מכונות חיתוך לייזר סיב לצרכים ותקציבים מגוונים

יריעות מתכת הן בין החומרים הבסיסיים החיוניים ביותר בייצור המודרני ונמצאות בשימוש נרחב בתעשיות כגון ייצור רכב, מכונות בנייה, תחבורה רכבתית, מכשירי חשמל ביתיים ועיצוב אדריכלי. החל ממארזי ציוד ומסגרות מבניות ועד רכיבים מדויקים, עיצוב ועיבוד יריעות מתכת הם חלקים הכרחיים בייצור המודרני. כצעד הקריטי הראשון בייצור יריעות מתכת, חיתוך משפיע ישירות על דיוק המימדים, יעילות הייצור, ניצול החומרים ותהליכי הייצור שלאחר מכן. לכן, עם תעשיות הייצור הנעות ללא הרף לעבר דיוק גבוה יותר, יעילות רבה יותר ואוטומציה מוגברת, טכנולוגיות חיתוך יריעות מתכת עברו פיתוח וטרנספורמציה מתמשכים.

האבולוציה של טכנולוגיית חיתוך יריעות מתכת התקדמה מגזירה מכנית, חיתוך בלהבה וחיתוך פלזמה לחיתוך בלייזר CO2 ועד לחיתוך בלייזר סיבים של ימינו. כל התקדמות טכנולוגית הביאה לשיפורים ביעילות החיתוך ובאיכות העיבוד.

לפני שנות ה-1980, טכנולוגיית חיתוך בלייזר עדיין לא אומצה באופן נרחב ביישומים תעשייתיים. עיבוד יריעות מתכת הסתמך בעיקר על ניקוב מכני, מכונות גזירה, חיתוך בלהבה וחיתוך בפלזמה. למרות ששיטות אלו יכלו להשלים פעולות חיתוך בסיסיות, היו להן מספר מגבלות, כולל דיוק נמוך יחסית, אזורים גדולים המושפעים מחום, דרישות נרחבות לאחר עיבוד ויכולות אוטומציה מוגבלות.

בשנות ה-1980, מכונות חיתוך בלייזר CO2 החלו להיכנס ליישומים תעשייתיים ובהדרגה הפכו פופולריות בתעשיית ייצור המתכת. טכנולוגיה זו התגברה על כמה מגבלות של שיטות עיבוד מסורתיות בכך שאפשרה חיתוך מדויק יותר וללא מגע של קווי מתאר מורכבים. עם זאת, מערכות לייזר CO2 עדיין התמודדו עם אתגרים כגון יעילות המרה אלקטרו-אופטית נמוכה יותר, שטח מכונה גדול יותר, עלויות תחזוקה גבוהות יותר ויעילות ספיגת אנרגיה מוגבלת בעת עיבוד חומרי מתכת מסוימים.

בסביבות שנת 2010, טכנולוגיית לייזר הסיבים התבגרה בהדרגה, וחיתוך יריעות מתכת הפך לאחד היישומים התעשייתיים המוקדמים והנפוצים ביותר שלה. הדבר נבע בעיקר מהביקוש הרב לייצור יריעות מתכת והעובדה שחיתוך יריעות כרוך בעיקר בעיבוד מישורי דו-ממדי, מה שמקל על השגת פעולה במהירות גבוהה ובדיוק גבוה באמצעות מבני מכונה אופטימליים ומערכות CNC.

בהשוואה לשיטות חיתוך מסורתיות, חיתוך בלייזר סיבים מציע יתרונות הכוללים מהירויות חיתוך גבוהות יותר, דיוק גבוה יותר, איכות קצה מעולה ואזור קטן יותר המושפע מחום. הוא מפחית ביעילות בזבוז חומרים וממזער את הצורך בעיבוד משני. בנוסף, כטכנולוגיית חיתוך ללא מגע, חיתוך בלייזר סיבים מייצר לחץ מכני מינימלי על חומרי העבודה, מפחית את סיכוני העיוות תוך מתן אפשרות לעיבוד מורכב של קווי מתאר. בשילוב עם מערכות טעינה ופריקה אוטומטיות, תוכנת קינון חכמה וטכנולוגיות אוטומציה אחרות, חיתוך בלייזר סיבים יכול להשיג ייצור יעיל ואוטומטי ביותר, לשפר משמעותית את יעילות הייצור תוך הפחתת עלויות העיבוד הכוללות.

מאז השלב המוקדם של מסחור טכנולוגיית לייזר סיב, CATEKCNC נותרה בחזית המגמה לעבר טרנספורמציה מבוססת לייזר בייצור מתכת פחית והשקיעה באופן רציף בפיתוח טכנולוגיית חיתוך לייזר. אנו עוקבים מקרוב אחר ההתקדמות במקורות לייזר סיב, מערכות CNC, אוטומציה וטכנולוגיות ייצור חכמות, ומשלבים במהירות את ההישגים הטכנולוגיים האחרונים בשדרוגי המוצרים שלנו.

במהלך השנים, CATEKCNC צברה נתוני תהליכי חיתוך נרחבים עבור חומרים שונים, עוביי יריעות ותנאי עיבוד מורכבים, מה שמבטיח שכל מכונה תוכל להיות מופעלת במהירות ותהליך ייצור יציב לאחר המסירה. CATEKCNC פירושו יותר מבחירת מכונת חיתוך לייזר סיב אמינה - פירוש הדבר קבלת גישה למומחיות מוכחת בתהליכים, פתרונות טכניים המשודרגים באופן שוטף ותמיכה מקיפה בשירות לאורך מחזור החיים, המספקת אמינות ופרודוקטיביות ארוכות טווח לייצור תעשייתי.

מהי מכונת חיתוך גיליונות לייזר סיב?

מכונת חיתוך יריעות לייזר סיב היא מכונת עיבוד מתכת מדויקת המשלבת טכנולוגיית לייזר סיב עם טכנולוגיית בקרת אוטומציה CNC. היא משמשת בעיקר לחיתוך מדויק ויעיל של יריעות מתכת שונות, כולל פלדת פחמן, נירוסטה, סגסוגת אלומיניום, פליז וחומרי מתכת אחרים.

חיתוך בלייזר סיבים משתמש בקרן לייזר סיבים בצפיפות אנרגיה גבוהה לביצוע עיבוד ללא מגע על יריעות מתכת. הוא מציע יתרונות כגון מהירות חיתוך גבוהה, דיוק עיבוד מעולה, רוחב חריץ צר ואזור מושפע חום (HAZ) קטן. במהלך תהליך החיתוך, אין צורך בתבניות ייעודיות. המפעילים צריכים רק לייבא את שרטוטי העיבוד כדי להשלים את הייצור במהירות. המכונה יכולה לעבד בגמישות תבניות מורכבות, קווי מתאר לא סדירים, חריצים, חורים שקועים ושיפועים שטוחים. קצוות החיתוך חלקים ונקיים, ורוב חלקי העבודה יכולים להמשיך ישירות לתהליכים הבאים ללא גימור משני, מה שמפחית משמעותית את מחזורי פיתוח המוצר והחלפתו. כתוצאה מכך, מכונות חיתוך יריעות בלייזר סיבים נמצאות בשימוש נרחב בתעשיות כגון ייצור יריעות מתכת, פרסום ושילוט, מארזים חשמליים, מכונות הנדסיות, רכיבי רכב, ציוד חשמלי, ציוד מטבח ועוד.

מכונת חיתוך לייזר סיבים נשלטת על ידי מערכת CNC ותומכת בפורמטי ציור נפוצים כגון DXF ו-DWG, כמו גם בפלטפורמות תוכנה שונות של CAD/CAM. היא תואמת גם לתוכנות קינון לייזר מקצועיות. המשתמשים צריכים רק לייבא את שרטוטי החלקים ולציין את מידות חומר הגיליון, ולאחר מכן המערכת יכולה לבצע באופן אוטומטי קינון חכם, חיתוך קו משותף ואופטימיזציות תהליכים אחרות כדי למקסם את ניצול החומר. בתנאי קינון אופטימליים, ניצול החומר יכול לעלות על 95%.

בנוסף, מערכת ה-CNC משלבת מסד נתונים של תהליכי חיתוך בוגר שיכול להתאים באופן אוטומטי פרמטרי עיבוד מתאימים בהתאם לחומרים שונים ועוביים שונים של יריעות. זה מפחית את דרישות המיומנות לתפעול, ומאפשר אפילו למפעילים עם ניסיון מוגבל להשלים במהירות משימות הקמה וייצור של המכונה.

יתר על כן, המכונה תומכת במגוון רחב של תצורות חומרה, כולל רמות עוצמת לייזר שונות, מותגי מקורות לייזר, אפשרויות מנוע סרוו ורכיבים מרכזיים אחרים. משתמשים יכולים לבחור את התצורה המתאימה ביותר בהתבסס על דרישות העיבוד, כושר הייצור והתקציב שלהם, מה שהופך את הציוד למתאים ליישומים שונים, החל מעיבוד מדויק של יריעות דקות ועד לייצור רציף של לוחות בינוניים ועבים.

לאילו חומרים ותעשיות ניתן להשתמש במכונת חיתוך גיליונות לייזר סיב?

חומרים החלימו

חומרים נפוצים המעובדים על ידי מכונות חיתוך גיליונות לייזר סיב כוללים פלדת פחמן, נירוסטה, יריעת מגולוונת, יריעת פלדה מגולגלת קרה, יריעת פלדה מגולגלת חמה, יריעת אלומיניום, פליז, נחושת, סגסוגת טיטניום וחומרי מתכת רבים אחרים.

תעשיות מתאימות

• תעשיית ייצור יריעות מתכת: מארזים, ארונות חשמל, תיבות חלוקה, ארונות בקרה, מעטפות ציוד, חלקי יריעות מדויקים ורכיבי מתכת מיוצרים אחרים.
• תעשיית ייצור הרכב: לוחות גוף, רכיבי שלדה, חלקי מערכת פליטה, מגשי מצברים, קורות חיזוק, קורות התנגשות ורכיבים מבניים אחרים לרכב.
• תעשיית מכונות בנייה: מסגרות, כיסויי מגן, דליים, זרועות ורכיבים מבניים מרותכים למחפרים, מעמיסים, מנופים, מכונות חקלאיות וציוד כבד אחר.
• תעשיית מבני פלדה: קורות פלדה, עמודי פלדה, לוחות עיקול, לוחות קיבוע, לוחות חיבור ורכיבי מבנה פלדה שונים.
• תעשיית החשמל והאנרגיה החדשה: תושבות הרכבה סולאריות, מארזים לארונות אחסון אנרגיה, מארזים לעמדות טעינה לרכבים חשמליים, רכיבי ציוד לאנרגיית רוח, ארונות בקרה חשמליים ועוד.
• תעשיית תחבורה רכבתית: רכיבי מתכת לרכב, רכיבי דלתות, פאנלים פנימיים וחלקים מבניים נושאי עומס עבור רכבות תחתיות, רכבות קונבנציונליות ורכבות רכבת מהירות.
• תעשיית ייצור מעליות: פאנלים לתא מעלית, דלתות נחיתה, דלתות מכוניות, סוגריים למסילות מנחים, פאנלים דקורטיביים ורכיבי מעלית אחרים.
• תעשיית ציוד מטבח: ארונות נירוסטה, שולחנות עבודה, כיורים, ציוד מטבח מסחרי, מארזים למכונות עיבוד מזון ורכיבים נלווים.
• תעשיית רהיטי מתכת: ריהוט משרדי, ארונות תיוק, מדפי אחסון, ארונות אחסון, מסגרות לשולחנות וכיסאות, מדפי תצוגה ומוצרי ריהוט מתכת אחרים.
• תעשיית הפרסום והעיצוב: שלטי מתכת, אותיות פרסום, פאנלים דקורטיביים לקירות מסך, מחיצות, מעקות ורכיבים דקורטיביים אמנותיים ממתכת.
• תעשיית ייצור מכשירי חשמל ביתיים: מארזים, פאנלים ורכיבים מבניים פנימיים למזגנים, מקררים, מכונות כביסה, תנורים ומכשירי חשמל ביתיים אחרים.
• תעשיית מוצרי חומרה: אוגנים, אטמים, מחברים, מארזים, חלקי מתכת מוטבעים ורכיבי מתכת שונים בהתאמה אישית.

מהם הסוגים השונים של מכונות חיתוך גיליונות לייזר סיב?

עם הפיתוח המתמשך של טכנולוגיית חיתוך לייזר סיבים, היקף היישום של מכונות חיתוך יריעות לייזר סיבים התרחב מחיתוך יריעות מתכת מסורתי לתחומי עיבוד שונים, כולל צינורות, פרופילים וסלילים. בהתבסס על חומרי העיבוד, מבנה המכונה ומאפייני היישום, ניתן לחלק את מכונות חיתוך יריעות לייזר סיבים הזמינות כיום בשוק בעיקר לקטגוריות הבאות:

1. מכונת חיתוך לייזר סיבים טהורה

מכונת חיתוך לייזר סיבים טהורים תוכננה במיוחד לעיבוד יריעות מתכת שטוחות. היא יכולה לחתוך חומרי מתכת שונים כגון פלדת פחמן, נירוסטה, יריעות אלומיניום ויריעות נחושת, מה שהופך אותה לסוג מכונת חיתוך לייזר סיבים הנפוצה ביותר.

ציוד מסוג זה נמצא בשימוש נרחב בתעשיות כגון ייצור יריעות מתכת, ייצור מכונות, רכיבי רכב, ציוד חשמלי ועוד.

2. מכונת חיתוך לייזר סיבים עם הזנת סליל

מכונת חיתוך לייזר סיבים המוזנת באמצעות סליל ידועה גם כקו לייזר לחיתוך. היא מצוידת במערכת פריקה אוטומטית, מערכת יישור ומערכת הזנה, המאפשרות חיתוך רציף של סלילי מתכת ישירות מחומר הגלם.

מכונה מסוג זה אידיאלית לתעשיות הדורשות ייצור רציף ובנפח גבוה, כגון ייצור מכשירי חשמל ביתיים, ייצור חלקי רכב והטבעה של יריעות מתכת.

3. מכונת חיתוך לייזר סיבים לגיליונות וצינורות

מכונת חיתוך לייזר לסיבים לגיליונות וצינורות פותחה על בסיס מכונת חיתוך לייזר סיבים לגיליונות טהורים על ידי הוספת התקן הידוק ומיקום צינורות, המאפשר למכונה לעבד גם יריעות שטוחות וגם חומרים צינוריים.

ציוד מסוג זה מתאים לחברות שמעבדות בעיקר יריעות מתכת אך דורשות גם יכולות חיתוך צינורות או פרופילים.

המכונה יכולה לעבד סוגים שונים של צינורות, כולל:

• צינורות עגולים
• צינורות מרובעים
• צינורות מלבניים
• צינורות סגלגלים
• צינורות שטוחים
• צינורות למסלול מרוצים
• צינורות משולשים

הוא יכול גם לעבד את רוב פרופילי המתכת הארוכים בעלי צורות חתך קבועות, כולל:

• מלאך מתכת
• פלדת תעלה
• קורות H
• חתכי T
• ערוצי C

4. מכונת חיתוך לייזר סיבים הכל-באחד

מכונת חיתוך לייזר סיבים הכל-באחד בדרך כלל מאמצת מבנה דמוי מסילה, שבו שולחן העבודה מופרד ממיטת המכונה. ניתן להחליף סוגים שונים של תומכי חומר עבודה והתקני הידוק בהתאם לדרישות העיבוד, מה שמאפשר למכונה לטפל בפח מתכת, צינורות, פרופילים ורכיבי מתכת בעלי צורה לא סדירה.

ציוד מסוג זה מתאים במיוחד לארגונים גדולים עם סוגי מוצרים מגוונים ודרישות עיבוד מורכבות. הוא מספק גמישות וגמישות רבה יותר עבור יישומי ייצור מתכת מותאמים אישית.

מפרט טכני של מכונת חיתוך גיליונות לייזר סיב

אילו סוגי מיטות מכונה זמינות עבור מכונות חיתוך גיליונות לייזר סיב? מהם המאפיינים שלהן?

משטח המכונה הוא המבנה התומך הבסיסי של מכונת חיתוך גיליונות לייזר סיב. הוא תומך בשולחן העבודה, בראש חיתוך הלייזר, במערכת ההולכה וברכיבים קריטיים אחרים. מכיוון שחיתוך בלייזר דורש תנועה במהירות גבוהה ומיקום מדויק, הנוקשות, היציבות ועמידות העיוות של משטח המכונה משפיעות ישירות על דיוק העיבוד השבבי ועל אמינות התפעול לטווח ארוך.

בהתבסס על תכנון מבני, ניתן לסווג בעיקר מיטות מכונות חיתוך גיליונות לייזר סיב ל... מיטות מסוג גנטרי ו מיטות מסוג מסילה.

• מכונת חיתוך לייזר סיבים מסוג Gantry

  מבנה מסוג גאנטרי הוא כיום העיצוב הנפוץ ביותר עבור מכונות חיתוך גיליונות לייזר סיב. הוא מיושם בדרך כלל במכונות בפורמט בינוני וקטן. מבנה זה מאמץ משטח מכונה משולב, כאשר שולחן העבודה מורכב על המשטח ומצויד במכלול גאנטרי קונבנציונלי. הוא כולל טכנולוגיה מתקדמת, פריסה קומפקטית, קשיחות מעולה ויציבות כוללת גבוהה.

  עם זאת, ככל שגודל העיבוד ממשיך לגדול, כך גם המוט, המידות והמשקל של קורת הגנטרי גדלים בהתאם. במקביל, גדלי יריעות גדולים יותר מציבים דרישות עומס גבוהות יותר על משטח המכונה, וכתוצאה מכך עומס מבני גדול יותר על מערכת הגנטרי. באופן כללי, כאשר שטח העיבוד עולה על 8000 × 3000 מ"מ, מבנה מסוג מסילה הופך לפתרון מתאים יותר.

• מכונת חיתוך לייזר סיבים מסוג מסילה

  מבנה המסילה מאמץ עיצוב המפריד בין מערכת התנועה לאזור העבודה, ובכך מבטל את הצורך במיטת מכונה משולבת מסורתית. המבנה שלו מורכב משתי מסילות קרקע מקבילות המותקנות ישירות על הרצפה, כאשר הקורה הנעה מורכבת על מערכת המסילות ונעה לאורך המסילות. עיצוב זה מבטל את דרישות הנוקשות והסטייה הקשורות לעמודי גנטרי גדולים. מכיוון ששולחן העבודה מותקן ישירות על הקרקע, הוא גם פותר את מגבלות נשיאת העומס של מיטות מכונה מסורתיות.

  מכונות חיתוך לייזר סיבים מסוג מסילה מתאימות במיוחד ליישומי חיתוך לייזר סיבים בפורמט גדול ובעוצמה גבוהה. בנוסף, בשל העיצוב המופרד בין שולחן העבודה למשטח המכונה, מכונה מסוג זה מציעה גמישות רבה יותר. על ידי החלפת שולחנות עבודה או מתקני עבודה שונים, היא יכולה לעבד מגוון יריעות מתכת, צינורות, פרופילים ואפילו חומרי עבודה בעלי צורה לא סדירה.

לפי שיטות הייצור, ניתן לחלק את מיטות מכונות חיתוך גיליונות לייזר סיבים ל: מיטות מרותכות מצינורות פלדה, מיטות פלדה מרותכות, מיטות ברזל יצוק, מיטות יציקה מינרליות.

לכל סוג מאפיינים שונים מבחינת עלות ייצור, קשיחות מבנית, ביצועי בלימת רעידות ויציבות תרמית, מה שמאפשר למשתמשים לבחור את הפתרון המתאים ביותר בהתאם לדרישות העיבוד והתקציב שלהם.

• מיטה מרותכת צינור פלדה

  מצע מרותך מצינורות פלדה מיוצר על ידי ריתוך צינורות פלדה מרובעים בעלי דופן עבה לתוך מבנה מסגרת, עם מספר תומכי חיזוק פנימיים שנוספו לשיפור הקשיחות. לאחר הריתוך, המצע עובר טיפול להקלה על מתחים כדי למנוע מאמצי ריתוך שיוריים.

  יתרונותיו העיקריים כוללים חסכון בעלות, תכנון מבני גמיש והתאמה אישית קלה בהתאם לגדלים שונים של עבודה ותצורות מכונה.

• מיטה מרותכת פלדה

  מצע פלדה מרותך מיוצר באמצעות לוחות פלדה עבים בעלי חוזק גבוה. לפני הריתוך, הלוחות מורכבים מראש באמצעות מבני מיקום מסוג "מורטיס וטנון" כדי לשפר את דיוק הריתוך ואת הקשיחות הכוללת.

  בהשוואה למצעים מרותכים בצינורות פלדה, מצעים מרותכים מפלדה כוללים מבנה חתך רוחב רציף יותר ומספקים עמידות גבוהה יותר לכיפוף ולפיתול. זה מסייע בשיפור היציבות הדינמית במהלך פעולה במהירות גבוהה.

• מיטת ברזל יצוק

  מצע ברזל יצוק מיוצר מברזל יצוק אפור וכולל קשיחות גבוהה ומקדם התפשטות תרמית נמוך. בשל תכולת הפחמן הגבוהה והרגישות התרמית הנמוכה של ברזל יצוק, הוא פחות נוטה לעיוות תרמי בסביבות חיתוך לייזר בטמפרטורה גבוהה.

  משקלו הכבד יותר והחללים הפנימיים המופחתים מדכאים ביעילות רעידות, ומשפרים משמעותית את דיוק החיתוך ואת עמידות המכונה.

• מצע יצוק מינרלי

  מצע יציקה מינרלי מיוצר על ידי יציקת חומרים מרוכבים מינרליים כמבנה משולב. הוא כולל מבנה פנימי אחיד, ללא לחץ ריתוך, יציבות תרמית מעולה וביצועי ריסון רעידות מעולים.

  בהשוואה למבני פלדה מסורתיים, מצע יצוקה מינרלית יכול לספק ביצועי ריסון רעידות טובים פי 6-10, וסופג במהירות רעידות הנוצרות במהלך חיתוך במהירות גבוהה. זה משפר את הדיוק הדינמי ומסייע להאריך את חיי השירות של רכיבי תיבת הילוכים מכנית.

בתכנון מיטת מכונה, CATEKCNC משתמש בניתוח אלמנטים סופיים (FEA) כדי לייעל את פיזור המאמצים המבניים. משטח המכונה מיוצר באמצעות צינורות פלדה עבי דופן ולוחות פלדה, ולאחר מכן עוברים חישול וטיפול בהפגת מאמצי רטט. תהליכים אלה משחררים ביעילות מאמצים שיוריים שנוצרים במהלך הריתוך, מפחיתים עיוותים ארוכי טווח הנגרמת מהרפיית מאמצים ושומרים על דיוק עיבוד יציב לאורך זמן פעולה ממושכת.

במהלך חיתוך בלייזר, כל ציר תנועה דורש תנועה במהירות גבוהה ושינויים תכופים בתאוצה/האטה, מה שמציב דרישות גבוהות למהירות המכונה ולתגובה דינמית.

CATEKCNC מכונות חיתוך לייזר סיבים משלבות טכנולוגיות עיצוב קלות משקל מרובות. קרן הגנטרי מיוצרת מסגסוגת אלומיניום בדרגת תעופה וחלל. בהשוואה לקורות פלדה מסורתיות, קורות סגסוגת אלומיניום מספקות יחס חוזק-משקל גבוה יותר ומסה נמוכה יותר. תחת אותו נפח, משקלן הוא כ-34% מפלדה, מה שמפחית משמעותית את האינרציה הנעה. הקורה אינה רק מבנה חלול; היא מאמצת עיצוב רב-תאי עם צלעות מחוזקות כדי לשפר את עמידות הכיפוף, קשיחות הפיתול ועמידות בפני רעידות. בשילוב עם מערכת סרוו בעלת ביצועים גבוהים, המכונה יכולה להשיג תאוצה של עד 2G, מה שמאפשר תגובה דינמית מהירה יותר. בעת עיבוד קווי מתאר מורכבים או תבניות חורים צפופות, ניתן לשפר את יעילות העיבוד בכ-50%-80% בהשוואה לדגמים קונבנציונליים.

