Лазерная рэзка і гідраабразіўная рэзка: спалучэнне дзвюх выдатных тэхналогій? Ці яны лепшыя, калі працуюць самастойна? Як заўсёды, адказ залежыць ад таго, якія працоўныя месцы ёсць у цэху, якія матэрыялы часцей за ўсё апрацоўваюцца, узроўню кваліфікацыі аператараў, і ў канчатковым выніку даступны бюджэт абсталявання.
Згодна з апытаннем асноўных пастаўшчыкоў кожнай сістэмы, кароткі адказ такі: бруі вады менш дарагія і больш універсальныя, чым лазеры, з пункту гледжання матэрыялаў, якія можна рэзаць. З боку, лазеры забяспечваюць неперасягненую хуткасць і дакладнасць пры вырабе вялікай колькасці больш тонкіх металаў таўшчынёй да 1 цалі (25,4 мм).
З пункту гледжання эксплуатацыйных выдаткаў, гідраабразіўныя сістэмы спажываюць абразіўны матэрыял і патрабуюць мадыфікацыі помпы. Валакновыя лазеры маюць больш высокія першапачатковыя выдаткі, але меншыя эксплуатацыйныя выдаткі, чым іх старыя CO2 стрыечныя браты;яны таксама могуць запатрабаваць дадатковай падрыхтоўкі аператара (хаця сучасныя інтэрфейсы кіравання скарачаюць крывую навучання). Безумоўна, найбольш часта выкарыстоўваным гідраабразіўным абразівам з'яўляецца гранат. У рэдкіх выпадках пры выкарыстанні больш абразіўных рэчываў, такіх як аксід алюмінія, змешвальная трубка і сопла будуць адчуваць большы знос .З гранатам кампаненты гідраабразіўнай рэзкі могуць працаваць на працягу 125 гадзін;з аксідам алюмінія яны могуць доўжыцца толькі каля 30 гадзін.
У канчатковым рахунку, гэтыя дзве тэхналогіі варта разглядаць як узаемадапаўняльныя, кажа Дастын Дыль, менеджэр па прадуктах лазернага падраздзялення Amada America Inc. у Буэна-Парк, Каліфорнія.
«Калі ў кліентаў ёсць абедзве тэхналогіі, яны маюць вялікую гнуткасць у таргах, - растлумачыў Дыль. - Яны могуць рабіць стаўкі на любы тып працы, таму што ў іх ёсць два розныя, але падобныя інструменты, і яны могуць рабіць стаўкі на ўвесь праект».
Напрыклад, кліент Amada з дзвюма сістэмамі выконвае гашэнне з дапамогай лазера. «Побач з тармазным прэсам знаходзіцца бруя вады, якая рэжа тэрмаўстойлівую ізаляцыю», — кажа Дыль. «Як толькі ліст сагнуты, яны ўкладваюць ізаляцыю, згінаюць яго зноў і зрабіць падшыўку або запячатванне.Гэта акуратная маленькая зборачная лінія».
У іншых выпадках, працягваў Дыль, крамы казалі, што хочуць набыць сістэму лазернай рэзкі, але не думаюць, што яны бяруць на сябе шмат працы, каб апраўдаць выдаткі. «Калі вы робіце сто дэталяў, і гэта займае цэлае дзень, мы прымусім іх паглядзець на лазер.Мы можам выканаць нанясенне ліставога металу за лічаныя хвіліны замест гадзін».
Цім Холкомб, спецыяліст па прылажэннях OMAX Corp. Кент, штат Вашынгтон, які кіруе цэхам з прыкладна 14 лазерамі і гідраабразіўнай машынай, успамінае, што бачыў карціну, якую бачыў шмат гадоў таму ў кампаніі, дзе выкарыстоўваліся лазеры, гідраабразіўная абразіўная машына і драцяная электраэрозія.плакат. На плакате паказаны найлепшыя матэрыялы і таўшчыня, з якімі можа працаваць кожны тып машыны - спіс бруй вады пераўзыходзіць іншыя.
