ItalianoStoricamente, aumentare la potenza del laser è stato visto come il metodo più semplice e potente per migliorare l'efficienza dei processi di lavorazione. Eppure, con l'avvento delle taglierine laser da 60.000 watt, è emerso un dibattito all'interno del settore se noi' Abbiamo raggiunto il limite superiore delle capacità di potenza laser. Wu Rangda, il presidente di Penta Laser, afferma che questo livello di potenza è sufficiente a sostituire completamente le tecnologie di taglio al plasma e alla fiamma. Egli suggerisce che spingere oltre questa soglia won' t produrre notevoli guadagni in termini di riduzione dell'efficienza o delle capacità, ma piuttosto aumentare i costi e l'uso di energia per gli utenti.
Tuttavia, la ricerca di una maggiore efficienza nel settore industriale è perpetua. Se noi' Abbiamo raggiunto l'apice di ciò che la potenza laser può offrire, quali strade ci rimangono da esplorare nella nostra ricerca di una migliore efficienza di lavorazione? Let' Approfondire strategie alternative in grado di ottimizzare le prestazioni senza contare su una maggiore potenza laser.
Raddoppiare l'accelerazione: l'integrazione innovativa dei fasci in fibra di carbonio
La sfida di migliorare le prestazioni della macchina utensile senza rivedere la tecnologia di base ha fatto' Per tenere sveglio lo scrittore di notte a lungo. La sua recente visita a Feiyue Laser ha fornito una scintilla di ispirazione, in particolare attraverso il loro approccio innovativo al design della base macchina.
Feiyue Laser, un'azienda high-tech leader, ha fatto passi significativi nell'applicazione e nello sviluppo della tecnologia laser di precisione. La loro esperienza si estende in varie applicazioni laser, tra cui taglio, saldatura e marcatura, con una solida esperienza di successo. Liu, il direttore generale di Feiyue Laser, ha condiviso che l'anno scorso hanno iniziato una mossa rivoluzionaria integrando fasci in fibra di carbonio nei loro macchinari. Queste travi offrono una miscela convincente di alta resistenza, resistenza alla deformazione e design leggero, che non solo migliora l'efficienza di lavorazione, ma contribuisce anche alla riduzione dei costi nelle applicazioni pratiche.
Il fascio è un elemento cardine nelle macchine utensili a portale, con le sue proprietà statiche e dinamiche che determinano le prestazioni complessive della macchina. Questo, a sua volta, influenza significativamente la macchina' s efficienza di elaborazione, precisione e stabilità. Tradizionalmente, le macchine utensili hanno utilizzato travi metalliche, prevalentemente realizzate in acciaio e lega di alluminio.
Le travi in ghisa in acciaio sono venerate per la loro stabilità e precisione, ma il loro peso sostanziale in genere limita il loro utilizzo alle applicazioni che non richiedono operazioni ad alta velocità. Per ottenere capacità ad alta velocità e ad alta accelerazione, queste macchine richiedono motori potenti con una notevole coppia, che può essere un fattore limitante quando le prestazioni dinamiche raggiungono il suo picco. Per contrastare questo, l'industria ha iniziato ad esplorare travi in lega di alluminio per ridurre il peso. Tuttavia, nonostante la loro natura più leggera, le travi in alluminio impongono ancora limitazioni ai miglioramenti di velocità e accelerazione. Il materiale' Il modulo basso di s lo rende più morbido e più incline alla deformazione e il suo alto coefficiente di espansione termica può influenzare negativamente la macchina' s accuratezza. Di conseguenza, la ricalibrazione delle travi in lega di alluminio è spesso necessaria ogni 3-6 mesi per mantenere la precisione.
Il fascio in fibra di carbonio è notevolmente più leggero, ribaltando le bilance a soli 1/5 a 1/4 del peso dell'acciaio e 1/3 a 1/2 di quello della lega di alluminio. Questa sostanziale riduzione di peso cambia il gioco, consentendoci di aumentare significativamente la velocità e le capacità di accelerazione delle nostre macchine utensili. Liu, da Feiyue Laser' S R & S team, ha condiviso che da quando incorpora il fascio in fibra di carbonio, essi' Sono stati in grado di fare passi da gigante.