במהלך חיתוך יריעות בלייזר, נוצרת כמות גדולה של ניצוצות ומתכת מותכת בטמפרטורה גבוהה. חלקיקים מותכים אלה עלולים לגרום להלם תרמי ולנזק למשטח המכונה כאשר הם ניתזים על פני השטח.

כדי לשפר את ההגנה על המכונות, CATEKCNC מכונות חיתוך גיליונות לייזר סיב מצוידות באריחי הגנה לבידוד תרמי. אריחי הגנה אלה עשויים מחומרים מינרליים עמידים לטמפרטורות גבוהות, המונעים ביעילות מגע ישיר של מתכת מותכת עם משטח המכונה. הם גם מפחיתים את השפעת קרינת החום הנוצרת במהלך עיבוד הלייזר, ממזערים את הסיכון לעיוות תרמי ומשפרים את היציבות ארוכת הטווח של הציוד.

מהו מקור לייזר סיב? אילו מותגים ואפשרויות צריכת חשמל זמינות?

מקור לייזר סיב הוא הרכיב המרכזי האחראי על יצירת קרן לייזר בצפיפות אנרגיה גבוהה והעברת אנרגיית הלייזר לראש חיתוך הלייזר דרך סיב אופטי. לייזרי סיב תעשייתיים משתמשים בדרך כלל בסיב מסומם באיטביום כמדיום הגברה. על ידי עירור יוני איטביום באמצעות דיודות משאבה, הלייזר מייצר קרן בטווח אורכי גל אינפרא אדום קרוב של כ-1070-1080 ננומטר. בהשוואה ללייזרי CO2 מסורתיים, ללייזרי סיב יש אורך גל המתאים יותר לעיבוד מתכת. הם מציעים יעילות המרת אנרגיה גבוהה יותר בעת חיתוך חומרי מתכת כגון פלדת פחמן, נירוסטה ואלומיניום, מה שהופך אותם לטכנולוגיית מקור הלייזר המועדפת עבור יישומי ייצור מתכת מודרניים.

כדי לעמוד בדרישות עיבוד שונות, CATEKCNC מציעה מגוון רחב של מקורות לייזר סיב ממותגים מובילים, כולל Raycus, Maxphotonics, JPT ו-IPG ועוד. מקורות לייזר אלה נמצאים בשימוש נרחב ביישומים תעשייתיים ומוכרים בזכות אמינותם, יציבותם וטכנולוגיה מתקדמת.

המכונה תומכת במגוון תצורות עוצמת לייזר, כולל 1500W, 3000W, 6000W, 12000W ו-20000W. משתמשים יכולים לבחור את עוצמת הלייזר המתאימה בהתאם לסוגי החומרים, דרישות הייצור ומטרות העיבוד שלהם.

אם ניקח כדוגמה את לייזר הסיבים הרציף בעל הגל החד-מצבי מדגם Maxphotonics MFSC-6000, עיצובו החד-מצבי מאפשר למקור הלייזר להשיג מבנה קומפקטי יותר בהשוואה ללייזרים מרובי-מודולים קונבנציונליים בעלי אותה הספק. ניתן להפחית את נפחו בכ-76%, בעוד שמשקלו ניתן להפחית בכ-55%, מה שמקל על שילובו במערכות חיתוך לייזר. הלייזר מתאפיין באיכות קרן מעולה, עם מכפלת פרמטר הקרן (BPP) של כ-3.2-3.8 מ"מ·מראד. בהשוואה ללייזרי סיבים מרובי-מצבים נפוצים של 6000W, הוא יכול להשיג שיפורים במהירות חיתוך של עד 8%-26% בתנאי עיבוד ספציפיים. הוא גם מספק דיוק ויציבות טובים יותר בעת עיבוד חורים קטנים, קווי מתאר מורכבים וגיאומטריות מורכבות.

מה תפקידו של ראש חיתוך לייזר? אילו תכונות אופציונליות זמינות?

ראש חיתוך הלייזר הוא אחד המרכיבים המרכזיים של מכונת חיתוך לייזר סיב. הוא אחראי על העברת אנרגיית הלייזר, מיקוד קרן הלייזר ושליטה בתהליך החיתוך. ראש החיתוך מכוון וממקד את קרן הלייזר הנפלטת ממקור הלייזר, ומכוון את נקודת הלייזר בעלת צפיפות האנרגיה הגבוהה במדויק אל פני השטח של חומר המתכת כדי להשיג התכה וחיתוך.

ראש חיתוך לייזר מורכב ממספר רכיבים מרכזיים, כולל אלמנטים אופטיים, עדשות מגן, חרירים, חיישנים ומנגנוני כוונון הנעה. ביצועיו משפיעים ישירות על יעילות ניצול אנרגיית הלייזר, איכות החיתוך ויציבות התפעול הכוללת של המכונה.

בהתבסס על רמות עוצמת לייזר שונות ודרישות עיבוד, CATEKCNC מציידת את מכונות חיתוך גיליונות לייזר הסיבים שלה בראשי חיתוך לייזר מובילים בתעשייה ממותגים כמו Raytools ו-BOCHU.

ראשי חיתוך לייזר אלה מאמצים מבנה קירור מים יעיל. באמצעות עיצוב אופטימלי של תעלות קירור פנימיות, אזור הקירור יכול לכסות עד 90% מהנתיב האופטי, ובכך להפחית ביעילות את הצטברות החום במהלך פעולה ארוכת טווח בהספק גבוה ולהבטיח ביצועים יציבים של רכיבים אופטיים וחלקים קריטיים אחרים.

CATEKCNC מכונות חיתוך לייזר סיבים מצוידות בפונקציות כוונון מיקוד אוטומטי וזיהוי גובה קיבולי כתכונות סטנדרטיות.

• כוונון פוקוס אוטומטי

  פונקציית המיקוד האוטומטי משנה את מיקום המוקד על ידי התאמת הנתיב האופטי בתוך ראש חיתוך הלייזר. ניתן ליישם פונקציה זו בשני שלבים. הראשון הוא במהלך שלב הגדרת התהליך הראשוני. מכיוון שמערכת ה-CNC מכילה מסד נתונים מובנה של פרמטרי תהליך, כאשר המפעיל מזין פרמטרים רלוונטיים של חומר הגיליון, המערכת יכולה להתאים אוטומטית את פרמטרי החיתוך המתאימים, ופונקציית המיקוד האוטומטי מתאימה את ראש הלייזר למיקום המוקד האופטימלי בהתאם. במהלך תהליך החיתוך, ניתן גם להתאים את מיקום המוקד באופן דינמי כדי לייעל את ביצועי החיתוך ולאפשר פונקציות עיבוד מתקדמות יותר.

• מעקב גובה קיבולי

  פונקציית מעקב הגובה הקיבולי, לעומת זאת, משמשת לכוונון ציר ה-Z. היא מזהה באופן רציף את המרחק בין פיה ראש חיתוך הלייזר לבין פני השטח של הגיליון, ומתאימה אוטומטית את גובה ראש החיתוך באמצעות תנועת ציר ה-Z כדי לשמור על מרחק חיתוך יציב. פונקציה זו מפצה ביעילות על שינויי גובה הנגרמים מעיוות, דפורמציה או שגיאות הידוק של הגיליון, ועוזרת למנוע ירידה באיכות החיתוך או סיכוני התנגשות הנגרמים ממרחק לא תקין בין הפיה לחומר.

בהתאם לדגם ולרמת עוצמת הלייזר, CATEKCNC ראשי חיתוך לייזר מצוידים בפונקציות הגנה שונות:

ראשי חיתוך לייזר מעל 3 קילוואט תומכים בפונקציות קירור הנחיר, המסייעות להפחית את טמפרטורת הנחיר במהלך פעולות חיתוך בהספק גבוה ולשפר את עמידות הנחיר.

דגמים בהספק של 6 קילוואט ומעלה מצוידים בפונקציות ניטור זיהום של עדשות מגן ובניטור לחץ אוויר פנימי. תכונות אלו מסייעות במניעת פגמי חיתוך הנגרמים מעדשות מגן מזוהמות או לחץ גז חריג.

ראשי חיתוך לייזר בעלי הספק גבוה של 20 קילוואט ומעלה כוללים בנוסף ניטור טמפרטורת עדשת מיקוד וניטור טמפרטורת/לחות בתא הפנימי, מה שמשפר את היציבות במהלך עיבוד רציף בהספק גבוה ברמה של 10 קילוואט ומעלה.

בנוסף לפונקציות ניטור והגנה אקטיביות, CATEKCNC ראשי חיתוך לייזר מצוידים במבנה הגנה מפני התנגשויות. כאשר ראש החיתוך נתקל בהתנגשות בלתי צפויה עם חומר העבודה, המודולים העליונים והתחתונים של ראש החיתוך יכולים להיפרד במהירות, ובכך למנוע נזק נוסף הנגרם מכוחות פגיעה בראש הלייזר או במערכת ההולכה. ניתן למקם ולהתקין מחדש את המודול התחתון במהירות ללא פירוק או כיול מסובכים, מה שמפחית את זמן התחזוקה ועלויות התפעול.

אילו רכיבים מרכיבים את מערכת ההולכה של מכונת חיתוך גיליונות לייזר סיב?

מערכת ההילוכים של מכונת חיתוך לייזר סיב מורכבת בעיקר ממסילות מדריך ליניאריות, מנועי גלגל שיניים, ברגי כדור, מפחית הילוכים ומנועי סרוו. רכיבים אלה פועלים יחד כדי להשיג תנועה במהירות גבוהה ובדיוק גבוה של הצירים הליניאריים והצירים הסיבוביים של המכונה.

מסילות מובילות ליניאריות

CATEKCNC מכונות חיתוך גיליונות לייזר סיב משתמשות במסילות הנחיה ליניאריות מדויקות של HIWIN מטייוואן.

מסילות ההובלה מאמצות מבנה פנימי של גלגול כדורי, אשר ממיר חיכוך הזזה לחיכוך גלגול. בהשוואה למוליכים הזזה קונבנציונליים, עיצוב זה יכול להפחית את מקדם החיכוך לכ-1/50, ובכך להפחית משמעותית את התנגדות התנועה ואת עומס ההתחלה תוך שיפור יכולת התגובה הדינמית של המכונה. אובדן החיכוך הנמוך יותר מסייע גם בהפחתת צריכת האנרגיה ויצירת חום תפעולי, מה שמאפשר לצירים הליניאריים לנוע במהירויות גבוהות יותר תוך שיפור יעילות האנרגיה.

מסילות ההובלה כוללות מבנה מוגבל שיכול לעמוד בעומסים מארבעה כיוונים בו זמנית. קשיחותן הרדיאלית יכולה להגיע ל-1,599 ניוטון/מיקרומטר, עם קיבולת עומס סטטית מקסימלית של עד 420 קילו-ניוטון, מה שמבטיח פעולה יציבה בתנאי עיבוד שבבי במהירות גבוהה ובדיוק גבוה.

מערכת מתלה וגלגל שיניים

במכונות חיתוך גיליונות בלייזר סיב, צירי X ו-Y משתמשים בדרך כלל בתיבת הילוכים עם מתלה וגלגל שיניים עקב דרישותיהם לתנועה למרחקים ארוכים ובמהירות גבוהה.

CATEKCNC מאמצת YYC מתלים בעלי דיוק גבוה מטייוואן. מתלים אלה מיוצרים מפלדת פחמן בינונית או מסגסוגת פלדה, כאשר משטחי השיניים מטופלים בחום כדי להשיג קשיות של HRC 50-55, מה שמבטיח ביעילות חיי שירות ארוכים. לאחר טיפול בחום, שיני המתלה עוברות תהליכי עיבוד מדויקים כגון שיוף משטחי השיניים וליטוש ארבע-צדדי, תוך שליטה על שגיאת הגובה הכוללת לטווח של 0.028 מ"מ למטר.

