当前位置: 切割设备 >> 切割设备资源 >> 精密电钢激光切割改进的机械结构和激光同步
在激光切割商场中,每每以为激光功率是决议产量的要紧要素。况且,在厚材猜中切割直线时,在小吏较低的状况下,功率越大,速度越快。但是,在很多运用中,尤为是在更严峻的小吏下切割较薄的材料,不须要独特高的功率,本质上或者是一个瑕玷。其它,在精湛运用中,机器机器要素以及使激光器与机器装配同步的技能或者是含糊量方面的终究速度束缚要素。本文切磋了一家名为StiefelmayerLasertechnik(Denkendorf,德国)的建造商怎样处置这些题目,以优化薄电工钢的切割。
电工钢是一种薄的(每每为0.1至1毫米)层压材料,成型后重叠,用于建造电动机和发机电的定子和转子,以及变压器的铁芯。这些叠层每每由几百个自力层构成,每个层都涂有一层不导电的外层。
每每,这些零件的冲压量很大。冲压可实行高反复性,但绝对精度有限。反复性很要害,由于当洪量这些零件重叠在一同时,它供给了一个滑润的边际表面。其它,冲压不会构成边际毛刺,这会禁止零件在重叠时齐全来往。磨削去除毛刺是弗成取的,由于它或者会去除材料的外部份层。结尾,冲压不会加热零件。加热电钢也会去除其外部叠片或影响大块材料的磁性,这两种状况都是弗成取的影响。
冲压的要紧束缚是须要昂贵的停止器材。这在批量临盆中是也许接管的,但在底细制做经历中或在小数量临盆运转中或者会呈现题目。
操纵光纤激光器切割供给了一种代替冲压的法子,也许防止模具成本,况且每每也许供给须要的速度,使其成为小数量运转的经济有用的取舍。但是,大普遍基于光纤激光的刀具都有限定性,这使得它们没法成为切割薄电工钢的可行取舍。
Stiefelmayer’sEffectivecutter系列(根源:Stiefelmayer)
首先,大普遍商用激光切割机在其处事地域有相对较大的、非恒定的小吏差错。因而,从一大块材料的右前线切割的零件看起来或者与从左后方切割的零件不同。当这些部件随后重叠时,就会构成尺寸题目。
光纤激光切割的其余束缚是,它也许挥发零件的表面层压,在边际构成浮渣,并在大块材猜中构成热影响区(HAZ),进而改观其磁性。跟着切割功率的增多,这些题目每每会变得更严峻。但是,正如一着手提到的,在保守的激光机器中,速度和激光功率每每是同时施行的。
更低的功率,更高的含糊量
StiefelmayerLasertechnik建造激光机床并按协定建造,重心是将薄金属板切割到严峻的小吏。他们的高效系列激光切割机经历特意优化,以临盆高精度、高含糊量的切割;他们的安排观念偏向于精巧而非蛮力。总司理迪DieterBulling用赛车类迩来诠释这类法子。“咱们曾经调动了咱们的机器,以适应摩纳哥慌张的都会线路,而不是印第安纳波利斯的庞大椭圆形。咱们的安排指标是在弧线上实行最高或者的平衡速度,而不是直线上的最高速度。关于咱们每每临盆的零件表率,这会构成更大的含糊量。”
CoherentHighLightfiber激光器(根源:Coherent)
在高效刀具中,有两个齐全方面也许实行这类本能——特出的机器本能和激光与这些机器本能的无误同步。StiefelmayerLaser-technik操纵直接启动直线机电来供给切割头的x和y疏通。这消除了与其余系统中操纵的齿轮齿条传动装配相干的反空隙。其它,支柱梁运输头的桥梁由碳纤维而非金属制成,以在不捐躯刚性的状况下最小化其惯性。这类轻量桥架使机器也许抵达高加快度(加快度改观率)。DieterBulling廓清了这一点的要害性:“没有一台机器也许从停止状况当即抵达4或6克的加快度(这在物理上是弗成能的)。因而,具备紧凑外貌的高临盆率的关键在于机器抵达所需加快度的速度有多快——换言之,加快度。”
Bulling增多说,激光器输出和机架挪移之间的高度同步对机器精度和含糊量都一样要害。通盘拐角都以小半径切割,由于如许就不须要在顶点处使梁齐全中止。在StiefelmayerEffective机器中,该角半径可于是40μm,或大到0.2mm。Bulling诠释说,“咱们也许实行这样小的边际半径有两个起源。一个是机器的高疏通动态性,另一个是激光输出与机架疏通的高同步性。详细来讲,当光束速度放慢时,激光功率必需降落,以坚持给定光斑的总输出功率恒定。咱们经历不断运转激光器(cw)来处置这一题目。尔后在边际操纵一种非常的脉冲输出。因而,激光器必需也许在不同的处事形式之间施行赶快切换。那时,咱们首先安排的Effective是咱们指标功率限定内仅有一台供给这一关键功用的2至3kW光纤激光器。其它,光纤激光器操纵的把持软件与曾经在其余产物中操纵的CO2激光器类似,因而这淘汰了开拓工夫。”
在STIEFELMAYEReffectiveL中,起初进的技能和非常的处事台系统连合在一同,构成了具备最高程度的精度、动力学和临盆率的机器。
在该公司的Effective切割机中,CoherentHighLightFL光纤激光器的高原料输出光束聚焦到工件上约60至65μm的光斑,约为该尺寸机器模范光斑直径的一半。为了在很多切割运用中构成所需的小特点尺寸,光斑巨细是须要的。其它,独特是关于电钢的切割,这类光束尺寸和功率的组合使热影响区最小化。它还淘汰了融化材料的数目(将光束直径淘汰2倍,融化材料的数目淘汰4倍),这些融化材料被气体吹离基板,以构成无浮渣的边际。
论断
Bullling归纳道,“激光切割商场上比赛敌手越来越多。高成本的机器每每强调激光功率。但是,比方,从6kW升高到12kW并不能显著淘汰每件的切割工夫。你也许经历更快的零件加载/卸载系统实行更多。相悖,廉价钱的激光机器没有高精度的机器装配;它们或者会指定机器的可反复性——固然每每只在一个轴上——但不要诠释这怎样转折为制品零件的精度。为了也许切割更厚的材料,商议将越来越猛烈。厚料精度请求较低,薄料精度请求较高。这是对机器齐全不同的请求。由于更好的机器结洽商鼎新的激光同步,咱们经历供给精度、高总含糊量和保证零件反复性的非常组合来分辨Efficient——咱们规则,Effective也许在一切1.25×2.5m的床上切割直径为30mm的孔,可反复性为±25μm。关于切割薄金属,咱们以为这是来日的无误方位。”
根源:PhotonicsViews--HighPrecisionLaserCuttingofElectricalSteel
激光行业万人