У рэшце рэшт, «я бачу лазеры, якія спрабуюць канкурыраваць у свеце гідраабразіўнай рэзкі, і наадварот, і яны не збіраюцца выйграваць па-за межамі сваіх галін», — тлумачыць Холкомб. Ён таксама адзначыў, што, паколькі гідраабразіўная рэзка з'яўляецца сістэмай халоднай рэзкі, «мы можам выкарыстоўваць больш медыцынскіх або абаронных прымянення, таму што ў нас няма зоны цеплавога ўздзеяння (ЗТВ) — мы выкарыстоўваем мікраструйную тэхналогію.Насадка Minijet і мікраструйная рэзка "Нам гэта сапраўды спадабалася".
У той час як лазеры дамінуюць пры рэзцы мяккай чорнай сталі, гідраабразіўная тэхналогія з'яўляецца "сапраўдным швейцарскім нажом у станкабудаўнічай прамысловасці", - сцвярджае Цім Фабіян, віцэ-прэзідэнт па маркетынгу і кіраванні прадуктамі Flow International Corp. у графстве Кент, Вашынгтон. Член Shape Тэхналагічная група. Сярод яе кліентаў Joe Gibbs Racing.
«Калі вы падумаеце, такі вытворца гоначных аўтамабіляў, як Joe Gibbs Racing, мае меншы доступ да лазерных машын, таму што яны часта выразаюць абмежаваную колькасць дэталяў з розных матэрыялаў, уключаючы тытан, алюміній і вугляроднае валакно», — патлумачыў Фабіян Роўд. з патрэбаў, якія яны нам патлумачылі, было тое, што машына, якую яны выкарыстоўвалі, павінна быць вельмі лёгкай для праграмавання.Часам аператар можа вырабіць дэталь з алюмінія таўшчынёй ¼” [6,35 мм] і ўсталяваць яе на гоначны аўтамабіль, але потым вырашыць, што дэталь павінна быць зроблена з тытана, больш тоўстага ліста вугляроднага валакна або больш тонкага алюмініевага ліста. »
На традыцыйным апрацоўваючым цэнтры з ЧПУ, працягнуў ён, «гэтыя змены значныя».Спроба пераключыць перадачы ад матэрыялу да матэрыялу і ад дэталі да дэталі азначае змену рэжучых галовак, абаротаў шпіндзеля, хуткасці падачы і праграм.
«Адна з рэчаў, якія яны сапраўды падштурхнулі нас да выкарыстання гідраабразіўнай абразіўнай абразільнай машыны, — гэта стварэнне бібліятэкі розных матэрыялаў, якія яны выкарыстоўвалі, таму ўсё, што ім трэба было зрабіць, гэта зрабіць пару пстрычак мышы і прымусіць іх пераключыцца з ¼" алюмінія на ½" [12.7 мм] вугляроднага валакна, - працягваў Фабіян. - Яшчэ адзін клік, і яны пяройдуць ад ½" вугляроднага валакна да 1/8" [3,18 мм] тытана".Joe Gibbs Racing «выкарыстоўвае шмат экзатычных сплаваў і такіх рэчаў, якімі звычайна не карыстаюцца звычайныя кліенты.Такім чынам, мы патрацілі шмат часу, працуючы з імі над стварэннем бібліятэк з гэтымі сучаснымі матэрыяламі.Дзякуючы сотням матэрыялаў у нашай базе дадзеных, кліенты могуць лёгка дадаваць свае унікальныя матэрыялы і пашыраць гэтую базу дадзеных.»
Іншы высокакласны карыстальнік гідраабразіўнай машыны Flow - гэта SpaceX Ілона Маска. «У SpaceX у нас даволі шмат машын для вырабу дэталяў для ракетных караблёў», — сказаў Фабіян. Яшчэ адзін вытворца аэракасмічных даследаванняў, Blue Origin, таксама выкарыстоўвае машыну Flow. «Яны не рабіць 10000 нічога;яны робяць адзін з іх, пяць з іх, чатыры з іх.