המתלים מאמצים עיצוב שיניים סלילי, המאפשר חיבור חלק ורציף יותר בין גלגל השיניים למתלה. זה מפחית את פגיעת הרשת ואת רעשי הפעולה תוך שיפור קשיחות תיבת ההילוכים ויציבות התנועה.

כדור בורג

כדי לעמוד בדרישות ציר ה-Z למיקום מדויק ובמרחקים קצרים, מכונות חיתוך גיליונות לייזר סיב משתמשות בדרך כלל במערכות תמסורת עם בורג כדורי.

CATEKCNC מאמצת TBI ברגי כדוריים מדויקים מטייוואן עבור מערכת הנעה בציר Z, המאפשרים כוונון גובה מדויק של ראש חיתוך הלייזר.

בורג כדורי ממיר תנועה סיבובית לתנועה ליניארית באמצעות כדורי פלדה המתגלגלים בין ציר הבורג לאום. בהשוואה לברגי הזזה קונבנציונליים, הוא מציע יתרונות הכוללים: התנגדות חיכוך נמוכה יותר, יעילות העברה גבוהה יותר, דיוק מיקום גבוה יותר, חיי שירות ארוכים יותר.

TBI ברגי הכדור כוללים עיצוב חריץ קשת גותי, הממטב את תנאי המגע בין כדורי הפלדה למסילות כדי לשפר את קשיחות תיבת ההילוכים ואת יציבות התפעול.

באמצעות טכנולוגיית טעינה מוקדמת, ניתן לבטל ביעילות את המרווח הצירי, ולהפחית את החופש ההפוך כמעט לאפס תוך שמירה על תנועה חלקה.

מערכת סרוו

מערכת סרוו משמשת כמקור הכוח של מערכת ההילוכים. היא מניעה רכיבים מכניים כגון מערכות מתלה וגלגל שיניים, ברגי כדור וצירים סיבוביים, ומאפשרת תנועה מדויקת ושליטה בסיבוב של כל ציר.

בהתאם למיקום מוצרים שונים ולדרישות הלקוח, CATEKCNC מספק אפשרויות מרובות של מערכת סרוו, כולל:

• Yaskawa
• חדשנות
• בוצ'ו
• FANUC
• דלתא
• עופרת

תצורת הסרוו המתאימה נבחרת על סמך דרישות ביצועי המכונה, יישומי העיבוד ותקציב הלקוח.

הכל CATEKCNC מכונות חיתוך לייזר סיבים מצוידות במערכות סרוו אבסולוטיות מבוססות אפיק EtherCAT. באמצעות תקשורת תעשייתית EtherCAT במהירות גבוהה, מערכת ה-CNC וכונני הסרוו יכולים להחליף נתונים ביעילות.

בהשוואה למערכות סרוו מסוג פולסים מסורתיות, מערכות סרוו באפיק מספקות: מהירות תגובה מהירה יותר, דיוק סנכרון גבוה יותר, יכולת חזקה יותר נגד הפרעות, מבנה חיווט פשוט יותר

אנקודרים מוחלטים רושמים ברציפות את מיקום המנוע. גם לאחר הפסקת חשמל והפעלה מחדש, המכונה אינה צריכה לבצע פעולת כיוון מכנית, מה שמשפר משמעותית את נוחות התפעול.

עבור סדרות מוצרים שונות ודרישות ביצועים, CATEKCNC מיישמת מערכות סרוו עם רמות ביצועים שונות. לדוגמה, דגמים יוקרתיים המיועדים לביצועים דינמיים מקסימליים יכולים להיות מצוידים במערכת סרוו BOCHU S9 EtherCAT. כמערכת סרוו בעלת ביצועים גבוהים מהדור הבא של BOCHU, ה-S9 כוללת מקודד מוחלט של 23 סיביות, מספקת קיבולת עומס יתר של מומנט עד פי 3, ומשיגה השהיית תגובה של תקשורת אפיק של פחות מ-1 אלפיות שנייה. המערכת תומכת באלגוריתם בקרת תאוצה/האטה מסוג D, ועומדת בדרישות תנועה במהירות גבוהה של מכונות עם תאוצה של עד 2G. היא גם עומדת בתקני תאימות אלקטרומגנטית EMC Level 4, ומספקת עמידות חזקה בפני הפרעות אלקטרומגנטיות, סביבות אבק ותנודות מתח, מה שהופך אותה למתאימה ליישומי חיתוך לייזר תעשייתיים רציפים לטווח ארוך.

כמפחית Gear

במכונות חיתוך לייזר סיב, מפחית ההילוכים משמש בעיקר להתאמת דרישות ההספק בין מנוע הסרוו למערכת ההילוכים המכנית. על ידי הפחתת מהירות המוצא של המנוע והגדלת מומנט המוצא, הוא משפר את כושר העומס ואת יציבות התפעול של מערכת התנועה.

בהתאם לדגמי מכונות שונים ודרישות ביצועים, CATEKCNC מספק אפשרויות מפחית מדויק ממותגים רבים, כולל:

• טכנמך
• קופון
• SHIMPO
• מוטורדוקר

מפחיתים אלו מתאפיינים ביעילות תיבת הילוכים גבוהה ומאפייני חופש גב נמוך. יעילות תיבת ההילוכים שלהם יכולה לעלות על 95%, בעוד שניתן לשלוט בחופש הגב מתחת ל-3 קשתות. החופש הגב הנמוך במיוחד מפחית משמעותית את שגיאות התמסורת במהלך שינויי תנועה קדימה ואחורה, ומאפשר להעביר את כוח מנוע הסרוו בצורה מדויקת יותר למערכת המכנית.

כתוצאה מכך, בעת עיבוד קווי מתאר מורכבים, פינות חדות ונתיבי חיתוך מדויקים, CATEKCNC מכונות חיתוך לייזר סיבים יכולות לשמור על עקביות תנועה גבוהה יותר, דיוק מיקום ויציבות עיבוד שבבי.

אילו סוגי שולחנות עבודה זמינים עבור מכונות חיתוך גיליונות לייזר סיב?

שולחן העבודה של מכונת חיתוך גיליונות לייזר סיב משמש לתמיכה בגיליונות המתכת המעובדים. הוא מורכב בעיקר ממסגרת תמיכה וממספר לוחות עמידים לטמפרטורות גבוהות.

הרווחים בין הלוחות מאפשרים לסיגים מותכים ולשאריות מתכת שנוצרות במהלך החיתוך ליפול לאזור איסוף הסיגים שמתחת, ובמקביל מפחיתים את החזרי הלייזר והצטברות החום. זה מסייע בהגנה על מבנה המכונה ומשפר את יציבות החיתוך.

בהתאם לדרישות ייצור שונות, מכונות חיתוך גיליונות לייזר סיב יכולות להיות מצוידות בשולחן עבודה יחיד או במערכת שולחן עבודה מעבורת.

• שולחן עבודה יחיד

  מבנה שולחן העבודה היחיד מתאים ליישומים הדורשים אצוות ייצור קטנות יותר וגמישות עיבוד גדולה יותר, כגון ייצור אב טיפוס של רכיבים מכניים, תיקון יריעות מתכת וייצור מותאם אישית באצוות קטנות.

• שולחן עבודה להסעות (שולחן עבודה להחלפה)

  עבור חברות ייצור מתכת הדורשות ייצור רציף, כגון אלו המעורבות ברכיבי מכונות הנדסיות, חלקי רכב, מארזים חשמליים, ייצור מעליות ועיבוד מבני פלדה, מערכת שולחן עבודה מעבורת יכולה לשפר משמעותית את יעילות הייצור.

  המערכת מורכבת משני שולחנות עבודה מתחלפים. בעוד ששולחן עבודה אחד מבצע פעולות חיתוך, המפעילים יכולים לבצע טעינה ופריקה בו זמנית על שולחן העבודה השני. זה מפחית את זמן השבתת המכונה, משפר את ניצול הציוד ומגביר את יעילות הייצור הכוללת.

במכונות חיתוך גיליונות לייזר סיב סגורות לחלוטין, שולחנות עבודה מסוג "הסעה" נמצאים בשימוש נרחב מכיוון שהמארז המגן מגביל את הגישה לאזור החיתוך. עיצוב השולחן הכפול מאפשר פעולות טעינה ופריקה של חומרים בטוחות ויעילות יותר.

עבור דגמים קומפקטיים סגורים מסוימים עם שטחי עיבוד קטנים יותר ודגש על יעילות עלות, עדיין ניתן לאמץ עיצוב של שולחן עבודה יחיד. עם זאת, מכונות אלו מצוידות בדרך כלל בשולחנות עבודה נשלפים או חשמליים, המאפשרים למפעילים לטעון ולפרוק יריעות בצורה נוחה יותר.

מכונות חיתוך לייזר סיבים מסוג מסילה מאמצות עיצוב נפרד שבו שולחן העבודה עצמאי מגוף המכונה, מה שמספק גמישות רבה יותר בעיבוד. בהתאם לדרישות יישום שונות, ניתן לצייד את המכונה בשולחנות עבודה שונים או במתקני בנייה ייעודיים, כגון שולחנות עבודה שטוחים, התקני הידוק צינורות ומערכות הידוק פרופילים. בעת עיבוד של חומרי עבודה גדולים במיוחד, ניתן אף להסיר את שולחן העבודה לחלוטין, מה שמאפשר להניח את חומר העבודה ישירות על הקרקע לחיתוך. בנוסף, מכיוון שאזור העבודה מופרד ממערכת התנועה, החום הנוצר במהלך תהליך החיתוך אינו מועבר ישירות למבנה מצע מכונה מסורתי. זה מפחית ביעילות את ההשפעה של עיוות תרמי על דיוק המכונה ומבטיח פעולה יציבה יותר לטווח ארוך.

CATEKCNC מכונות חיתוך לייזר סיבים יכולות להיות מצוידות במערכת תמיכה מודולרית ללוחות. ניתן להסיר ולהחליף את לוחות התמיכה בנפרד בהתאם לדרישות בפועל, מה שמספק נוחות רבה יותר במהלך התקנת המכונה, הובלה ותחזוקה. אם לוחות בודדים ניזוקים לאחר פעולות חיתוך ארוכות טווח, יש צורך להחליף רק את המודולים המתאימים במקום להחליף את כל שולחן העבודה, מה שמפחית ביעילות את עלויות התחזוקה ומשפר את יכולת השירות הכוללת של הציוד.

אילו מערכות בקרה זמינות עבור מכונות חיתוך גיליונות בלייזר סיב? אילו פונקציות חיתוך חכמות הן תומכות?

מערכת הבקרה אחראית על בקרת מסלול הפעולה, פרמטרי תהליך החיתוך והתנועות המתואמות של כל ציר במכונת חיתוך לייזר סיב. זוהי יחידת הבקרה המרכזית המאפשרת עיבוד אוטומטי. עבור ציוד CNC, המבנה המכני קובע את הביצועים הבסיסיים של המכונה, בעוד שמערכת הבקרה קובעת האם הציוד יכול לנצל באופן מלא את דיוק המיקום שלו, יעילות העיבוד ורמת האינטליגנציה שלו.

בהתאם לדרישות מיקום ועיבוד שונות של מוצרים, CATEKCNC מכונות חיתוך גיליונות לייזר סיב מציעות אפשרויות מרובות של מערכות CNC, כולל:

• בוצ'ו
• WEIHONG
• Au3tech
• FANUC

בין המערכות הללו:

• Au3tech ו-WEIHONG משמשות בעיקר לדגמים חסכוניים כדי לעמוד בדרישות חיתוך בסיסיות.
• FANUC מיושם בעיקר בציוד עיבוד לייזר בעל 5 צירים, המתאים למשטחים מעוקלים מורכבים ויישומי עיבוד שבבי בדיוק גבוה.
• סדרת BOCHU FSCUT היא מערכת הבקרה הנפוצה ביותר ברחבי CATEKCNC מכונות חיתוך בלייזר סיבים.

הכל CATEKCNC מכונות חיתוך לייזר סיב מצוידות בבקר ידני אלחוטי המשלב פונקציות חיוניות, כולל בקרת הפעלה/עצירה של המכונה, תנועת ציר ליניארי, כוונון מיקוד, כוונון עדין של פרמטרי חיתוך וכיוון בית המכונה. מפעילים אינם צריכים לחזור שוב ושוב ללוח הבקרה הראשי. במקום זאת, הם יכולים לעקוב אחר תהליך החיתוך מטווח קרוב, לבצע התאמות פרמטרים בזמן אמת ולכייל עמדות חיתוך, ובכך לשפר משמעותית את יעילות הגדרת המכונה ונוחות התפעול.

