Ласерско сечење и сечење со воден млаз: комбинирање на две одлични технологии? Или се најдобри кога се соло? Како и секогаш, одговорот зависи од тоа кои работни места се во продавницата, со кои материјали најчесто се ракуваат, нивото на вештина на операторите, и на крајот расположливиот буџет за опрема.
Според истражувањето на главните добавувачи на секој систем, краткиот одговор е дека водените млазници се поевтини и поразновидни од ласерите во однос на материјалите што може да се сечат. Од пена до храна, водените млазници покажуваат извонредна флексибилност. рачно, ласерите нудат неспоредлива брзина и прецизност кога се произведуваат големи количини на потенки метали со дебелина до 1 инч (25,4 mm).
Во однос на оперативните трошоци, системите со воден млаз трошат абразивен материјал и бараат модификации на пумпата. Ласерите со влакна имаат повисоки почетни трошоци, но пониски оперативни трошоци од нивните постари роднини на CO2;тие исто така може да бараат повеќе обука на операторот (иако современите контролни интерфејси ја скратуваат кривата на учење). Убедливо најчесто користениот абразив со воден млаз е гранат. Во ретки случаи кога се користат повеќе абразивни материи како алуминиум оксид, цевката за мешање и млазницата ќе доживеат повеќе абење .Со гранат, компонентите на воден млаз може да се сечат 125 часа;со алумина тие можат да траат само околу 30 часа.
На крајот на краиштата, двете технологии треба да се гледаат како комплементарни, вели Дастин Диел, производ менаџер за ласерскиот оддел на Amada America Inc. во Буена Парк, Калифорнија.
„Кога клиентите ги имаат двете технологии, тие имаат голема флексибилност при наддавањето“, објасни Диел.
На пример, клиент на Амада со два система врши бришење на ласер. „Веднаш до притисната кочница има воден млаз за сечење отпорна на топлина изолација“, вели Диел.“ Штом листот е свиткан, тие ја ставаат изолацијата, се наведнуваат повторно и направете го обвиткувањето или запечатувањето.Тоа е уредна мала лента за склопување“.
Во други случаи, продолжи Диел, продавниците рекоа дека сакаат да купат систем за ласерско сечење, но не мислеа дека преземаат многу работа за да го оправдаат трошењето“. ден, ќе ги натераме да го погледнат ласерот.Можеме да нанесуваме лим за неколку минути наместо за часови“.
Тим Холкомб, специјалист за апликации во OMAX Корп. Кент, Вашингтон, кој води продавница со околу 14 ласери и воден млаз, се сеќава дека видел слика што ја видел пред години во компанија која користи ласери, водни млазници и жичен EDM.постер. Постерот ги прикажува најдобрите материјали и дебелини со кои може да се справи секој тип на машина - списокот на млазови вода ги џуџести другите.
На крајот, „Гледам ласери кои се обидуваат да се натпреваруваат во светот на воден млаз и обратно, и тие нема да победат надвор од нивните соодветни полиња“, објаснува Холкомб. искористете ги предностите на повеќе медицински или одбранбени апликации бидејќи немаме зона погодена од топлина (HAZ) - ние сме микроџет технологија.Миниџет млазница и микроџет сечење „Навистина ни полета“.
Додека ласерите доминираат во сечењето на благ црн челик, технологијата на воден млаз е „навистина швајцарски армиски нож на индустријата за машински алати“, тврди Тим Фабијан, потпретседател за маркетинг и управување со производи во Flow International Corp. во Кент, Вашингтон. Член на Shape Технологија група. Нејзините клиенти се Џо Гибс Рејсинг.
„Ако размислите за тоа, производителот на тркачки автомобили како Џо Гибс Рејсинг има помал пристап до ласерските машини бидејќи тие често сечат ограничен број делови од многу различни материјали, вклучувајќи титаниум, алуминиум и јаглеродни влакна“, објасни Фабијан. од потребите што ни ги објаснија беше дека машината што ја користеа мораше да биде многу лесна за програмирање.Понекогаш операторот може да направи дел од алуминиум со големина од 6,35 mm и да го монтира на тркачки автомобил, но потоа да одлучи делот да биде направен од титаниум, подебел лист од јаглеродни влакна или потенок алуминиумски лим. ”
На традиционалниот центар за обработка на CNC, продолжи тој, „овие промени се значителни“.Обидот за промена на брзините од материјал до материјал и од дел до дел значи менување на главите на секачот, брзините на вретеното, стапките на напојување и програмите.
„Една од работите што навистина нè натераа да користиме воден млаз е да создадат библиотека од различни материјали што ги користеа, па сè што требаше да направат е да извршат неколку кликања со глувчето и да ги префрлат од ¼“ алуминиум на ½“ [12,7 mm] јаглеродни влакна“, продолжи Фабијан. „Уште еден клик, тие преминуваат од ½“ јаглеродни влакна до 1/8“ [3,18 mm] титаниум“.Joe Gibbs Racing „користи многу егзотични легури и работи што обично не гледате дека ги користат редовните клиенти.Значи ние Потрошивме многу време работејќи со нив за да создадеме библиотеки со овие напредни материјали.Со стотици материјали во нашата база на податоци, постои лесен процес за клиентите да ги додадат своите уникатни материјали и дополнително да ја прошират оваа база на податоци.”
