激光加工處理更多金屬板材
運動的大功率諧振器、創(chuàng)新的3D刀頭以及同步控制旋轉(zhuǎn)卡盤,如今的激光從事多種加工工作,從在微型零件上微切削加工出精細(xì)的幾何圖形,到在單次裝夾切削復(fù)雜的外形、焊接坡口倒角和孔。正是因為這些性能和其它優(yōu)點,更多的車間重新審視激光切削。
激光加工迅速,具有高材料利用率,并減少了在制品的庫存量。無需磨削、保養(yǎng)、購買刀具或者破損后更換刀具,無需購買過濾器或處理冷卻劑。而且,3D激光頭同時執(zhí)行幾項操作,減少了各次操作之間的等待時間。
3D旋轉(zhuǎn)頭激光切削零件:在3平方英寸的碳鋼管(壁厚0.25英寸)進(jìn)行復(fù)雜的旋轉(zhuǎn)切
削;在一次操作內(nèi)對液壓成形零件進(jìn)行多角度激光切割;碳鋼管道的
外形和頂蓋;不銹鋼管中的切槽;帶嵌入片和槽的自定位焊接夾具的
金屬管;以及激光精密加工不銹鋼。如今的激光系統(tǒng)由輸出逾4000w的諧振器提供動力, 這使切削諸如1英寸厚軟鋼和1/2英寸厚不銹鋼這樣的材料成了一件很簡單的事情。這些大功率諧振器提高了切削速度,并得到了接近于加工中心質(zhì)量的表面精度。
除了大功率諧振器,多軸64位控制器和3D軟件使車間能輕松地進(jìn)行3D激光加工。例如一家油田設(shè)備制造商,使用一臺3D旋轉(zhuǎn)激光頭使該制造商得以把制造井下零件的準(zhǔn)備時間減少90%,并且加工零件時比機(jī)加工方式速度更快,操作更少。結(jié)果,公司在不到18個月內(nèi)就實現(xiàn)了該系統(tǒng)的投資回報率(ROI)。
為了真正消除調(diào)整夾具的時間,一些激光系統(tǒng)軟件程序自動生成槽鍵金屬板固定設(shè)計方案,而3D旋轉(zhuǎn)激光頭的填充空白軟件在切削出管狀外形和焊接坡口倒角時執(zhí)行填充功能。
單次裝夾可以執(zhí)行多次操作是激光系統(tǒng)的固有功能,這有助于縮短總加工時間。因此,交貨時間更短,減少了車間的在制品庫存量,并增強(qiáng)了現(xiàn)金流。例如,一家尿布和個人產(chǎn)品自動生產(chǎn)設(shè)備制造商逐步使生產(chǎn)從加工中心和車床轉(zhuǎn)向激光系統(tǒng)。在組成設(shè)備的共約10000個零件當(dāng)中,原先的3500個機(jī)加工零件——超過了30%——現(xiàn)在由激光切削加工而成。激光使總加工時間減少了33%,原材料成本進(jìn)一步降低,并使單個零件的切削時間縮減多達(dá)87%。
激光加工需要較少的原材料。激光的典型材料利用率明顯高于加工中心。例如,在一臺加工中心上生產(chǎn)一個58片的巢狀零件,一次裝配可以制造六個零件,通常用去兩塊438英尺的鋼板。實際利用率為53%,廢棄率為47%。
相比而言,激光系統(tǒng)使用一塊438英尺的板材,實際利用率達(dá)71%,廢棄率29%。就這項工作而言,激光較少的裝夾操作并且切口較窄,這使材料成本減少了一半,對原材料的有效利用意味著庫存量更少。