בהתאם לתצורת המכונה, CATEKCNC מכונות חיתוך לייזר סיבים יכולות לתמוך בחבילות חיתוך במהירות גבוהה, בחבילות חיתוך באיכות גבוהה ובמספר פונקציות עיבוד לייזר חכמות, כולל:

פירסינג פלאש

פירסינג בזק הוא תהליך פירסינג חכם במהירות גבוהה, המתאים באופן דינמי את תדר הלייזר ומחזור העבודה כדי לשמור על תפוקת אנרגיה יציבה במהלך הפירסינג.

בשלב הניקוב הראשוני, המערכת מפעילה אנרגיה גבוהה יותר כדי לשפר את יעילות החדירה. ככל שהחור נוצר בהדרגה, היא מפחיתה באופן אוטומטי את התדירות ואת מחזור העבודה כדי למזער התזות מתכת מותכת ולהפחית את הסיכון לניקוב נפיץ.

פונקציה זו מקצרת ביעילות את זמן הניקוב עבור לוחות עבים, משפרת את איכות הניקוב ומפחיתה את השפעת התזת הסיגים על הזרבובית ועל עדשת המגן של ראש הלייזר.

הוא מתאים במיוחד לעיבוד לוחות בינוניים ועבים עם מכונות חיתוך לייזר סיבים בעלי עוצמה גבוהה. ביישומים הכוללים מספר רב של חורים או חיתוך לוחות עבים, הוא יכול להפחית משמעותית את זמן העיבוד הנלווה ולשפר את יעילות הייצור הכוללת עד כ-30%.

פירסינג חלק

פירסינג חלק מיועד בעיקר לחיתוך יריעות דקות ובינוניות.

באמצעות פרמטרי תהליך אופטימליים, ראש הלייזר יכול לחדור לחומר באופן מיידי עם פולס לייזר קצר במיוחד כאשר הוא מגיע למיקום הנכון, ואז לעבור בצורה חלקה לתהליך החיתוך.

מנקודת מבט ויזואלית וגם מנקודת מבט של עיבוד, שלב הניקוב העצמאי כמעט ולא מורגש, מה שמשפר את יעילות החיתוך וחלקות התהליך.

מיקרו ג'וינט

טכנולוגיית Micro Joint יוצרת נקודות חיבור קטנות במיוחד לאורך נתיב החיתוך, ומאפשרת לחלקים מוגמרים להישאר מחוברים ליריעה המקורית לאחר החיתוך. זה מונע נפילה או תזוזה של חלקים קטנים במהלך העיבוד תוך מזעור ההשפעה החזותית של נקודות החיבור.

הפונקציה מתאימה במיוחד לחלקי מתכת מדויקים, רכיבים קטנים, חלקי מתכת דקורטיביים ויישומי קינון אצווה.

פירסינג דסלאג

במהלך עיבוד לוחות בינוניים ועבים, סיגים שיוריים לאחר ניקוב יכולים להשפיע על איכות החיתוך שלאחר מכן.

השמיים CATEKCNC מכונות חיתוך לייזר סיבים תומכות בתהליך הסרת סיגים של פירסינג אשר מייעל את טיהור הגז העזר ואת נתיבי התנועה לאחר הפירסינג.

זה מאפשר שחרור מהיר של חומר מותך שיורי, מה שמפחית הצטברות סיגים סביב חורים וממזער את ההשפעה על פעולות חיתוך עוקבות.

הפונקציה משפרת את היציבות במהלך חיתוך רציף של פלטות עבות ומפחיתה את הסיכון לזיהום הזרבובית.

מציאת מרכז מעגלי

מציאת מרכז מעגלית היא פונקציית מיקום אוטומטית המשמשת לקביעת מיקום המרכז של חומר עבודה עגול.

המערכת משתמשת בחיישן גובה קיבולי כדי לזהות שינויי מרחק בין הפיה למשטח החומר. ראש החיתוך נע לאחר מכן בכיוונים שונים כדי לזהות את מיקומי הקצה של חומר העבודה המעגלי.

בהתבסס על נתוני הקצה שזוהו, המערכת מחשבת באופן אוטומטי את קואורדינטות המרכז, מה שמאפשר מיקום מהיר ומדויק של חלקים מעגליים.

Smart LaserOff

פונקציית Smart LaserOff ממטבת אוטומטית את פרמטרי סוף החיתוך בהתאם למאפייני החומר ותנאי החיתוך.

זה מסייע בהפחתת היווצרות סיגים, התחממות יתר וסימני מעבר גלויים בנקודת הקצה של החיתוך, ומשפר את החלקות של קווי המתאר הפנימיים, דיוק הממדי ואיכות פני השטח של חלקים קריטיים למראה.

הערה: תצורת מערכות הבקרה והפונקציות החכמות הזמינות משתנה בהתאם לדגמי מכונה שונים. הפונקציות המפורטות לעיל הן לעיון בלבד. התצורות בפועל תלויות בדגם הציוד הספציפי.

אילו מערכות עזר זמינות עבור מכונות חיתוך גיליונות לייזר סיב ומהם תפקידיהן?

מכונות חיתוך גיליונות בלייזר סיב מצוידות במערכות עזר מרובות כדי להבטיח פעולה יציבה, לשפר את איכות החיתוך ולהאריך את חיי הציוד. מערכות אלו כוללות בעיקר את מערכת הקירור, מערכת הגז, מערכת הסיכה ומערכת הגנת הבטיחות.

מערכת קירור

לייזרי סיבים וראשי חיתוך לייזר מייצרים כמות משמעותית של חום במהלך הפעולה. נדרש מצנן מים תעשייתי כדי לספק קירור בטמפרטורה קבועה, לשמור על תפוקת לייזר יציבה ולהבטיח את אמינות המערכת האופטית. בקרת טמפרטורה מדויקת חיונית לפעולה רציפה ארוכת טווח של מכונות חיתוך לייזר סיבים.

CATEKCNC מכונות חיתוך לייזר סיבים יכולות להיות מצוידות בצ'ילרים תעשייתיים של S&A ו-Hanli. צ'ילרים אלה מספקים ביצועי קירור יעילים ובקרת טמפרטורה מדויקת, עם דיוק טמפרטורה של ±0.5–1.5°C. הם מאמצים עיצוב קירור דו-מעגלי, המאפשר קירור עצמאי למקור הלייזר ולראש חיתוך הלייזר. כל הדגמים עומדים בתקנים בינלאומיים, כולל CE, RoHS ו-REACH, ועומדים בדרישות יבוא לשווקים שונים.

בנוסף, ניתן לצייד את ארון החשמל במערכת מיזוג אוויר עצמאית לוויסות הטמפרטורה והלחות הפנימיות של ארון הבקרה. זה מונע מהרכיבים החשמליים להיות מושפעים מסביבות בעלות טמפרטורה גבוהה או לחות גבוהה, ומשפר את היציבות ארוכת הטווח של מערכת הבקרה.

מערכת גז

מערכת הגז מספקת גזים עזר יציבים לאזור חיתוך הלייזר. מכונות חיתוך לייזר סיב משתמשות בדרך כלל בחמצן, חנקן ואוויר דחוס כגזים עזר.

• חמצן

  חמצן משמש בעיקר לשיפור יעילות החיתוך באמצעות אפקט תומך בעירה.

  בעת עיבוד חומרי פלדה דלי פחמן כמו פלדת פחמן, חמצן לא רק מסייע בהסרת מתכת מותכת באמצעות זרימת אוויר במהירות גבוהה, אלא גם מגיב עם המתכת המחוממת כדי לייצר חום נוסף באמצעות חמצון. זה מגביר את קלט האנרגיה באזור החיתוך.

  לכן, בהשוואה לחיתוך בגז אינרטי, חיתוך בחמצן מספק יכולת חיתוך גבוהה יותר ומתאים במיוחד לעיבוד לוחות פלדת פחמן בינוניים ועבים.

  עם זאת, מכיוון שמתרחש חמצון במהלך התהליך, ייתכן שלמשטח החתוך תהיה מידה מסוימת של צבע תחמוצת.

• חנקן

  חנקן משמש בעיקר למניעת חמצון ולשיפור איכות החיתוך.

  כגז עזר אינרטי, חנקן נמצא בשימוש נרחב לעיבוד חומרים בעלי דרישות איכות פני שטח גבוהות, כגון נירוסטה, סגסוגת אלומיניום ונחושת.

  במהלך החיתוך, חנקן אינו מגיב באופן משמעותי עם מתכות, ומונע ביעילות שינוי צבע ויצירת שכבת תחמוצת. במקביל, זרימת אוויר בלחץ גבוה של חנקן מסירה במהירות חומר מותך, וכתוצאה מכך קצוות חיתוך חלקים יותר.

  זה מתאים במיוחד לרכיבים וחלקים בעלי מראה קריטי הדורשים ריתוך לאחר מכן באיכות גבוהה.

• אוויר דחוס

  אוויר דחוס משמש בעיקר להסרת סיגים ולהפחתת עלויות תפעול.

  בשל עלותו הנמוכה וזמינותו הקלה, אוויר דחוס נמצא בשימוש נרחב ביישומי חיתוך לייזר ביריעות דקות ובצריכת הספק בינונית/נמוכה.

  החמצן הכלול באוויר דחוס מספק אפקט מסוים של תמיכה בבעירה, בעוד שזרימת האוויר במהירות גבוהה מסייעת בהסרת מתכת מותכת וסיגים, ומאפשרת עיבוד חסכוני.

  בהשוואה לחיתוך בחמצן טהור או חנקן, אוויר דחוס מציע עלויות תפעול נמוכות יותר, אם כי רמת החמצון של משטח החיתוך גבוהה בדרך כלל מזו המושגת בחיתוך בחנקן.

• דלק גז

  גזי דלק כגון פרופאן משמשים בעיקר לחיתוך פלדת פחמן עבה.

  במכונות חיתוך היברידיות בלייזר-להבה, מערכת הגז כוללת מעגל גז דלק נוסף, כגון פרופאן. גז הדלק מתערבב עם חמצן ונשרף ליצירת להבה בטמפרטורה גבוהה, המאפשרת עיבוד של לוחות פלדת פחמן עבים.

מערכת שימון

מערכת סיכה אוטומטית המאפשרת למשתמשים להגדיר פרמטרים כגון משך סיכה, מרווחי סיכה ונפח אספקת שמן בהתאם לדרישות העיבוד.

המערכת מספקת באופן קבוע חומר סיכה לרכיבי תנועה קריטיים, כולל מסילות הנחיה ליניאריות ומערכות מתלה וגלגל שיניים, מה שמפחית בלאי מכני, ממזער את תדירות התחזוקה ומבטיח יציבות תיבת ההילוכים לטווח ארוך.

CATEKCNC מכונות חיתוך לייזר סיב מצוידות במכשירים לאיסוף שמן פסולת, אשר אוספים עודפי סיכה הנוצרים במהלך תהליך הסיכה. זה מונע זיהום שמן באזור העבודה ומפשט את הניקוי והתחזוקה שלאחר מכן.

מערכת הגנת בטיחות

בשל המאפיינים הספציפיים של עיבוד מתכת בלייזר, מכונות חיתוך גיליונות בלייזר סיב מצוידות בדרך כלל בווילונות אור בטיחותיים כדי למנוע כניסת אנשים או חפצים זרים לאזור העבודה ולגרום לתאונות אפשריות. דגמים סגורים לחלוטין מצוידים בנוסף במארזי הגנה, מערכות נעילה בטיחותיות וחלונות צפייה עמידים בפני קרינה כדי לשפר עוד יותר את בטיחות המפעיל ולהבטיח סביבת חיתוך בטוחה.