Для звычайнай крамы: «Кожны раз, калі ў вас ёсць праца і вам патрэбна 5000 ¼» чагосьці са сталі, лазер будзе цяжка перасягнуць», — падкрэслівае Фабіян.«Але калі вам патрэбныя дзве сталёвыя дэталі, тры алюмініевыя дэталі або чатыры нейлонавыя дэталі, вы, напэўна, не падумаеце аб выкарыстанні лазера замест гідраабразіўнай струі. З дапамогай гідраабразіўнай бруі вы можаце рэзаць любы матэрыял, ад тонкай сталі да 6 цаляў. да 8 ″ [15,24 да 20,32 см] таўшчыні металу.
Дзякуючы лазерным і станкабудаўнічым падраздзяленням, Trumpf мае выразныя пазіцыі ў галіне лазернага і звычайнага ЧПУ.
У вузкім акне, дзе гідраабразіўная струя і лазер, хутчэй за ўсё, перакрываюцца - таўшчыня металу складае крыху больш за 1 цалю [25,4 мм] - гідраабразіўная абразіўная струя захоўвае востры край.
«Для вельмі-вельмі тоўстых металаў — 1,5 цалі [38,1 мм] і больш — гідраабразіўная абразільная машына можа не толькі даць лепшую якасць, але лазер можа не здолець апрацаваць метал, — сказаў Брэт Томпсан, менеджэр па лазерных тэхналогіях і продажах. Кансультацыя .Пасля гэтага розніца відавочная: неметалы, хутчэй за ўсё, будуць апрацоўвацца на гідраабразіўнай машыне, у той час як для любога металу таўшчынёй 1 цаля або танчэй, лазер з'яўляецца простым спосабам. Лазерная рэзка нашмат хутчэй, асабліва ў больш тонкіх і/або больш цвёрдыя матэрыялы - напрыклад, нержавеючая сталь у параўнанні з алюмініем».
Што тычыцца аздаблення дэталяў, асабліва якасці краёў, па меры таго, як матэрыял становіцца больш тоўстым і фактарам становіцца падвод цяпла, гідраабразіўная абразіўная абразіўная машына зноў атрымлівае перавагу.
«Гэта можа быць тое, дзе бруя вады можа мець перавагу, - прызнаў Томпсан. - Дыяпазон таўшчынь і матэрыялаў перавышае дыяпазон лазера з меншай зонай цеплавога ўздзеяння.Нягледзячы на тое, што гэты працэс павольней, чым лазер, гідраабразіўная абраза таксама забяспечвае нязменна добрую якасць краю.Вы таксама маеце тэндэнцыю атрымаць вельмі добрую квадратнасць пры выкарыстанні гідраабразіўнай абразіўнай машыны - роўная таўшчыня ў цалях, без задзірын наогул ".
Томпсан дадаў, што перавагай аўтаматызацыі з пункту гледжання інтэграцыі ў пашыраныя вытворчыя лініі з'яўляецца лазер.
«З дапамогай лазера магчымая поўная інтэграцыя: загрузка матэрыялу з аднаго боку і выхад з іншага боку інтэграванай сістэмы рэзкі і згінання, і вы атрымаеце гатовы выразаны і сагнуты дэталь.У гэтым выпадку бруя вады ўсё яшчэ можа быць дрэнным выбарам - нават з добрай сістэмай кіравання матэрыяламі - таму што дэталі рэжуцца значна павольней, і, відавочна, вам давядзецца мець справу з вадой ".
Томпсан сцвярджае, што эксплуатацыя і абслугоўванне лазераў менш дарагія, таму што «расходныя матэрыялы адносна абмежаваныя, асабліва валаконныя лазеры».Аднак «агульны ўскосны кошт гідраабразіўнай машыны, верагодна, будзе ніжэй з-за меншай магутнасці і адноснай прастаты машыны.Гэта сапраўды залежыць ад таго, наколькі добра спраектаваныя і абслугоўваюцца дзве прылады».
