Как выбрать оптоволоконный лазерный станок для резки листового металла

Сфера металлообработки развивается стремительными темпами. И совершенно справедливо то, что лазер нашел применение в обработке металла.

Лазерная обработка металла, явилась альтернативой, а во многих случаях и заменой механической обработки. Ведь в некоторых случаях, преимущества обработки металла лазером неоспоримы:

  • высокая скорость резки металла и высокое качество поверхности реза, что исключает дополнительную обработку;
  • высокая производительность и повторяемость, особенно при изготовлении сложных изделий;
  • экономия материала, ввиду малой ширины реза и незначительного термического воздействие на материал, что предотвращает деформацию.

Обработка осуществляется на комплексах и установках лазерной резки, с числовым программным управлением. Автоматизированные установки и комплексы лазерной резки, способны обрабатывать изделия плоской, объемной и сложной форм. Практически неограниченные возможности в обработке, и явились основными причинами использования лазера при обработке металла.

Лазерная резка металла – это технологическая операция, представляющая собой термическое отделение металла, с использованием узконаправленного излучения высокой температуры.

Итак, что необходимо знать, и на что необходимо обратить внимание, при подборе установки лазерной резки, и успешному внедрению ее в производственный процесс предприятия?

Компания METALTEC предлагает Российскому рынку ряд моделей, которые на первый взгляд схожи между собой, однако имеют различия, и подходят разным типам производств.

S серия - стандартная серия оптоволоконных лазерных станков MetalTec.

Пожалуй, наиболее популярный станок, среди мелких и средних производств. В комплектации станков данной серии, все оптимально. Начиная от тяжелой станины, и заканчивая комплектом расходных материалов. Стоит отдельно упомянуть, что все станки MetalTec, поставляются в комплекте с лазерной головкой с функцией автофокусировки, а также с уже установленной системой пневматической подачи листа в зону резки. Станок рассчитан, на мелкое и среднее производство, однако это не означает, что данные станки не поставляются на крупные системообразующие предприятия. Зачастую происходит обратное – крупные предприятия, отводят таким станкам определенную операцию(ии), повышая производительность какого-либо изделия(ий) в несколько раз.

Рис.1 S-серия станков

Улучшенная по сравнению с аналогами комплектация, универсальность, оптимальная цена – вот что делает станки данной серии привлекательными.

Технические характеристики – отдельная тема. Здесь все достаточно разумно, при отсутствии лишней избыточности для данного класса станков:

Рабочая зона (X x Y x Z) 1530 х 3050 мм
Мощность используемого источника 1000, 1500, 2000 Вт
Двигатели по осям X/ Y Серводвигатель FUJI 1 кВт (Япония)
Двигатель по оси Z Серводвигатель FUJI 0,4 кВт (Япония)
Редуктор NIDEC - SHIMPO (Япония)
Пневматические элементы SMC / AirTac(Япония)
Электрокомпоненты SCHNEIDER (Германия)
Датчик высоты Автоматический BCS100
Максимальная скорость резки 30 м/мин
Максимальная скорость холостого хода 100 м/мин
Ускорение до 1G
Точность позиционирования ±0,03 мм
Точность повторного позиционирования ±0,02 мм
Вес 2700 кг

Отдельно хочется выделить преимущества:

РЕЖУЩАЯ ГОЛОВКА RAYTOOLS BT109 (С ФУНКЦИЕЙ АВТОФОКУСИРОВКИ).
Станок оснащён лазерной головкой Raytools, с автономным контроллером высоты BCS100, который позволяет обрабатывать неровные поверхности, а встроенная система водяного охлаждения обеспечивает стабильную работу лазерной головки. Лазерная головка с системой автоматической фокусировки. Больше не нужно настраивать фокус каждый раз. Достаточно сохранить настройки, и просто загрузить в программу, перед следующим циклом резки.

СИСТЕМА ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ ПОДАЧИ ЛИСТА В ЗОНУ РЕЗКИ SMC / AIRTAC (ЯПОНИЯ).
Вспомогательная пневматическая система подачи листа в зону резки, предназначена для облегчения и безопасности загрузки рабочего стола станка, а также перемещения листа по поверхности рабочего стола. Пневматическая система от ведущего производителя: SMC или AirTac (Япония).

Итогом может служить следующий вывод: Данные станки незаменимы на малых и средних производствах, на производствах с широким ассортиментом выпускаемой продукции, а также штучных изделий. Крупным производствам рекомендовано для выполнения одной или нескольких производственных циклов (например, резка нескольких видов деталей в большом количестве). Для более производительной резки, а также обработки в режиме нон-стоп, рекомендуется рассматривать более тяжелые модели.

H и HT серия – утяжеленная серия станков.

Н серия. Данный станок является базовым для следующих 4 моделей списка. Основное отличие данных станков серии, в большей металлоемкости конструкции станины. Вместе с этим, данный станок оснащен серводвигателями YASKAWA (Япония) - мирового лидера в производстве высокоточных электродвигателей и промышленного оборудования. Возможно использование источников от 1000 до 6000 Вт включительно, но все же, станки с источниками от 2000 Вт, рекомендуется оснащать защитными кабинами. Все это, позволяет поставлять данный станок – оснащая его различными опциями, о которых мы поговорим ниже.

Рис.2 Н-серия станков.

H серия станков – вплотную приближается к станкам тяжелого класса, имея более высокую производительность и перспективность для оснащения дополнительными модулями и опциями.

Итак, технические отличия от стандартной модели:

Рабочая зона (X x Y x Z) 1530 х 3050 мм
Мощность используемого источника 1000, 1500, 2000, 3000, 4000, 6000 Вт
Двигатели по осям XY Серводвигатель YASKAWA 1,3 кВт (Япония)
Двигатель по оси Z Серводвигатель YASKAWA 0,4 кВт (Япония)
Вес 3200 кг

Основные отличия данных станков, а также производства которым рекомендуется выбор именно этого станка, рассмотрим в следующих моделях.

HT серия – классическая универсальная модель для различных задач.

Из обозначения модели следует, что станок H серии оснащен модулем для обработки труб, металлических профилей (Т). Такая универсальность объяснима. В условиях рыночной конкуренции, и постоянного расширения номенклатуры выпускаемой продукции, производственным предприятиям необходимо иметь универсальные машины широкого назначения. При этом задачи по экономии места в цеху, а также денежных средств, остаются приоритетными.

НТ серия сочетает в себе стандартный раскраивающий листы станок, и станок обрабатывающий металлическую трубу и профиль различной формы. Действительно универсально и многофункционально.

Рис 3. НТ-серия станков.

Итак, главным отличием от станков серии Н, является наличие модуля для обработки металлических труб и профилей различной формы.

Особенности станка
Как и на предыдущих моделях MetalTec, все компоненты и комплектующие станка только известных мировых брендов.
Высокая эффективность для производства с различными задачами - обработка листов и труб.
Возможность резки труб и профилей различной формы.
Модуль для обработки труб длиной 3 или 6 метров. Возможна установка модуля для резки труб с автоматическим или ручным зажимом заготовки.
Возможность оснащения автоматической системой смены столов. Что вкупе с модулем для обработки труб и металлических профилей с автоматической фиксацией заготовок, повышает производительность в несколько раз. При этом, станок может работать без перерыва, обрабатывая сначала лист, а затем профиль и наоборот.

Технические возможности станка:

Рабочая зона (X x Y x Z) 1530 х 3050 мм
Мощность используемого источника 1000, 1500, 2000, 3000, 4000, 6000, 8000 Вт
Длина обрабатываемых труб До 3000 мм или до 6000 мм
Диаметр обрабатываемых труб 20 - 215 мм
Система зажима труб Ручная или автоматическая
Пневматические элементы SMC (Япония)
Двигатели по осям XY Серводвигатель YASKAWA 1,3 кВт (Япония)
Двигатель по оси Z Серводвигатель YASKAWA 0,4 кВт (Япония)
Вес 3800 кг

Станок подойдет средним и крупным предприятиям, перед которыми стоят цели расширить номенклатурную линейку выпускаемой продукции. А возможности художественной резки металлических труб и профилей, существенно поможет выделить продукцию предприятия на рынке среди конкурентов.

E, P и ET серия – в самом названии серии станков есть латинская буква Е. Сокращенно от Exchangeable (англ.) – сменный, взаимозаменяемый. Серия станков в базовом исполнении, имеет систему автоматической смены рабочих поверхностей (столов). Смена осуществляется подачей команды оператором с пульта станка. После чего, резка продолжается по заданной программе после команды оператора.

Рис 4. E-серия станков.

P серия – станок по конструкции и техническим характеристикам повторяет станок серии E, с одним важным дополнением. Станок имеет защиту оператора и окружающей среды от воздействия вредных испарений и летучей металлической пыли и газа. Для этого, конструкторами MetalTec, была разработана современная система (кабинетная защита), с внутренней вентиляцией и полной изоляцией процесса резки. Такая система, однозначно подходит предприятиям государственного уровня, где требования защиты окружающей среды не могут игнорироваться. Ради справедливости стоит заметить, что кабинетная система защиты обязательна для установки на станках, при использовании источника мощностью от 2000 Вт.