ייחוס עובי חיתוך מומלץ עבור כוח לייזר סיבים מיינסטרים

הערה: הערכים הנ"ל מייצגים טווחי עובי חיתוך מומלצים המאזנים בין איכות החיתוך, יעילות העיבוד ויציבות הציוד. יכולת החיתוך בפועל עשויה להשתנות בהתאם לגורמים כגון סוג החומר, איכות הגיליון, טוהר ולחץ הגז הנלווה, פרמטרי חיתוך ותצורת המכונה.

מהירות חיתוך ייחוס של כוח לייזר סיבים מיינסטרים (יחידה: מטר/דקה)

הערה: נתוני מהירות החיתוך לעיל מייצגים ערכי ייחוס אופייניים לתצורות תעשייתיות נפוצות, כגון לייזרי סיבים Raycus/MAX/IPG בשילוב עם ראשי חיתוך Raytools/BOCHU ומערכות בקרת CNC רגילות. מהירות החיתוך בפועל עשויה להשתנות בהתאם לגורמים, כולל סוג החומר, איכות הגיליון, טוהר ולחץ הגז הנלווה, מפרט הזרבובית, מיקום המוקד, פרמטרי החיתוך ותצורת המכונה. הנתונים ניתנים לצורך התייחסות לתהליך בלבד ואין להשתמש בהם כסטנדרט קבלה לביצועי הציוד.

כמה עולה מכונת חיתוך גיליונות בלייזר סיב?

מחיר מכונת חיתוך גיליונות בלייזר סיב מושפע ממספר גורמים, כולל סוג המכונה, גודל העיבוד, עוצמת הלייזר, רמת האוטומציה ותצורת הרכיבים המרכזיים. לכן, המחירים יכולים להשתנות באופן משמעותי בין דגמים ותצורות שונות.

בשלב הבא, ניקח את CATEKCNC סדרת מכונות חיתוך לייזר לגיליונות כדוגמה כדי לתת לכם סקירה קצרה.

עבור מכונת חיתוך לייזר סיבים טהורים מסדרת A3 הבסיסית, עם שטח עבודה אפקטיבי של 3000 × 1500 מ"מ (10 × 5 רגל):

• דגם בסיסי של 1500W מתחיל בדרך כלל בסביבות 5,000 דולר.
• כאשר עוצמת הלייזר עולה ל-6000W, המחיר הוא בדרך כלל בסביבות 19,000 דולר.
• דגם של 12000W יכול לעלות כ-33,000 דולר.

עבור מכונות חיתוך גיליונות לייזר סיב סגורות לחלוטין, המחיר בדרך כלל גבוה בכ-15,000 דולר מאשר מכונה מסוג פתוח עם מפרטים דומים. הסיבה לכך היא שדגמים סגורים מצוידים בדרך כלל בתכונות נוספות כגון מארז מגן מלא, שולחנות עבודה כפולים ומערכות ניטור.

יש לציין שכאשר אורך עיבוד הגיליונות מגיע ל-6 מטרים ומעלה, המכונה דורשת בדרך כלל מבנה מצע מכונה מסוג מסילה. לדוגמה, מכונת חיתוך גיליונות לייזר סיב בפורמט גדול מסדרת G עם תצורה של 6000W מתומחרת בכ-54,000 דולר.

עבור מכונות חיתוך לייזר לסיבים לגיליונות וצינורות, המחיר גבוה יותר עקב מערכת חיתוך צינורות נוספת, צ'אקים פנאומטיים ותוכנת בקרה ייעודית. לדוגמה, מכונת חיתוך לייזר לגיליונות וצינורות מסדרת AT בהספק 6000W מתומחרת בדרך כלל בסביבות 32,000 דולר.

קו לייזר לחיתוך סלילי מתכת נע בדרך כלל בין 47,000 ל-60,000 דולר.

בנוסף, מותגי מקור הלייזר, ראש החיתוך, מערכת בקרת ה-CNC, מערכת הסרוו, מערכת הטעינה והפריקה האוטומטית ותצורות מותאמות אישית אחרות יכולים להשפיע באופן משמעותי על מחיר המכונה הסופי.

בשל מורכבות התצורות הזמינות, לא ניתן לקבוע במדויק את מחיר מכונת חיתוך גיליונות בלייזר סיב על סמך עוצמת הלייזר או אזור העבודה בלבד. הצעת מחיר מפורטת דורשת בדרך כלל אישור של סוג המכונה, גודל העיבוד, עוצמת הלייזר ודרישות הרכיבים העיקריים.

אם ברצונכם לקבל הצעת מחיר מפורטת, אנא צרו קשר עם צוות המכירות שלנו דרך וואטסאפ או טופס פנייה מקווןאנו נמליץ על תצורת מכונה מתאימה בהתבסס על דרישות העיבוד והתקציב שלכם, ונספק פתרון הצעת מחיר מותאם אישית.

אילו תכונות אופציונליות זמינות עבור מכונות חיתוך גיליונות לייזר סיב, וכיצד יש לבחור אותן?

כדי לעמוד בדרישות עיבוד שונות, מכונות חיתוך גיליונות בלייזר סיב תומכות בדרך כלל במגוון פתרונות אוטומציה והרחבה פונקציונלית אופציונליים. משתמשים יכולים לבחור תצורות מתאימות בהתבסס על החומרים, נפח הייצור, דרישות העיבוד והתקציב שלהם כדי לשפר עוד יותר את יעילות הייצור, איכות החיתוך ורמת האוטומציה.

1. שולחן עבודה להסעות (שולחן עבודה להחלפה)

שולחן עבודה מסוג "הסעות" מאפשר ביצוע פעולות חיתוך וטעינה/פריקה בו זמנית. בזמן ששולחן עבודה אחד מבצע פעולות חיתוך, מפעילים יכולים לטעון ולפרוק חומרים על שולחן העבודה השני, ובכך להפחית ביעילות את זמן ההמתנה של המכונה ולשפר את ניצולת הציוד. הוא מתאים במיוחד לייצור רציף ובנפח גבוה. ביישומי עיבוד אצווה רציף, ניתן בדרך כלל להגדיל את ניצולת המכונה ב-30%-70% בהשוואה לתצורת שולחן עבודה יחיד.

עבור מכונות חיתוך גיליונות לייזר סיב סגורות לחלוטין, שולחן עבודה מסוג "הסע" כלול בדרך כלל כתצורה סטנדרטית. מכיוון שמבנה המגן הסגור מגביל את שטח הגישה לטעינה ופריקה, שולחן העבודה מסוג "הסע" מאפשר לשולחן העבודה הנושא חומרים לנוע אל מחוץ למארז, מה שמאפשר טיפול נוח בחומרים תוך שמירה על פעולה סגורה ובטוחה.

שולחנות עבודה של המעבורת מאמצים בדרך כלל את שני העיצובים המבניים הבאים:

• שולחן עבודה סיבובי להסעות

  עיצוב זה מתקין שני שולחנות עבודה על אותה פלטפורמה סיבובית, המסודרים באופן סימטרי סביב ציר מרכזי. החלפת שולחן העבודה מתבצעת באמצעות סיבוב הפלטפורמה.

  יתרונותיו כוללים מבנה קומפקטי ומהירות החלפה מהירה. תהליך ההחלפה יכול להסתיים בדרך כלל תוך כ-3 שניות, מה שהופך אותו מתאים לגדלים קטנים יותר, חלקי מתכת לא סדירים וחומרי עבודה קלים.

• שולחן עבודה ליניארי להסעות

  זהו כיום מבנה ההחלפה הכפולה הנפוץ ביותר. שני שולחנות העבודה מסודרים אנכית ומתחלפים באמצעות תנועה הדדית אופקית.

  למרות שמהירות ההחלפה שלו מעט איטית יותר מהסוג הסיבובי, תהליך ההחלפה יכול להסתיים בדרך כלל תוך 10 שניות. בשל קיבולת העומס הגבוהה שלו, הוא מתאים יותר לעיבוד יריעות מתכת גדולות וכבדות.

2. מארז מגן סגור

מארז יכול לבודד ביעילות קרינת לייזר, ניצוצות חיתוך, סיגי מתכת מותכת ועשן הנוצרים במהלך תהליך החיתוך, ובכך לשפר משמעותית את סביבת העבודה ולשפר את הבטיחות התפעולית.

מכונות חיתוך לייזר סיב סגורות מצוידות בדרך כלל בהתקני הגנה בטיחותיים כגון דלתות בטיחות משולבות וילונות אור בטיחותיים כדי להפחית עוד יותר את הסיכון להפעלה מקרית ולהגן על המפעילים.

כדי לאפשר למפעילים לנטר את תהליך החיתוך בזמן אמת, מכונות חיתוך לייזר סיב סגורות מצוידות בדרך כלל בחלונות צפייה מרובים על גבי המארז המגן. חלונות הצפייה עשויים מזכוכית מסנן הגנה מפני לייזר העומדת בדרישות הבטיחות CE. הם יכולים לחסום ביעילות קרינת לייזר קרוב לאינפרא אדום בטווח אורכי הגל 1070-1080 ננומטר, תוך שמירה על העברת אור נראה מספקת לתצפית על התהליך. העברת האור הנראה האופיינית (VLT) היא כ-30%-60%, בעוד שרמת ההגנה מפני קרינת לייזר 1070 ננומטר יכולה להגיע ל-OD6+ או אפילו OD7+. בנוסף, חלונות הצפייה יכולים להפחית משמעותית את הסנוור הנגרם מניצוצות חיתוך, ובכך לספק חוויית צפייה נוחה יותר למפעילים.

ניתן לצייד את המכונה גם במערכת ניטור אופציונלית, המורכבת בדרך כלל משתי מצלמות תעשייתיות לניטור מצב העיבוד של שני שולחנות העבודה. מפעילים יכולים לצפות במצב פעולת המכונה בזמן אמת דרך מערכת ה-CNC מבלי לפתוח לעתים קרובות את דלת המגן, מה שמשפר את נוחות התפעול ובטיחות הייצור.

3. מערכת טעינה ופריקה אוטומטית

CATEKCNC מספקת מגוון פתרונות אוטומטיים לטעינה ופריקה של יריעות מתכת, המכסים יישומים החל משדרוגי אוטומציה של מכונה בודדת ועד קווי ייצור חכמים בקנה מידה גדול. על ידי הפחתת טיפול ידני בחומרים ועוצמת העבודה, מערכות אלו יכולות לשפר ביעילות את יעילות הייצור ולהשיג ייצור יציב ויעיל יותר של יריעות מתכת.

• מערכת טעינה ופריקה אוטומטית מסוג קנטילבר

  המערכת מורכבת בעיקר משולחן אחסון יריעות, זרוע שלוחה סיבובית ומכלול כוס יניקה ואקום. במהלך הפעולה, הזרוע השלוחה משתמשת בכוסות יניקה כדי להרים את יריעת המתכת, לסובב אותה לאזור העיבוד, ולהניח את היריעת במדויק על שולחן העבודה של מכונת חיתוך הלייזר בסיב.

  בהתאם לעיצובים מבניים שונים, ניתן לחלק מערכות טעינה ופריקה מסוג קנטיליבר לסוגי מפזר קבוע וסוגי מפזר נע. בעיצוב מסוג מפזר נע, מנגנון ההרמה יכול לנוע לאורך זרוע הקנטיליבר, מה שמאפשר למערכת להסתגל לתבניות מפעל מורכבות יותר ולתנאי התקנה.

  עם מבנה פשוט, טביעת רגל קומפקטית ועלות השקעה נמוכה יחסית, פתרון זה מתאים לשדרוגי אוטומציה של מכונה בודדת במפעלי עיבוד יריעות מתכת, כמו גם לייצור חיתוך יריעות בקבוצות קטנות ובינוניות.

• מערכת טעינה ופריקה אוטומטית מסוג גנטרי

  מערכת הטעינה והפריקה האוטומטית מסוג גאנטרי מאמצת מבנה גאנטרי בעל טווח רחב ומותקנת בדרך כלל בין אזור אחסון הגיליונות לשולחן העבודה של מכונת חיתוך לייזר סיב. המערכת משתמשת במכלולי כוסות יניקה ואקום המותקנים על הגאנטרי כדי לאסוף, להעביר ולמקם במדויק גיליונות מתכת.

