как трапециевидные, Z-образные и C-образные профили
• Конструкционные стали, такие как уголки, швеллеры и двутавровые балки

Каков типичный допуск при лазерной резке труб?
Большинство систем лазерной резки труб поддерживают допуск на резку приблизительно ±0,010 дюйма (±0,25 мм)Такая точность подходит для большинства промышленных применений и значительно превосходит традиционные методы пиления и сверления.

Каковы преимущества лазерной резки труб по сравнению с традиционными методами?
По сравнению с механической распиловкой, плазменной резкой или гидроабразивной резкой лазерная резка труб обеспечивает:

• Более высокая точность: Достижение допусков в пределах тысячных долей дюйма с гладкими краями, не требующими вторичной отделки.
• Возможность комплексной резки: Возможность резки сложных 3D-контуров и скосов для точных производственных требований.
• Автоматизация: Поддерживает автоматическую загрузку и обработку, снижая затраты на рабочую силу и повышая эффективность производства.

Сложно ли обслуживать лазерные труборезные станки?

• Волоконный лазер резаки требуют относительно небольшого обслуживания, обычно ограничиваясь периодической заменой активной среды лазера, при длительном сроке службы оборудования.
• CO₂-лазер резаки использовать газ и зеркала для передачи лазерного луча, что требует более частого обслуживания, более высоких сопутствующих расходов и простоев.

Какова стоимость лазерной резки труб?
Лазерные станки для резки труб обычно имеют высокую первоначальную стоимость, что делает их подходящими для масштабного производства на уровне предприятия. Несмотря на первоначальные инвестиции, автоматизация и высокая точность резки значительно сокращают затраты на рабочую силу и время производственного цикла, оправдывая их использование в массовом производстве.

 

Ссылки

www.ametals.com/post/everything-you-need-to-know-about-the-tube-laser

www.oshcut.com/design-guide/tube-cutting-basics

www.allmetalsfab.com/common-questions-about-tube-lasers/

https://en.wikipedia.org/wiki/Laser_cutting

https://en.wikipedia.org/wiki/Fiber_laser