Рис 5. Р-серия станков.

ET серия – наиболее интересная модель данной группы танков. Станки серии ЕТ сочетают в себе сразу несколько высокопроизводительных машин. В данном случае, о серии станков ЕТ нужно говорить, как о комплексе лазерной резки, предназначенной для непрерывной работы в условиях высокой загруженности производства. Именно таким предприятиям наиболее подойдет данная модель. Как мы уже говорили, данная серия оснащена системой автоматической смены рабочих поверхностей, что дает возможность осуществлять резку практически без остановки. Помимо этого, благодаря модулю для обработки металлических труб и профилей, комплекс имеет практически безграничные возможности в обработке заготовок вращения, труб и профилей. Эти особенности дает данному комплексу три самых важных преимущества, и делают его максимально производительным:

  • Комбинированная обработка листового металла и металлических труб и профилей различной поперечной геометрии.
  • Обработка металлических труб и профилей 3 и 6 метров, с сохранением высокого качества получаемой продукции.
  • Высокая эффективность, в условиях многозадачности и высокой нагрузки.

Технические особенности комплекса:

Рабочая зона (X x Y x Z) 1530 х 3050 мм
Мощность используемого источника 1000, 1500, 2000, 3000, 4000, 6000, 8000 Вт
Длина обрабатываемых труб До 3000 мм или до 6000 мм
Диаметр обрабатываемых труб 20 - 215 мм
Система зажима труб Ручная или автоматическая
Система смены рабочих поверхностей Автоматическая
Рабочая зона дополнительной рабочей поверхности (X x Y x Z) 1530 х 3050 мм
Пневматические элементы SMC (Япония)
Двигатели по осям X / Y Серводвигатель YASKAWA 1,3 кВт (Япония)
Двигатель по оси Z Серводвигатель YASKAWA 0,4 кВт (Япония)
Вес 4400 кг

Многоцелевые комплексы лазерной резки серии E и ET, наиболее подходят для производственных предприятий с высокой загруженностью и большим объемом выпускаемой продукции. Если необходимо, чтобы производство работало без остановки, комплекс серии ET станет лучшим выбором.

G серия – «Геракл» в линейке MetalTec. И это не случайно. В данном комплексе почти все изменено с одной целью. Добиться максимальной производительности среди оборудования данного класса.

Рис 6. G-серия станков

Современный дизайн привлекает не меньше, чем технический набор комплекса:

  • Массивная чугунная станина весом от 5 500 кг, обеспечивает стабильность работы на высоких скоростях при большем и серийном производственном объеме выпускаемой продукции.
  • Портал изготовлен из авиационного алюминия.
  • Лазерная оптическая головка «Precitec» (Германия)
  • Пневматические элементы HOEBIGER (Германия).
  • Высокоточные линейные направляющие повышенной жесткости Alpha (Германия) или THK (Япония).
  • Эргономичная, высокотехнологичная защитная кабина, оснащенная камерами полного бесконтактного наблюдения за процессом обработки, и системой вентиляции и удаления дыма и металлической пыли.

Комплекс может поставляться с размерами рабочего поля: 1530 × 3050 мм, 2030 × 4050 мм, 2030 × 6050 мм, 2530 × 8050 мм. При этом, размер дополнительной рабочей поверхности будет соответствующим. Смена рабочих поверхностей осуществляется также, полностью автоматически после команды оператора на пульте управления.

Промышленные серводвигатели YASKAWA позволяют разгоняться этому гиганту до 140 м/мин при холостом перемещении, а при резке – до 100 м/мин, при этом ускорение – 1.5 G.

Используемые лазерные источники – от 4000 Вт. И это оправдано. Комплексы данного класса всегда на передовой. Высокая нагрузка, большой объем выпускаемой продукции, серийное производство – ключевые факторы выбора данного комплекса. Крупные предприятия, предприятия оборонной промышленности, предприятия государственного уровня – основные и главные клиенты, оснащающие свое производство комплексами данного класса.