  בהשוואה למערכות קנטיליבר, מערכות טעינה ופריקה מסוג גאנטרי משתמשות בתנועה ליניארית, המספקות נתיבי הובלה יציבים יותר, מהירויות טיפול בחומרים גבוהות יותר וקיבולת עומס גבוהה יותר. הן מסוגלות לטפל ביריעות מתכת גדולות וכבדות יותר.

  עם זאת, מערכת זו דורשת שטח התקנה גדול יותר, ואזור אחסון היריעות ושולחן העבודה של המכונה צריכים להיות מסודרים בדרך כלל בקו ישר. לכן, היא מתאימה יותר ליצרני יריעות מקצועיים עם הזמנות ייצור יציבות ודרישות גבוהות יותר ליעילות ייצור.

• מערכת טעינה ופריקה אוטומטית מבוססת אחסון

  מערכת זו מיועדת למפעלי עיבוד מתכת בקנה מידה גדול עם דרישות יעילות ייצור גבוהות. היא משלבת פונקציות אחסון, אחזור וטעינה/פריקה אוטומטיות, ומאפשרת טיפול בחומרים אוטומטי לחלוטין לאורך כל תהליך הייצור.

  מערכת טעינה ופריקה אוטומטית מבוססת אחסון היא פתרון אוטומציה חכם המיועד לייצור בקנה מידה גדול. היא מורכבת בעיקר ממגדל אחסון יריעות אוטומטי, מערכת הרמה אנכית לאחזור, עגלת העברה אוטומטית ומתקן הפרדה וטעינה של יריעות מסוג גנטרי.

  המערכת מאפשרת ניהול אוטומטי לחלוטין לאורך כל תהליך הייצור, כולל אחסון חומרי גלם, אחזור אוטומטי של גיליונות, הפרדת גיליונות, טעינה אוטומטית והעברה של חלקים מוגמרים וחומרים שנותרו לאחר החיתוך. ניתן גם לשלב אותה עם מערכות תזמון ייצור ותוכנות קינון כדי להשיג ייצור מתוכנן וחכם.

  CATEKCNC מערכות אחסון אוטומטיות מאמצות עיצוב אחסון רב-מפלסי, כאשר כל שכבת אחסון תומכת בקיבולת עומס מקסימלית של 3,000 ק"ג, מה שמשפר משמעותית את ניצול החלל. במהלך הפעולה, מערכת ההרמה האנכית מסירה תחילה את הגיליון הנדרש ממגדל האחסון ומעבירה אותו לאזור הטעינה הביניים. לאחר מכן, התקן הפרדת הגיליונות מסוג גאנטרי מפריד את הגיליונות המוערמים כדי להבטיח שרק גיליון אחד ייאסף בכל פעם לפני העברתו לשולחן העבודה של מכונת חיתוך לייזר הסיבים.

  במהלך ההובלה, המערכת משתמשת בכוסות יניקה ואקום ובתופס עוטף משתלב באצבעות לטיפול ביריעות, בעוד שמנגנון אחיזת היריעות תומך בחומר בצורה מאובטחת כדי להפחית את סיכוני ההתנגשות ולשפר את בטיחות הייצור האוטומטי.

  פתרון זה מתאים למפעלי עיבוד מתכת בקנה מידה גדול, סביבות ייצור של מוצרים מעורבים עם סוגי הזמנות שונים ויישומי ייצור רציף בקיבולת גבוהה.

• קו ייצור אוטומטי חכם

  קו ייצור אוטומטי חכם הוא שדרוג מתקדם המבוסס על מערכת טעינה ופריקה אוטומטית מבוססת אחסון. הוא משלב מספר יחידות טעינה ופריקה אוטומטיות, מערכות אחסון חכמות ומכונות חיתוך לייזר מרובות ליצירת יחידת ייצור דיגיטלית שלמה.

  פתרון זה מיועד ליישומי ייצור בקנה מידה גדול עם דרישות גבוהות ליכולת ייצור, רמת אוטומציה ויעילות ניהול ייצור. הוא מתאים לתעשיות כגון ייצור ציוד אנרגיה חדש, ייצור מכונות בנייה וייצור ארונות חשמל גדולים ומארזים, ומשמש כמרכיב חשוב בפיתוח מפעל חכם.

4. מכשיר להחלפת זרבובית אוטומטית

במהלך תהליך חיתוך הלייזר, נדרשים לעיתים קרובות גדלי זרבובית שונים כאשר סוג החומר, עובי היריעה או פרמטרי החיתוך משתנים באופן משמעותי על מנת להשיג איכות חיתוך ויעילות עיבוד אופטימליות.

ניתן לצייד את המכונה בהתקן אוטומטי להחלפת פיות, המחליף באופן אוטומטי את הפיות בהתאם לתוכנית העיבוד. זה מפחית התערבות ידנית, ממזער משמעותית את זמן ההשבתה הנגרם עקב החלפת תהליכים, ומשפר את יכולת העיבוד הרציף ואת יעילות הייצור הכוללת.

בייצור רציף הכולל חומרים, עוביים ואצוות חלקים מרובים, מחליף זרבובית אוטומטי יכול להפחית את זמן העבודה הנלווית בכ-10%-20%.

5. חיתוך צינורות

מכונת חיתוך לייזר סיבים לגיליונות וצינורות היא כיום אחת מסוגי המכונות הפופולריות ביותר בשוק. ציוד מסוג זה, המבוסס על מכונת חיתוך גיליונות לייזר סיבים קונבנציונלית, משלב מודול חיתוך צינורות נוסף.

התקן ייעודי להידוק צינורות מותקן בצד אחד של שולחן חיתוך יריעות שטוחות כדי להחזיק ולסובב צינורות מתכת, ומאפשר עיבוד של צינורות עגולים, צינורות מרובעים, צינורות מלבניים ופרופילים אחרים.

בנוסף למערכת הידוק הצינורות, רכיבים אחרים, כולל ראש חיתוך הלייזר, מערכת בקרת CNC ומערכת תיבת ההילוכים, דורשים גם הם התאמה ליישומי חיתוך צינורות.

לדוגמה, מערכת הבקרה צריכה לתמוך בפונקציות כגון קינון צינורות ובקרת ציר סיבובי. מבנה הגנטרי מורחב בדרך כלל כדי להגדיל את טווח התנועה של ראש חיתוך הלייזר, מה שמאפשר לו לכסות את אזור עיבוד הצינורות ולהבטיח מעבר חלק בין פעולות חיתוך יריעות וחיתוך צינורות.

6. חיתוך פרופיל וחומר עבודה לא סדיר

באופן דיוק, פרופילים מתייחסים לחומרי מתכת בעלי צורות חתך קבועות המיוצרים באמצעות תהליכים כגון גלגול, שיחול או משיכה. במילים פשוטות, כל חומר מתכתי בעל צורת חתך עקבית יכול להיות מסווג כפרופיל. דוגמאות נפוצות כוללות:

• מלאך מתכת
• פלדת תעלה
• קרן H
• פלדת חתך T
• פלדת C-תעלה

ניתן לעבד את רוב הפרופילים הארוכים בעלי חתכים קבועים באמצעות מערכת הידוק צינורות. לכן, מכונת חיתוך לייזר סיבים לגיליונות וצינורות יכולה לבצע גם חיתוך פרופילים.

עם זאת, פרופילים בעלי צורות חתך מיוחדות או ממדים גדולים עשויים לדרוש מתקני תמיכה ייעודיים או התקני תמיכה עזר כדי להבטיח עיבוד יציב.

7. חיתוך שטוח עם שיפוע

חיתוך שטוח משופע משמש בעיקר להכנה מוקדמת לריתוך. על ידי עיבוד שבבי של קצוות משופעים עם זוויות וצורות ספציפיות על יריעות מתכת, הדבר מאפשר לחומרי הריתוך לחדור במלואם ולמלא את מפרק הריתוך, ובכך לשפר את חוזק הריתוך ואת האמינות המבנית. סוגי השיפוע הנפוצים כוללים חריץ V, חריץ X, חריץ Y וחריץ K, שביניהם חריץ V הוא הנפוץ ביותר. בנוסף, בהתאם למבני חומר עבודה שונים ולדרישות ריתוך, המערכת יכולה גם לעבד גיאומטריות מורכבות של שיפוע, כגון שיפועים בקו מצטלב, שיפועים בזווית משתנה ומפרקי מעבר מרובעים לעגולים.

עבור יישומי ריתוך פלטות עבות בתעשיות כגון מבני פלדה, מכונות בנייה, כלי לחץ ובניית ספינות, שיטות עיבוד מסורתיות דורשות בדרך כלל תהליך שיפוע ידני נוסף לאחר החיתוך. חיתוך שיפוע בלייזר מאפשר חיתוך ושיפוע בו זמנית במהלך תהליך חיתוך יריעות מתכת, מה שמפחית ביעילות את שלבי העיבוד הבאים ומשפר את יעילות הייצור הכוללת. בהשוואה לשיטות שיפוע קונבנציונליות לאחר חיתוך, חיתוך שיפוע בלייזר משלים הן חיתוך יריעות והן הכנת שיפוע בפעולה אחת, ומבטל תהליכים משניים כגון כרסום קצה והשחזה. בינתיים, פונקציות מתקדמות כגון פיצוי עיוות יריעות וכיול ויזואלי בלחיצה אחת יכולות לשפר עוד יותר את דיוק ממד השיפוע והזווית. עבור חלקים שכבר עברו חיתוך ישר, ניתן לבצע גם עיבוד שיפוע משני, וניתן להשתמש בתוכנת קינון מקצועית כדי לשלב חלקים חתוכים ישרים וחיתוכים שיפוע באותה פריסה, ובכך לשפר עוד יותר את ניצול החומרים ואת גמישות הייצור.

חיתוך שטוח בשיפוע דורש בדרך כלל ראש חיתוך שיפוע ייעודי עם מנגנון הטיה, המאפשר לקרן הלייזר ליצור זווית נטייה ספציפית ביחס לפני השטח של הגיליון. פונקציה זו מושגת בדרך כלל על ידי הוספת מנגנוני סיבוב בצירים A/B, המאפשרים עיבוד שיפוע רב-זוויות בהתאם לדרישות ריתוך שונות.

8. חיתוך 5 צירים

פונקציית החיתוך בעלת 5 צירים מוסיפה שני צירים סיבוביים, ציר A וציר C, למערכת התנועה הקונבנציונלית בעלת שלושה צירים X/Y/Z. זה מאפשר לראש חיתוך הלייזר לבצע לא רק תנועה ליניארית לאורך כיווני X, Y ו-Z, אלא גם חיתוך משופע רב-זוויות. באמצעות בקרה סימולטנית של 5 צירים, קרן הלייזר יכולה להתאים באופן דינמי את זווית הפגיעה שלה בהתאם לגיאומטריית חומר העבודה. בנוסף לחיתוך משופע, ניתן להשתמש בה גם לעיבוד משטחים מעוקלים מורכבים, מבנים לא סדירים ורכיבים רב-זוויות.

9. חיתוך היברידי בלייזר-להבה

פונקציה זו מיועדת בעיקר ליישומי חיתוך פלדת פחמן עבה במיוחד ויכולה לתמוך בלוחות פלדת פחמן בעובי של עד 200 מ"מ. היא משתמשת בקרן הלייזר כדי לחמם מראש את אזור החיתוך ולסייע בניקוב הראשוני, תוך שילוב חום התגובה הכימית הנוצר על ידי שריפת פרופאן וחמצן כדי להשיג חיתוך יעיל של לוחות פלדה עבים במיוחד.

10. מערכת שאיבת אדים

במהלך חיתוך לייזר נוצרת כמות גדולה של עשן, אדים ואבק מתכת, אשר עשויים להכיל חלקיקי תחמוצת מתכת וחומרים אחרים שעלולים להזיק. מערכת יעילה לשאיבת אדים לא רק משפרת את סביבת העבודה אלא גם מפחיתה את השפעת זיהום האבק על רכיבים מדויקים, ומשפרת את יציבות המכונה לטווח ארוך. לכן, בחירת פתרון שאיבת אבק מתאים בהתאם למבנה המכונה ולדרישות היישום היא חיונית.

