Станок лазерной резки – сложное, динамичное, требовательное оборудование и его приобретение – серьёзный шаг для любого предприятия. Подобное оборудование достаточно хорошо представлено на рынке Украины, и для правильного подбора станка лазерной резки необходимо чётко ориентироваться в компонентарной базе этого типа оборудования. В этой статье описаны основные компоненты комплекса лазерной резки, их характерные отличия и назначение. Лазерный генератор. В современных станках лазерной резки в основном применяются газовые (CO2) и волоконные генераторы лазерного излучения. Основные отличия – среда формирования излучения, его длина волны и способ дальнейшей транспортировки до режущей головки. С точки зрения эффективности волоконный генератор обладает существенно более высоким КПД (25% против 8-10% у СО2 генератора), что позволяет существенно сократить энергопотребление как самого генератора, так и охладителя (13 - 18 кВт/ч у оптоволоконного генератора против 35-60 кВт/ч у газового). Длина волны излучения волоконного лазера – 1,07 мкм., позволяет получить более высокую концентрацию энергии на разрезаемом материале чем длина волны 10,6 мкм СО2 лазера. Также следует отметить что волоконный лазер не расходует газ для формирования лазерного пучка что снижает эксплуатационные расходы. Необходимо отметить и дисковые лазерные генераторы Trumpf, которые по большинству параметров идентичны волоконным генераторам, однако стоят гораздо дороже. Система транспортировки лазерного луча от резонатора до режущей головки. Напрямую зависит от выбора лазерного генератора – для газового генератора используется оптическая система транспортировки, для дисковых и волоконных – транспортировка по оптическому волокну. Преимущества системы транспортировки по волокну очевидны: Отсутствие необходимости постоянной юстировки направляющих зеркал; Отсутствие плавного падения выходной мощности вследствие загрязнения зеркал. Значительное снижение эксплуатационных затрат (стоимость оптики + сервис). Ось компенсации длины пути лазерного луча. Предназначена для поддержания постоянной выходной мощности лазерного луча вне зависимости от позиции режущей головки. Применяется только на комплексах лазерной резки с CO2 генераторами. Оптический коллиматор. Расширяет пучок излучения лазера с 3-6 до 10-15 мм для передачи от генератора до режущей головки. Уменьшает расходимость излучения и позволяет передавать его на большие расстояния. Система позиционирования. На большинствесовременныхстанков лазерной резки позиционирование рабочего органа по всем осям осуществляется при помощи линейного привода. Скорость позиционирования машин с линейным приводом составляет 150м/мин по оси (общая - до 250 м/мин.), ускорение – до 4G, точность позиционирования - 0,005 мм. Кроме того, благодаря бесконтактному принципу работы линейные приводы не подвержены износу, практически не требуют обслуживания и регулировки и практически бесшумны. Единственный недостаток линейных приводов по сравнению с сервоприводами – их стоимость. Разница в цене машин с линейными приводами и сервоприводами может достигать 50 000 евро. Поэтому машины на линейных приводах рекомендуется использовать на предприятиях с высокой степенью загрузки производства, а комплексы, работающие на сервоприводах – со средней и невысокой степенью загрузки производства. Охладитель. Эффективное охлаждение не только позволяет комплексу лазерной резки работать в 24 часовом режиме, но и влияет на выходные характеристики лазерного луча и срок службы компонентов. Кроме лазерного генератора в интенсивном охлаждении нуждаются режущие головки и направляющая оптика (для СО2 машин). Для машин с газовым генератором используются охладители мощностью 10-15 кВт, а для волоконных и дисковых машин – 3,5-6 кВт. Режущая головка. Основной задачей режущей головки является фокусирование лазерного луча в зоне реза. Головка компонуется фокусирующей оптикой, соплом для подачи режущего газа под давлением, юстировочным лазером, датчиком положения. Фокусирующая оптика предназначена для регулировки размера пятна контакта и положения фокусной точки. На современных машинах фокусная позиция изменяется либо путём замены быстросъёмных картриджей либо с помощью системы автофокусировки. Система автофокусировки предпочтительнее для производства, в котором применяются различные материалы и толщины. Эта система не требует от оператора специальных навыков и экономит время на замену картриджей. Юстировочный лазерпредназначендля подсвечивания трассы и точки фокусировки лазером видимого диапазона. Для определения правильной позиции режущей головки используется датчик положения. На большинстве современных машин для этой цели используются ёмкостные датчики (кроме тех случаев когда станок лазерной резки предназначен ещё и для резки неметаллических материалов). ЧПУ. Система ЧПУ предназначена для управления для управления практически всеми процессами – от позиционирования рабочего органа до выбора вспомогательного газа и регулировки мощности лазерного генератора. Наилучшим образом зарекомендовали себя такие системы как Sinumeric 840D-Sl, Fanuc 32i и 16i. Система Sinumeric 840D-Sl является лучшей на сегодняшний день (однако и цена комплекса с таким ЧПУ выше, чем у аналогов), и используется лидерами лазерного рынка – Trumpf, Promotec. Эффективность ЧПУ также напрямую зависит от установленного программного обеспечения. Программное обеспечение должно не только создавать карты раскроя и сохранять типовые проекты, но и опираясь на обновляемые параметрические библиотеки в автоматическом режиме подбирать оптимальные режимы работы комплекса для изготовления конкретного изделия. Оптимальным вариантом является ПО созданное инженерами-технологами производителя лазерного комплекса, поскольку оно учитывает все особенности комплекса и в случае возникновения программных проблем легко реанимируется повторной установкой (дополнительная настройка практически не требуется). Система сменных рабочих столов. Предназначена для увеличения производительности комплекса за счёт уменьшения технологических простоев. Время необходимое на смену рабочий/загрузочный стол колеблется в пределах 40-120 секунд (в зависимости от системы и размера рабочего стола). Позволяет увеличить рабочий цикл до 85-90%. Защитная кабина. Защитная кабина также является важным компонентом лазерного комплекса, в особенности для машин, использующих генераторы с длиной волны 1,03-1,06 мкм. Отражённое излучение таких лазеров может нанести серьёзный вред здоровью обслуживающего персонала. Однако на данным момент компании Promotec и Trumpf представили машины, оборудованные кабинами соответствующими нормам Euro Class 1 Protection (максимальный класс защиты). В данной статье мы перечислили только основные системы комплекса лазерной резки. При подборе комплекса лазерной резки мы рекомендуем обязательно запрашивать у производителя или его представителя дополнительную информацию: предварительный расчёт времени и стоимости изготовления типовой детали, срок службы основных компонентов, общее энергопотребление комплекса. На основании этих данных Вы даже без опыта эксплуатации этих машин сможете сделать осознанный, базирующийся на экономических показателях выбор.