Особенно, когда требуется соблюдение полной защиты операторов и работников производства, от воздействия вредных для экологии и здоровья человека продуктов горения металла. Так как, лазерная резка – это процесс выгорания и испарения метала, сопровождающееся выбросом в воздух дыма и металлической пыли, гари высокой концентрации содержания паров металлов. Полная изоляция процесса резки, система удаления вредных выбросов, все это обеспечивает безопасность работы и соблюдение экологических норм. Контроль и наблюдение за процессом резки, осуществляется на наружном мониторе, посредством установленных внутри камер наблюдения.

Технические возможности комплекса лазерной резки MetalTec1530G:

Рабочая зона (X x Y x Z) 1530 х 3050 мм
Рабочая зона дополнительной рабочей поверхности (X x Y x Z) 1530 х 3050 мм
Система смены рабочих поверхностей Автоматическая
Режущая голова Precitec (Германия) (Автофокус)
Мощность используемого источника 4000 – 12 000 W
Направляющие по осям XY Z Линейные направляющие повышенной жесткости Alpha (Германия) – 30 мм (квадратного сечения)
Передача по оси Z Шарико-винтовая пара TBI (Тайвань)
Двигатель по оси X Серводвигатель YASKAWA (Япония) 1,3 кВт
Двигатель по оси Y Серводвигатель YASKAWA (Япония) 1,8 кВт
Двигатель по оси Z Серводвигатель YASKAWA (Япония) 0,75 кВт
Редуктор NIDEC-SHIMPO (Япония)
Пневматические элементы Hoebiger (Германия)
Элетрокомпоненты OMRON (Япония) / SCHNEIDER (Франция)
Максимальная скорость холостого хода 140 м/мин
Ускорение 1,5 G
Вес от 5500 кг

Подведя итог, еще раз отметим. Комплекс высокой производительности MetalTec 1530G, бесспорно станет локомотивом крупных государственных системообразующих производств, производств осуществляющих выполнение государственного заказа, оборонной промышленности.

TS серия – станок данной серии предназначен для лазерной обработки труб и металлических профилей из нержавеющей, углеродистой стали, латуни, алюминия и других металлов.

Рис. 7. TS – серия станков

Конструкция станины имеет вытянутую прямоугольную форму, что прямо указывает на узкую специализацию оборудования. Этот станок, только для обработки труб и металлического профиля. Комплектация и техническая мощь станка лаконичная, и в то же время впечатляющая.

Технические особенности:

Длина обрабатываемых труб (максимальная) 6000 мм
Наружный диаметр трубы (мин-макс) 20 – 220 мм
Ход по Х 250 мм
Ход по Y 650 мм
Ход по Z 300 мм
Мощность используемого источника 1000 - 4000 Вт
Двигатель по оси Х Серводвигатель YASKAWA (Япония) 0,85 кВт
Двигатель по оси Y Серводвигатель YASKAWA (Япония) 3 кВт
Двигатель по оси W1 Серводвигатель YASKAWA (Япония) 3 кВт
Двигатель по оси W2 Серводвигатель YASKAWA (Япония) 1,8 кВт
Двигатель по оси Z Серводвигатель YASKAWA (Япония) 0,4 кВт
Редуктор NIDEC - SHIMPO (Япония)
Пневматические элементы (пневмовалы для подачи листа) SMC (Япония)
Элетрокомпоненты SCHNEIDER (Германия)
Вес 4500 кг

Особое слово про фиксацию заготовки. Инженеры MetalTec внедрили в систему фиксации заготовки, пневматические зажимы для лучшей фиксации и подачи заготовки.

АВТОМАТИЧЕСКИЙ ПНЕВМОЗАХВАТ И ПНЕВМОЗАЖИМНОЙ ПАТРОН

Пневматические центрирующие пневмозажимы для закрепления труб, предохраняют заготовки от деформаций с возможностью контроля зажимного усилия. На станке можно обрабатывать металлические трубы квадратного, круглого, овального и D-образного сечения, а также резать полосу, профиля П-, L-, U- образной формы.

Быстрая и точная подстройка зажимных механизмов, при высокой надежности фиксации заготовки, обеспечивают экономию материала, и позволяют снизить затраты на сырье.

Отдельно стоит упомянуть об автоматической подстройке к диаметру обрабатываемых труб. Это позволяет экономить материал, за счет оптимального захвата заготовки.

Станок подходит производителям изделий из металлических труб и профилей любой формы сечения. Производствам с большим количеством серийной продукции. Станок предназначен для непрерывной работы, за исключением загрузки заготовки. Данный станок возможно оснастить автоматическим подающим устройством, что значительно повысит производительность и качество выпускаемой продукции.

 

Перейти в раздел "Оптоволоконные лазеры по металлу"