CATEKCNC מכונות חיתוך גיליונות בלייזר סיב מספקות פתרונות מגוון להוצאת אדים, כולל מערכות שאיבה אזוריות, מערכות שאיבה מעקב ואוספי אבק תעשייתיים.

• מערכת שאיבה אזורית

  מערכת השאיבה המחולקת לאזורים נמצאת בשימוש נרחב במכונות חיתוך לייזר סיב מסוג גנטרי. שולחן העבודה מחולק לאזורי שאיבה מרובים משני הצדדים, ותעלות השאיבה המתאימים מופעלות אוטומטית בהתאם למיקום בזמן אמת של ראש חיתוך הלייזר. זה מאפשר ריכוז יניקה סביב אזור החיתוך הפעיל, ובכך משפר משמעותית את יעילות איסוף האדים תוך הפחתת צריכת האנרגיה של מערכת השאיבה.

• מערכת חילוץ מעקב

  מערכת החילוץ המעקב משמשת בעיקר במכונות חיתוך לייזר סיבים מסוג מסילה בפורמט גדול. מכיוון שמבנה המסילה מבטל את התכנון המסורתי של משטח גאנטרי משולב, לא ניתן ליישם מערכות חילוץ אזוריות קונבנציונליות.

  במערכת זו, יחידות השאיבה משולבות משני צידי הגנטרי הנע, מה שמאפשר לפתחי היניקה להישאר קרובים לאזור החיתוך במהלך הפעולה. זה מקצר את מרחק הובלת העשן ומשפר את יעילות השאיבה. בנוסף, המערכת מצוידת במאווררים כפולים, היוצרים זרימת אוויר כיוונית באמצעות אספקת אוויר חד-צדדית ושאיבה בצד הנגדי, מה שמשפר עוד יותר את ביצועי סילוק העשן במהלך פעולות חיתוך בפורמט גדול.

• אספן אבק תעשייתי

  עבור מכונות חיתוך לייזר סיבים קומפקטיות כמו S0, S1, S2 ו-S3, שטח העיבוד הקטן יותר אומר שאוסף אבק תעשייתי סטנדרטי מספיק לצורכי חיתוך יומיומיים.

עבור מכונות חיתוך לייזר סיב סגורות לחלוטין, ניתן להתקין וילונות רוח ומחסומי גז תחתונים אופציונליים סביב משטח המכונה כדי להפחית הפרעות לזרימת אוויר חיצונית ולמנוע פיזור עשן במהלך העיבוד. בינתיים, ניתן להתקין מאוורר בלחץ כלפי מטה בתוך המארז העליון כדי ליצור זרימת אוויר כלפי מטה, להוביל אדים לתעלות החילוץ התחתונות ולשפר את יעילות הפליטה הכוללת.

11. מייצב מתח ושנאי

ניתן לצייד מייצב מתח תלת-פאזי מדויק באופן אופציונלי כדי להתמודד עם תנאי אספקת חשמל מורכבים הנפוצים בסדנאות לייצור יריעות מתכת, כגון תנודות מתח וחוסר איזון במתח תלת-פאזי. המייצב יכול לשמור על תנודות מתח יציאה בטווח של ±1% ולדכא עליות או ירידות מתח פתאומיות באמצעות מנגנון בקרה מהיר, ובכך להפחית את חוסר היציבות של הספק הלייזר ואת הפגיעה באיכות החיתוך הנגרמת על ידי אספקת חשמל לא יציבה. סביבה חשמלית יציבה מסייעת בהגנה על גנרטור הלייזר, רכיבים אופטיים ומערכת בקרת הסרוו, תוך הפחתת עלויות תחזוקת הציוד ושיעורי הגרוטאות. בנוסף, מכונות חיתוך יריעות לייזר בסיב מצוידות במספר פונקציות הגנה מובנות, כולל הגנה מפני מתח יתר, מתח נמוך, עומס יתר וטמפרטורת יתר, המבטיחות פעולה אמינה לטווח ארוך.

ניתן להגדיר שנאי ייעודי באופן אופציונלי להמרת ספקי כוח תעשייתיים נפוצים במדינות ואזורים שונים, כגון מתח תלת פאזי של 220 וולט, 415 וולט ו-440 וולט, למתח תלת פאזי סטנדרטי של 380 וולט הנדרש על ידי מכונת חיתוך גיליונות לייזר סיב, ובכך להבטיח תאימות עם מפרטי רשת החשמל הגלובלית השונים. השנאי מספק גם רמה מסוימת של בידוד חשמלי, ומפחית הפרעות בקווי החשמל והפרעות חשמליות הנגרמות על ידי ציוד אחר בסדנה. זה עוזר לספק אספקת חשמל יציבה ואמינה יותר עבור גנרטור הלייזר, מערכת ה-CNC, מנועי הסרוו ורכיבים אופטיים מדויקים. סביבת חשמל יציבה משפרת את אמינות המכונה ומבטיחה ביצועי חיתוך מדויקים ומתמשכים במהלך פעולה ארוכת טווח.

כיצד לבחור מכונת חיתוך גיליונות לייזר סיב?

בעת בחירת מכונת חיתוך גיליונות לייזר סיב, על המשתמשים לשקול את חומרי העיבוד שלהם, דרישות הייצור ותוכניות פיתוח עסקיות עתידיות כדי לבחור את תצורת המכונה המתאימה ביותר.

1. בחר את סוג המכונה בהתבסס על דרישות העיבוד

ניתן לחלק מכונות חיתוך לייזר סיב למספר קטגוריות בהתאם למבנה ולתפקוד שלהן:

• מכונת חיתוך גיליונות לייזר סיבים

  מיועד בעיקר לעיבוד יריעות מתכת שטוחות, כולל לוחות פלדת פחמן, יריעות נירוסטה, יריעות אלומיניום וחומרי מתכת אחרים. הוא מתאים לרוב חברות ייצור יריעות מתכת.

• מכונת חיתוך לייזר סיבים סדינים וצינורות

  מכונה מסוג זה מוסיפה יכולת חיתוך צינורות המבוססת על מערכת חיתוך יריעות קונבנציונלית. היא יכולה לעבד צינורות עגולים, צינורות מרובעים, צינורות מלבניים ואת רוב הפרופילים המבניים הנפוצים, מה שהופך אותה למתאימה לחברות המטפלות בהזמנות חיתוך יריעות וצינורות כאחד.

• מכונת חיתוך לייזר סיבים עם הזנת סליל (קו לייזר לריקון)

  מערכת זו מיועדת לעיבוד רציף של סלילי מתכת, תוך שילוב פריקה אוטומטית, יישור, מיקום, חיתוך ושינוע של חלקים מוגמרים. היא מתאימה ליישומי ייצור בנפח גבוה הדורשים עיבוד אוטומטי רציף.

• מכונת חיתוך לייזר סיבים הכל-באחד

  מכונת חיתוך לייזר מסוג זה בדרך כלל משתמשת במבנה מסילה גדול. מכיוון ששולחן העבודה מופרד מגוף המכונה, ניתן להגדיר שולחנות עבודה ומתקנים שונים בהתאם לדרישות העיבוד, מה שמאפשר חיתוך של חומרי מתכת שונים כגון יריעות, צינורות, פרופילים וחומרי עבודה לא סדירים. היא אידיאלית עבור חברות עם סוגי מוצרים מגוונים ודרישות עיבוד מורכבות.

2. בחר את עוצמת הלייזר בהתבסס על סוג החומר ועוביו

עוצמת הלייזר משפיעה ישירות על יכולת החיתוך ויעילות העיבוד של המכונה. יש לבחור את רמת ההספק המתאימה בהתאם לחומרים העיקריים ולטווחי העובי המעובדים בדרך כלל.

• עיבוד יריעות דקות (1-6 מ"מ):

  מכונת חיתוך לייזר סיב בהספק של 1000W–3000W מספיקה בדרך כלל ליישומים קונבנציונליים, כגון שלטי פרסום, ייצור יריעות מתכת וארונות חשמל.

• עיבוד פלטות בעובי בינוני (6-20 מ"מ):

  טווח ההספקים הנפוץ ביותר כיום הוא 3000W–6000W. מכונות אלו מתאימות ליישומים כגון ייצור מכונות, מבני פלדה ומארזי ציוד.

• עיבוד פלטות עבות (מעל 20 מ"מ):

  עבור יישומי פלטות עבות, מומלצות מכונות עם הספק של 6000W ומעלה. לעיבוד ארוך טווח של פלטות פלדת פחמן עבות במיוחד, משתמשים יכולים לשקול דגמים בעלי הספק גבוה של 12000W ומעלה או מכונות המצוידות ביכולת חיתוך היברידית בלהבת לייזר.

יש לציין כי הספק לייזר גבוה יותר אינו תמיד הבחירה הטובה יותר. למרות שהגדלת ההספק משפרת את יכולת חיתוך הפלטות העבות ואת יעילות החיתוך בעובי בינוני, הקשר בין הספק הלייזר, מהירות החיתוך ועובי החיתוך המרבי אינו ליניארי. מכונות בעלות הספק גבוה יותר כרוכות גם בעלויות רכישה והוצאות תפעול גבוהות יותר. אם דרישות העיבוד בפועל מוגבלות, תצורת הספק מוגזמת עלולה לגרום להשקעה מיותרת.

3. בחר את גודל שולחן העבודה בהתבסס על דרישות הייצור

גודל שולחן העבודה קובע את מידות הגיליון המרביות שהמכונה יכולה לעבד.

תצורות נפוצות כוללות:

• דגם A3: שטח עיבוד של כ-3000 × 1500 מ"מ
• דגם A4: שטח עיבוד של כ-4000 × 2000 מ"מ
• דגם A6: שטח עיבוד של כ-6000 × 2000 מ"מ

עבור מכונות עם אורך עיבוד העולה על 6 מטרים, מומלץ בדרך כלל להשתמש במכונת חיתוך לייזר סיבים מסוג מסילה.

גדלי מכונות חיתוך לייזר סיבים מסוג מסילה משותפת כוללים:

• דגם G2500-12: שטח עיבוד של כ-12000 × 2500 מ"מ
• דגם G3200-16: שטח עיבוד של כ-16000 × 3200 מ"מ
• דגם G4000-24: שטח עיבוד של כ-24000 × 4000 מ"מ
• דגם G4000-28: שטח עיבוד של כ-28000 × 4000 מ"מ

ניתן לספק גם גדלי שולחן עבודה מותאמים אישית שאינם סטנדרטיים בהתאם לדרישות הלקוח הספציפיות.

עבור חברות עם צורכי ייצור בנפח גבוה, מומלץ להשתמש בשולחן עבודה מעבורת ומערכת טעינה ופריקה אוטומטית כדי לשפר את יעילות הייצור ולהפחית את הטיפול הידני.

4. בחירת פונקציות נוספות בהתאם לדרישות היישום

יש לבחור את הפונקציות האופציונליות הנדרשות בהתאם לדרישות העיבוד בפועל.

עבור לקוחות המעבדים בעיקר חומרי עבודה לא סדירים הדורשים חיתוך רב-זוויות, מומלץ להשתמש במכונה המצוידת ביכולת חיתוך 5 צירים. אם הדרישה העיקרית היא רק הכנה לריתוך, פונקציית חיתוך משופע בדרך כלל מספיקה.

עבור יישומים עם דרישות גבוהות יותר לבטיחות במקום העבודה, הגנת הסביבה והגנת המפעיל, מומלץ דגם המצויד במארז מגן סגור לחלוטין.

בנוסף לאפשרויות פונקציונליות, רכיבי מכונה מרכזיים כגון משטח המכונה, מערכת הסרוו ומערכת ההילוכים משפיעים גם הם באופן משמעותי על יעילות העיבוד והדיוק. לדוגמה, CATEKCNC מכונות חיתוך לייזר סיבים בעלות ביצועים גבוהים יכולות להיות מצוידות במערכת סרוו BOCHU S9, המאפשרת לצירים ליניאריים להשיג תאוצה של עד 2G ומהירויות מעבר מהירות של עד 180 מטר/דקה. בשילוב עם עיצוב קורת גנטרי קלת משקל מסגסוגת אלומיניום, המכונה מספקת תגובה דינמית מהירה יותר ויעילות חיתוך גבוהה יותר.