パフォーマンス レーザー切断:本当に重要なこと

レーザー切断のパフォーマンスはほぼ毎日改善されていますが、レーザー切断で実際のパフォーマンスを達成することは、マシン自体だけではありません。真のパフォーマンスとは、可能な限り迅速かつ効率的にマシンから高品質の部品を取り出すことです。以前は、より高出力のレーザー共振器を入手することを意味し、その結果、切断時間がますます速くなりました。多くのショップでは、銅、真鍮、より厚いアルミニウムなど、ますます多様化する素材でさまざまな作業を行うために、自動化またはレーザー切断システムを追加しています。

レーザー切断とは?

過去の CO2 共振器から今日の光ファイバーを備えたソリッド ステート共振器まで、レーザー切断は製造ジョブ ショップでこれまで以上に必要な機器に進化しています。レーザー切断の「LASER」は、実際には、EMITTED RADIATION によって刺激された LIGHT AMPLIFICATION の頭字語です (ご存知ですか?)。この頭字語は、光ビームを非常に熱くして金属を蒸発させるために使用される元のプロセスに由来しています。オリジナルの CO2 システムでは、これは単純に、無線周波数送信機などのデバイスが、光源が通過するチャンバーに取り付けられていたことを意味していました。無線周波数波の絶え間ない衝突により、光の粒子が衝突し、粒子が分割され、それによってより多くの光が生成され、増幅されました。光がチャンバー (通常は「ガラス作品」と呼ばれるガラス管) を通過すると、チャンバーを何度も反射して、増幅された少量の光だけをチャンバーから逃がします。

ソリッド ステート レーザーでは、プロセスがはるかに単純で、消耗部品がほとんどまたはまったくありません。固体共振器は、半導体ダイオード レーザーを利用して電気を効率的に光に変換します。これらの数百を一緒に利用することで、光をさらに増幅し、さらに彫刻や切断を可能にするプロセスです。 23KW以上のシステムが利用可能です（現在、工作機械市場で利用可能なレーザーは、切断、モーションシステム、そして最も重要な冷却などの他の制限により、最大12KWまでしか使用できません）これらの固体共振器は、今日販売されている機械の大部分で標準となっていますそしてレーザー切断の未来。

レーザーは実際にどのように機能するのですか?

レーザーが CO2 または固体共振器で作成されたかどうかにかかわらず、高度に増幅された光は、ミラーとレンズを介してビーム経路 (CO2 システム) を通過するか、光ファイバー ワイヤーを介して機械の切断ヘッドに向けられます。次に、その下の材料の気化を引き起こすほどの強度で材料に再集束および送達されます。とともに 直接周囲に吹き付けられる高圧ガス (通常は O2 または NO2) とレーザー光線の助けにより、気化した金属の「ほこり」は材料からすばやく除去され、きれいで滑らかな溶融表面だけが残ります。通常、共振器のワット数が高いほど、材料の除去プロセスが速くなります。

このレーザーシステムを非常に正確で応答性の高いモーションシステムと組み合わせることで、レーザーは機械の移動範囲内のどこにでもわずか数ミリ秒で供給され、鋼、アルミニウム、真鍮、銅、およびこれらの多くの合金などの材料をスムーズかつきれいに切断できます。材料。一部のプラスチックや木材を含む他の材料も切断できますが、レーザーは非常に高温で燃焼するため、注意しないと一部の材料が燃焼する可能性があります.

実際にパフォーマンスを向上させるレーザーの特性は何ですか?

レーザー切断のパフォーマンスは、速度とスループットの 2 つの方法のいずれかで測定できます。ただし、多くの場合、どのタイプの製造でもそうであるように、製造プロセスを 1 つ増やすだけで、ショップのボトルネックが解消される可能性があることに注意してください。部品が後で溶接、組み立て、プレス ブレーキ成形などで処理される場合、マシンがこれらの他のプロセスを非常に迅速にロードし、残りの時間はアイドル状態になるため、より高速なレーザー切断はお金の無駄になる可能性があります。その見通しを念頭に置いて、レーザー切断性能がまだ次のことを考慮する必要がある場合:

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高出力 - レーザー切断プロセスのワット数を増やすと、速度が上がります。スペクトルの下限では、速度の向上はわずかです。スペクトルの上限では、速度が大幅に向上します。現在、高品質のレーザー切断は、6KW 固体共振器を使用した場合、約 1 ～ 3/16 インチ (ST、SS、AL) の厚さに制限されていますが、それを超えて出力を増加させると、実際に最近の 6KW と 12KW の比較で直線切断速度が大幅に向上します。 3/8” SS は 6KW より 150% 増加した。

自動化 - 前述のように、レーザーによる部品の迅速な切断は方程式の一部にすぎません。もう 1 つの、おそらくより大きな要因は、材料を機械に出し入れするのと同じくらい効率的であることです。機械がシートをカットするのを 5 分から 10 分間待ってから 2 分から 3 分でシートをカットするのは意味がありません。オフロードされ、新しい素材が再ロードされます。ロード/アンロード システムまたはタワー フィード ローダーを追加すると、レーザー切断の全体的なパフォーマンスが大幅に向上します。

レーザー切断のパフォーマンス向上の欠点は何ですか?

レーザー切断で最高の生産性を達成するための欠点は、コスト、スペース、および熱です。 8、10、または 12KW のレーザー切断システムに移行すると、スプレッドシートの比較分析で確実に速度が向上しますが、これらのユニットに関連するコストは大幅に増加し、レーザー システムの価格が 2 倍になる可能性があります。また、これらの最高出力のシステムを使用している一部のメーカーは、コストのかかるダウンタイムや修理につながる損傷を防ぐのに十分なほど切断ヘッドを冷却するのに苦労しており、生産性がまったく得られないことも知られています。シンプルなロード/アンロード システムを追加すると、基本システムに必要なスペースが 2 倍になる可能性があり、多くの場合、柔軟性がなく、後で適用するのが難しいため、スペースも重要な考慮事項です。

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