Ён успамінае, што калі Holcomb з OMAX кіраваў крамай у 1990-я гады, «Кожны раз, калі на маім стале была дэталь або план, мая першапачатковая думка была: «Ці магу я зрабіць гэта з дапамогай лазера?» Але перш чым я зразумеў, раней мы былі становіцца ўсё больш і больш праектаў, прысвечаных гідраабразіўнай абразіўнай абразіўнай машыне. Гэта больш тоўстыя матэрыялы і некаторыя тыпы дэталяў, мы не можам зайсці ў вельмі вузкі кут з-за цеплавога ўздзеяння лазера;ён дзьме з-за кута, таму мы схіляемся да бруі вады - нават тое, што звычайна робяць лазеры. Тое ж самае тычыцца таўшчыні матэрыялу».
У той час як асобныя аркушы працуюць хутчэй на лазернай машыне, аркушы, складзеныя ў чатыры пласта, хутчэй працуюць на гідраабразіўнай абразільнай машыне.
«Калі б я выразаў круг памерам 3 х 1 цалю [76,2 х 25,4 мм] з мяккай сталі 1/4 цалі [6,35 мм], я б, верагодна, аддаў перавагу лазеру з-за яго хуткасці і дакладнасці.Аздабленне - бакавой зрэз Contour - будзе больш падобным на шкло, вельмі гладкім».
Але каб прымусіць лазер працаваць з такім узроўнем дакладнасці, дадаў ён, «вы павінны быць экспертам у частаце і магутнасці.Мы вельмі добрыя ў гэтым, але вы павінны набраць яго вельмі шчыльна;бруямі вады, упершыню, Першая спроба.Цяпер усе нашы станкі маюць убудаваную сістэму САПР. Я магу распрацаваць дэталь непасрэдна на машыне».Гэта выдатна падыходзіць для стварэння прататыпаў, дадае ён. «Я магу праграмаваць непасрэдна на гідраабразіўнай машыне, палягчаючы змену таўшчыні матэрыялу і параметраў».Налады працы і пераходы «супастаўныя;Я бачыў некалькі пераходаў для гідраабразіўных абразіў, якія вельмі падобныя на лазеры».
Цяпер для невялікіх работ, стварэння прататыпаў або адукацыйнага выкарыстання - нават для хобі-магазіна або гаража - OMAX ProtoMAX пастаўляецца з помпай і столікам з ролікамі для лёгкага перамяшчэння. Матэрыял нарыхтоўкі апускаецца пад ваду для бясшумнай рэзкі.
Што тычыцца тэхнічнага абслугоўвання, «Звычайна я магу навучыць каго-небудзь з дапамогай гідраабразіўнай абразіўнай машыны за дзень-два і вельмі хутка адправіць яго ў поле», — сцвярджае Холкомб.
Помпы EnduroMAX ад OMAX прызначаныя для зніжэння спажывання вады і дазваляюць хутка аднаўляць. Цяперашняя версія мае тры дынамічныя ўшчыльненні. «Я па-ранейшаму раю людзям быць уважлівымі пры абслугоўванні любога помпы, а не толькі майго.Гэта помпа высокага ціску, таму не спяшайцеся і прайдзіце адпаведнае навучанне».
"Вадзяныя бруі - гэта выдатная прыступка для нарыхтоўкі і вытворчасці, і, магчыма, вашым наступным крокам будзе лазер", - мяркуе ён. "Гэта дазваляе людзям выразаць дэталі.І прэсы даволі даступныя, таму іх можна рэзаць і гнуць.У вытворчай асяроддзі, вы можаце быць схільныя выкарыстоўваць лазер ".
У той час як валаконныя лазеры забяспечваюць гібкасць рэзкі несталёвых вырабаў (медзі, латуні, тытана), вадзяныя бруі могуць рэзаць пракладачныя матэрыялы і пластык з-за адсутнасці ЗТВ.