Il team non solo ha raddoppiato l'accelerazione delle loro macchine da taglio di precisione dalla gamma precedente di 0.8G a 1G ad un impressionante 2G, ma ha anche raddoppiato; Ho anche compiuto un notevole salto di precisione. La precisione è stata notevolmente elevata al livello micronico, a testimonianza dell'impatto trasformativo della tecnologia in fibra di carbonio sui loro macchinari. Questa innovazione non riguarda solo la velocità; it' L'azienda si occupa di precisione ed efficienza, stabilendo un nuovo standard nel settore.
Travi in fibra di carbonio: un'innovazione conveniente nell'efficienza delle macchine utensili
Liu ha evidenziato non solo i vantaggi di velocità dei fasci in fibra di carbonio a Feiyue Laser, ma anche il loro potenziale di risparmio dei costi. Sfruttando la leggerezza naturale della fibra di carbonio, questi fasci hanno inerzia minima di movimento, che riduce significativamente le esigenze sul macchinario' s rack e sistemi motore e riduce anche il peso complessivo della base macchina. Tradizionalmente, ottenere prestazioni ad alta velocità e ad alta accelerazione con travi in acciaio o lega di alluminio richiedeva l'uso di potenti motori ad alta coppia. Tuttavia, con i fasci in fibra di carbonio, Feiyue Laser è riuscito a mantenere lo stesso livello di prestazioni riducendo efficacemente i costi associati alla base macchina, rack e motore. Anche con i motori standard, ora possono raggiungere un'accelerazione di 1G, con un notevole miglioramento della precisione.
Nel settore industriale, l'incessante ricerca di velocità e accelerazione più elevate spesso viene a scapito della precisione e viceversa. Il miglioramento simultaneo richiede tipicamente un investimento sostanziale in motori e rack più robusti, che non sempre è giustificato dal valore aggiunto per l'utente. Liu ha sottolineato che le piccole e le microimprese non possono permettersi investimenti ad alto rischio che potrebbero non essere accettati dai loro clienti. Tuttavia, i fasci in fibra di carbonio hanno aumentato la probabilità di miglioramenti di accelerazione di successo ad una frazione del costo dei fasci metallici tradizionali, spingendo Feiyue Laser a eliminare completamente i fasci metallici a favore della fibra di carbonio.
Per gli utenti finali, l'adozione di travi in fibra di carbonio si traduce in notevoli risparmi sui costi. Con l'accelerazione delle macchine utensili che raddoppia da 1G a 2G, gli utenti possono ora ottenere la produzione di due macchine con l'investimento di una, aumentando significativamente il valore dei loro macchinari. Inoltre, le travi più leggere riducono l'usura delle guide e dei rack che sopportano il carico di movimento primario, prolungando la vita utile di questi componenti e dell'apparecchiatura nel suo complesso.
It' s importante notare che il processo di produzione di travi metalliche comporta la lavorazione a caldo, che può introdurre sollecitazioni residue che portano alla flessione e deformazione nel tempo, colpendo la macchina' s accuratezza. Anche con ripetuti trattamenti termici di invecchiamento, queste sollecitazioni non possono essere completamente eliminate. Le travi in lega di alluminio, essendo più morbide, sono soggette a deformazioni e richiedono una ricalibrazione frequente per garantire la precisione, aggiungendo ai costi di assistenza post-vendita e causando potenziali tempi di inattività per la manutenzione.
Al contrario, la fibra di carbonio, essendo un materiale inorganico e fragile, non subisce deformazioni plastiche. Il suo allungamento minimo alla rottura e la resistenza allo strisciamento e alla fatica consentono di mantenere un'elevata precisione senza la necessità di ricalibrare frequentemente. Il peso più leggero dei fasci in fibra di carbonio riduce anche lo stress sul motore, minimizzando la generazione di calore e il rischio associato di burnout del motore. Questo non solo aiuta le imprese a risparmiare sui costi post-vendita, ma risparmia anche agli utenti l'inconveniente di frequenti interruzioni di manutenzione.