Друг врвен корисник на водениот млаз Flow е SpaceX на Илон Маск. „Имаме неколку машини во SpaceX за производство на делови за ракетни бродови“, рече Фабијан. Друг производител на воздушни истражувања, Blue Origin, исто така ја користи машината Flow. не правиме 10.000 од ништо;тие прават еден од нив, пет од нив, четири од нив“.
За типична продавница, „Секогаш кога имате работа и ви требаат 5.000 ¼“ од нешто направено од челик, ласерот ќе биде тешко да се победи“, истакнува Фабијан.„Но, ако ви требаат два челични делови, три алуминиумски делови Произведени делови или четири најлонски делови, веројатно не би размислиле да користите ласер наместо воден млаз. Со воден млаз, можете да исечете кој било материјал, од тенок челик до 6 метал со дебелина од 15,24 до 20,32 см.
Со своите поделби за ласер и машински алати, Trumpf има јасна основа во ласерскиот и конвенционалниот CNC.
Во тесниот прозорец каде што водениот млаз и ласерот најверојатно ќе се преклопат - дебелината на металот е нешто повеќе од 25,4 мм - водениот млаз одржува остар раб.
„За многу, многу дебели метали - 1,5 инчи [38,1 mm] или повеќе - не само што водниот млаз може да ви даде подобар квалитет, туку ласерот можеби нема да може да го обработи металот“, рече Брет Томпсон, менаџер за ласерска технологија и продажба. Консултации. После тоа, разликата е јасна: неметалите најверојатно ќе се обработуваат на воден млаз, додека за кој било метал дебел или потенок, ласерот е непромислен. Ласерското сечење е многу побрзо, особено во потенки и/или поцврсти материјали - на пример, нерѓосувачки челик во споредба со алуминиум.
За делната завршница, особено квалитетот на рабовите, како што материјалот станува подебел и внесот на топлина станува фактор, млазот на вода повторно добива предност.
„Ова може да биде местото каде што водниот млаз може да има предност“, призна Томпсон. „Опсегот на дебелини и материјали го надминува оној на ласерот со помала зона погодена од топлина.Иако процесот е побавен од ласерот, воден млаз обезбедува и постојано добар квалитет на работ.Исто така, имате тенденција да добивате многу добра квадратура кога користите воден млаз - дури и дебелина во инчи и воопшто без гребнатини.
Томпсон додаде дека предноста на автоматизацијата во однос на интеграцијата во проширени производствени линии е ласерот.
„Со ласер, можна е целосна интеграција: вчитајте материјал од едната страна, а излезете од другата страна на интегрираниот систем за сечење и виткање и добивате готов исечен и свиткан дел.Во овој случај, водениот млаз можеби е сепак лош избор - дури и со добар систем за управување со материјалите - бидејќи деловите се сечат многу побавно и очигледно треба да се справите со водата.
Томпсон тврди дека ласерите се поевтини за ракување и одржување бидејќи „користените потрошни материјали се релативно ограничени, особено ласерите со влакна“.Сепак, „вкупната индиректна цена на млазниците за вода најверојатно ќе биде помала поради помалата моќност и релативната едноставност на машината.Навистина зависи од тоа колку добро се дизајнирани и одржувани двата уреди“.
Тој се сеќава дека кога Холкомб на OMAX водеше продавница во 1990-тите, „Секогаш кога имав дел или нацрт на мојата маса, мојата првична мисла беше: „Можам ли да го направам тоа на ласер?“ Но, пред да дознаам порано, бевме добивајќи се повеќе и повеќе проекти посветени на водни млазници. Тоа се подебели материјали и одредени видови делови, не можеме да навлеземе во многу тесен агол поради ласерската зона погодена од топлина;дува надвор од аголот, па би биле наклонети кон водени млазови - дури и она што обично го прават ласерите Истото важи и за дебелината на материјалот“.
Додека единечните листови се побрзи на ласерот, листовите наредени на четири слоја се побрзи на водениот млаз.
„Кога би пресекол круг со димензии 3″ x 1″ [76,2 x 25,4 mm] од благ челик од 1/4″ [6,35 mm], веројатно би го претпочитал ласерот поради неговата брзина и прецизност.Финишот – странично отсечена контура – ќе биде повеќе стаклена завршница, многу мазна“.
Но, за да може ласерот да работи на ова ниво на прецизност, додаде тој, „треба да бидете експерт за фреквенција и моќност.Ние сме многу добри во тоа, но мора да го бирате многу цврсто;со водни млазови, за прв пат, Прво обиди се.Сега, сите наши машини имаат вграден CAD систем. Можам да дизајнирам дел директно на машината“.Ова е одлично за прототипови, додава тој. „Можам да програмирам директно на воден млаз, што го олеснува менувањето на дебелината и поставките на материјалот“.Поставките и транзициите на работните места се „споредливи;Сум видел некои транзиции за водни млазници кои се многу слични на ласерите“.
Сега, за помали работни места, изработка на прототипови или образовна употреба – дури и за продавница за хоби или гаража – ProtoMAX на OMAX доаѓа со пумпа и маса за тркала за лесно преместување. Материјалот за работното парче е потопен под вода за тивко сечење.
Што се однесува до одржувањето, „Обично можам да тренирам некого за ден или два и да го испратам на терен многу брзо“, тврди Холкомб.
EnduroMAX пумпите на OMAX се дизајнирани да ја намалат употребата на вода и да овозможат брзо обновување. Тековната верзија има три динамични заптивки.Тоа е пумпа со висок притисок, затоа одвојте време и вежбајте соодветна обука“.
„Водените млазови се одлична отскочна штица за бришење и изработка, а можеби и вашиот следен чекор ќе биде ласер“, предлага тој.“ Тоа им овозможува на луѓето да сечат делови.И притисните сопирачки се прилично достапни, така што тие можат да ги сечат и виткаат.Во производствена средина, можеби сте склони да користите ласер“.
Додека ласерите со влакна нудат флексибилност за сечење нечелик (бакар, месинг, титаниум), водените млазници можат да ги исечат материјалите на заптивките и пластиката поради недостаток на HAZ.
Ракувањето со тековната генерација на системи за ласерско сечење влакна „сега е многу интуитивно, а локацијата на производство може да се одреди со програма“, рече Диел. „Операторот само го вчитува работното парче и започнува.Јас сум од продавница и во ерата на CO2 оптиката почнува да старее и се влошува, квалитетот на сечењето страда, и ако можете да ги дијагностицирате тие проблеми, се сметате за одличен оператор.Денешните системи со влакна се секачи за колачиња, ги немаат тие потрошни материјали, па може да се вклучуваат или исклучуваат - делови за сечење или не.Потребна е малку потреба од квалификуван оператор.Тоа е кажано, мислам дека преминот од воден млаз на ласер ќе биде мазен и лесен“.
Дихл проценува дека типичен фибер ласерски систем може да работи од 2 до 3 долари на час, додека водените млазници работат околу 50 до 75 долари на час, земајќи ја предвид потрошувачката на абразивни средства (на пример, гранат) и планираните доградби на пумпата.
Бидејќи киловатната моќност на системите за ласерско сечење продолжува да се зголемува, тие се повеќе стануваат алтернатива на водените млазови во материјали како што е алуминиумот.
„Во минатото, доколку се користеше дебел алуминиум, водениот млаз ќе имаше [поволност]“, објаснува Диел. Во тој свет многу долго се зафркнавте, но сега со оптички влакна со поголема моќност и напредок во ласерската технологија, алуминиумот од 1 инчи повеќе не е проблем.Ако сте направиле споредба на трошоците, за почетната инвестиција во машината, водените млазници може да бидат поевтини.Ласерски исечените делови може да бидат 10 пати повеќе, но мора да бидете во ова опкружување со голем волумен за да ги зголемите трошоците.Како што користите повеќе мешани делови со мал волумен, може да има некои предности за млазот на вода, но секако не во производствена средина.Ако се наоѓате во кој било тип на опкружување каде што треба да извршувате стотици или илјадници делови, тоа не е апликација за воден џет“.
Илустрирајќи го зголемувањето на достапната ласерска моќност, технологијата ENSIS на Amada се зголеми од 2 kW на 12 kW кога беше лансирана во 2013 година. На другиот крај од скалата, машината VENTIS на Amada (воведена на Fabtech 2019) овозможува поширок опсег на обработка на материјали со греда што се движи по дијаметарот на млазницата.
„Можеме да изведуваме различни техники со движење напред и назад, нагоре и надолу, од страна на страна или со бројка осум“, рече Диел за VENTIS. „Една од работите што ги научивме од технологијата ENSIS е дека секој материјал има слатка место – начин на кој сака да се сече.Ова го правиме користејќи различни типови на шаблони и обликување на греди.Со VENTIS, ние Се оди напред-назад речиси како пила;додека главата се движи, зракот се движи напред-назад, така што добивате многу мазни ленти, одличен квалитет на рабовите, а понекогаш и брзина“.
Како малиот систем за воден млаз ProtoMAX на OMAX, Amada подготвува „систем со многу мали влакна“ за мали работилници или „Работилници за прототипови за истражување и развој“ кои не сакаат да навлезат во нивниот производствен оддел кога треба да направат само неколку прототипови.дел. ”
Време на објавување: февруари-09-2022 година