Упраўленне сучасным пакаленнем сістэм валаконнай лазернай рэзкі «цяпер вельмі інтуітыўна зразумелае, і месца вытворчасці можна вызначыць з дапамогай праграмы», — сказаў Дыль. «Аператар проста загружае нарыхтоўку і націскае «Пуск».Я з крамы, і ў эпоху CO2 оптыка пачынае старэць і псавацца, якасць рэзкі пакутуе, і калі вы можаце дыягнаставаць гэтыя праблемы, вас лічаць выдатным аператарам.Сённяшнія валаконныя сістэмы - гэта формачкі для печыва, у іх няма гэтых расходных матэрыялаў, таму іх можна ўключаць і выключаць, разразаючы дэталі ці не.Гэта патрабуе крыху кваліфікаванага аператара.Тым не менш, я думаю, што пераход ад бруі вады да лазера будзе плыўным і лёгкім».
Паводле ацэнак Diehl, звычайная сістэма валаконнага лазера можа працаваць ад 2 да 3 долараў у гадзіну, у той час як гідраабразіўныя ўстаноўкі працуюць ад 50 да 75 долараў у гадзіну з улікам спажывання абразіва (напрыклад, граната) і запланаванай мадэрнізацыі помпаў.
Паколькі магутнасць лазерных рэзак у кілават працягвае расці, яны ўсё часцей становяцца альтэрнатывай бруям вады ў такіх матэрыялах, як алюміній.
«У мінулым, калі выкарыстоўваўся тоўсты алюміній, гідраабразіўная абразіўная абразіўная абразіўная абразіўная абразіўная абразіўная абразіўная абразіўная абразіўная абразіўная абразіўная абразіўная абразіўная абразіўная абразіўная абразіўная абразіўная абразіўная абразіў (У мінулым выкарыстоўваўся тоўсты алюміній, — тлумачыць Дыль). Я не лажу ў гэтым свеце надоўга, але цяпер з оптавалакном з большай магутнасцю і прагрэсам у лазернай тэхналогіі 1-цалевы алюміній больш не з'яўляецца праблемай.Калі вы праводзілі параўнанне выдаткаў, для першапачатковых інвестыцый у машыну бруі вады могуць быць танней.Частак, выразаных лазерам, можа быць у 10 разоў больш, але вы павінны быць у такім асяроддзі з вялікай колькасцю аб'ёмаў, каб павялічыць выдаткі.Калі вы працуеце з большай колькасцю змешаных дэталяў малога аб'ёму, гідраструйная апрацоўка можа мець некаторыя перавагі, але, вядома, не ў вытворчых умовах.Калі вы знаходзіцеся ў любым тыпе асяроддзя, дзе вам трэба запусціць сотні ці тысячы дэталяў, гэта не гідраабразіўная праграма».
Ілюструючы павелічэнне даступнай магутнасці лазера, тэхналогія Amada ENSIS павялічылася з 2 кВт да 12 кВт, калі яна была запушчана ў 2013 годзе. З іншага боку, машына Amada VENTIS (прадстаўленая на Fabtech 2019) забяспечвае больш шырокі спектр апрацоўкі матэрыялаў з пучком, які рухаецца па дыяметры сопла.
«Мы можам выконваць розныя прыёмы, рухаючыся наперад і назад, уверх і ўніз, з боку ў бок або васьмёркай, — сказаў Дыль пра VENTIS. — Адна з рэчаў, якія мы даведаліся з дапамогай тэхналогіі ENSIS, заключаецца ў тым, што кожны матэрыял мае прыемны пляма - спосаб, якім ён любіць рэзаць.Мы робім гэта з дапамогай розных тыпаў узораў і фарміравання брусоў.З VENTIS мы Ён рухаецца наперад і назад амаль як піла;калі галава рухаецца, прамень рухаецца наперад і назад, так што вы атрымліваеце вельмі плыўныя паласы, выдатную якасць краю, а часам і хуткасць».
Падобна невялікай гідраабразіўнай сістэме OMAX ProtoMAX, Amada рыхтуе «валаконна-валаконную сістэму вельмі малога памеру» для невялікіх майстэрняў або «майстэрняў па стварэнні прататыпаў R&D», якія не жадаюць урывацца ў свой вытворчы аддзел, калі ім трэба зрабіць толькі некалькі прататыпаў. »
Час публікацыі: 9 лютага 2022 г