Fasci in fibra di carbonio: una misura naturale per macchine da taglio laser ad alta potenza?
Poiché Feiyue Laser produce principalmente apparecchiature laser di precisione, che inizialmente non possono allinearsi alle esigenze delle macchine di taglio laser ad alta potenza come accennato in precedenza, lo scrittore ha cercato una risposta più adeguata alla domanda originale. Attraverso l'introduzione di Liu, il direttore generale di Feiyue Laser, lo scrittore ha contattato Beijing Hithunder Composite Materials Technology Co., Ltd., l'unico produttore di travi in fibra di carbonio in Cina.
Li, presidente di Hithunder, ha spiegato che la sua azienda ha fornito supporto a un produttore nazionale di macchine da taglio laser ad altissima potenza con potenze superiori a 10.000 watt, e ha ricevuto un numero considerevole di ordini. Sebbene queste macchine diano priorità alla velocità e all'accelerazione, specialmente quando la potenza è al massimo, i loro requisiti di precisione potrebbero non essere così rigorosi come quelli per le apparecchiature di precisione.
Lo scrittore riconosce che dopo aver aumentato la potenza del laser, c'è spesso una limitazione nella velocità quando si tagliano modelli complessi o piccoli. Solo linee rette o archi più lunghi possono davvero sfruttare i vantaggi di velocità dell'alta potenza. Con l'avanzamento della progettazione industriale, gli oggetti lavorati dalle macchine utensili stanno diventando sempre più curvi, raffinati e complessi, il che significa che l'alta potenza da sola non può migliorare in modo completo l'efficienza di lavorazione. La chiave risiede nell'accelerazione e nella velocità dell'asse di movimento, in particolare nell'accelerazione del fascio.
Attualmente, le travi in acciaio sono troppo pesanti e i loro motori di azionamento mancano di potenza e coppia sufficienti, portando a vibrazioni che limitano il miglioramento delle prestazioni. Sebbene le travi in alluminio siano più leggere, la loro morbidezza e la mancanza di rigidità provocano vibrazioni durante l'accelerazione, il che limita anche il miglioramento delle prestazioni. Le travi in fibra di carbonio, invece, sono leggere e offrono una rigidità superiore rispetto all'alluminio, avvicinandosi a quella dell'acciaio. Inoltre, il materiale stesso ha eccellenti proprietà di smorzamento per la propagazione delle vibrazioni, contribuendo alla riduzione delle vibrazioni indotte dal movimento. Pertanto, le travi in fibra di carbonio possono migliorare significativamente le prestazioni dinamiche delle macchine da taglio ad alta potenza.
Il signor Li ha anche discusso il fascio in fibra di carbonio' resistenza a danni accidentali. I fasci a cavalletto utilizzano tipicamente azionamenti di sincronizzazione a controllo numerico del motore bilaterale, che possono perdere la sincronizzazione in caso di guasto del sistema di controllo o collisioni esterne, causando potenzialmente il fascio di rimanere bloccato o gravemente contorto e deformato. I materiali metallici, inclini alla deformazione plastica, possono subire deformazioni permanenti che richiedono la sostituzione del fascio. La fibra di carbonio, tuttavia, non subisce deformazioni plastiche e può tornare alla sua forma originale dopo deformazioni significative, purché non vi siano danni interni. Questa caratteristica rende la fibra di carbonio superiore ai materiali metallici e adatta all'uso in componenti elastici come le piastre vibranti della molla della tavola, dove mantiene un'elasticità stabile senza decadimento.
Hithunder parteciperà al Laser Expo presso il Shenzhen International Convention and Exhibition Center (Bao'an New Hall) dal 27 al 29 giugno, dove si impegnerà in scambi approfonditi con i colleghi del settore presso lo stand C112 nel padiglione 9.
