Вибір швидкостей різу в технологіях лазерного розкрою листових металів
При виборі верстата лазерного розкрою, оцінці та розрахунках окупності інвестицій у нове обладнання, дуже важливо бачити і розуміти, наскільки швидко окупляться зроблені вкладення або залучені кошти, кредити. Не менш важливо, розуміти і знати, на виготовленні яких деталей та вузлів можна отримати найвищий ефект від лазерного розкрою, і які саме замовлення варто брати з боку, щоб комплекс розкрою окупив себе якнайшвидше і приносив максимальний прибуток. Для таких розрахунків та прогнозування треба оперувати як мінімум трьома такими факторами:
- робочі та максимальні товщини розкрою
Всі ці три показники взаємопов'язані між собою і визначаються, головним чином, типом та потужністю лазерного джерела (резонатора), конструкцією приводів координатного столу та можливостями технології розкрою, закладеними у верстаті (комплексі) розкрою виробником. При цьому умовно приймається, що оператори та інженери, які працюють з обладнанням, навчені достатньо, досвідчені та працюють на високому професійному рівні.
Товщина розкрою - першаважлива величина в характеристиках верстатів лазерного різання, яка визначається потужністю лазерного резонатора, і тільки цією потужністю. Чим потужніше лазерне джерело верстата, тим товщі може бути лист для різання. Верстати лазерного розкрою АРАМІС оснащуються оптоволоконними резонаторами IPG Photonics потужністю (від 500 до 5000) Вт. В даному випадку можна кроїти листи та заготовки з вуглецевої сталі завтовшки:
◦ до6 мм- за потужності резонатора500 Вт◦ до7 мм- за потужності резонатора700 Вт◦ до10 мм- за потужності резонатора1000 Вт◦ до14 мм– за потужностірезонатора2000 Вт◦ до16 мм- за потужності резонатора3000 Вт◦ до19 мм- за потужності резонатора4000 Вт◦ до22 мм- при потужності резонатора5000 Вт
Якщо йдеться про розкрій листів з нержавіючої сталі або кольорових металів, то в досить грубому наближенні можна приймати максимальні товщини розкрою приблизно в два рази менше максимальної товщини листів із чорної сталі.
Якщо говорити про розкрій вуглецевої сталі товщиною більше 22 мм, то рекомендується розглядати інші технології розкрою, наприклад гідроабразивне або плазмове різання.
ШВИДКІСТЬ РІЗУ - другаважлива величина в загальних технічних даних, яка визначає продуктивність (швидкість) розкрою і, відповідно, можливості виконання своїх виробничих планів, доцільність завантаження замовленнями з боку, окупність комплексів розкрою як основних засобів виробництва підприємства. Швидкість різання при лазерному розкрої металу визначається декількома факторами. Головними з них є такі три:
◦ тип та потужність лазерного джерела ◦ конструкція та характеристики приводів координатного столу ◦ можливості, закладені виробником у технології та програмному забезпеченні.
Чим потужніше лазерне джерело, встановлений на верстаті лазерного різання, тим більше max товщина листів під розкрій і тим вище може бути швидкість різання при певній товщині листа. Так, наприклад, для оптоволоконних резонаторів IPG max контурна швидкість різу чорної сталі товщиною 1 мм може досягати:
9 м/хв при лазерному джерелі потужністю 500 Вт 12 м/хв при лазерному джерелі потужністю 1000 Вт 20 м/хв при лазерному джерелі потужністю 2000 Вт.
Контурні швидкості різу для серії лазернихверстатів АРАМІС наведені в Таблицях 1 та 2 нижче.
Говорячи про швидкості різу необхідно відзначити, що поряд зі швидкістю є ще одна важлива характеристика, прискорення, що розвивається приводами координатного столу. Чим вище показник прискорення приводів, тим швидше верстат лазерного різання може робити дрібні та складні деталі. Прискорення вимірюють, відштовхуючись від величини прискорення вільного падіння (G = 9,81 м/с2). Лінійний електропривод дозволяє розвивати найвищі прискорення в порівнянні з приводами на рейковій або шаро-гвинтовій парах. Ось деякі дані прискорень для верстатів лазерного розкрою АРАМІС:
◦ комплекси LTC75-500 (500 Вт) та LTC75-700 (700 Вт) – робочі прискорення1,5 G◦ комплекси AFL-1000 (1000 Вт), AFL-2000 (2000 Вт) та AFL-3000 (3000 Вт) – робочі прискорення2 G◦ комплекси AFX-2000 (2000 Вт), AFX-3000 (3000 Вт) та AFX-4000 (4000 Вт) – робочі прискорення2,5 G
Товщина листа, мм (вуглецева сталь)
Максимальна контурна швидкість різу для комплексу лазерного розкрою, м/хв: