Lựa chọn hệ thống cắt laser ống để tối ưu hóa sản xuất

Release Date :30/Th12/20221 Views : 207

Lập kế hoạch cẩn thận, lựa chọn tính năng tối đa hóa lợi tức đầu tư

Thật khó để tưởng tượng đạt được khả năng cắt ống tối ưu cho dù phôi gia công có hình dạng tròn, vuông, chữ nhật hay bất đối xứng mà không có laser. Các hệ thống laser đã cách mạng hóa quy trình cắt ống, đặc biệt là đối với các hình dạng phức tạp. Máy như vậy đòi hỏi đầu tư ban đầu đáng kể, đặc biệt nếu bạn đang làm việc với kích thước ống lớn và đưa tự động hóa và các công nghệ mới khác vào quy trình sản xuất, vì vậy bạn sẽ cần lập kế hoạch cẩn thận để đảm bảo rằng việc cắt ống bằng laser mang lại hiệu quả về chi phí cho bạn.

Cuối cùng, bạn cần xem xét một số yếu tố trước khi quyết định mua máy cắt ống laser; thiết kế sản phẩm, đơn giản hóa quy trình, giảm chi phí và thời gian đáp ứng là một trong những điều quan trọng nhất.

Tính năng sản phẩm

Cắt laser có thể phù hợp với các thiết kế sản phẩm hoàn toàn mới. Các thiết kế sáng tạo và phức tạp dễ dàng xử lý bằng tia laser và có thể làm cho sản phẩm bền hơn và đẹp mắt hơn về mặt thẩm mỹ, thường giảm trọng lượng mà không làm giảm độ bền. Laser ống vượt trội trong việc hỗ trợ quá trình lắp ráp ống. Các tính năng cắt laze đặc biệt cho phép uốn cong hoặc nối các cấu hình ống một cách dễ dàng có thể đơn giản hóa rất nhiều việc hàn và lắp ráp (xem Hình 1 và Hình 2) đồng thời giúp giảm giá thành sản phẩm.

Tia laser cho phép người vận hành cắt lỗ và tạo đường viền chính xác trong một bước làm việc, loại bỏ việc xử lý bộ phận lặp đi lặp lại cho các quy trình tiếp theo (xem Hình 3). Trong một ví dụ cụ thể, việc tạo mối nối ống bằng tia laser thay vì cưa, phay, khoan, mài bavia và xử lý vật liệu liên quan đã giảm 30% chi phí sản xuất.

Lập trình dễ dàng từ bản vẽ thiết kế có sự hỗ trợ của máy tính giúp có thể lập trình nhanh chóng một chi tiết để cắt laser, ngay cả khi đó là sản xuất hàng loạt nhỏ hoặc tạo mẫu. Laser ống không chỉ có thể xử lý các bộ phận một cách nhanh chóng mà thời gian thiết lập còn tối thiểu, vì vậy bạn có thể sản xuất các bộ phận kịp thời để giảm chi phí tồn kho.

Kết hợp Máy với Ứng dụng

Sau khi kiểm kê các bước sản xuất điển hình của bạn, bước tiếp theo của bạn là xem xét các tính năng có sẵn và quyết định tính năng nào là cần thiết.

Cắt điện. Hãy nhớ rằng hầu hết các laser dạng ống đều được trang bị bộ cộng hưởng cung cấp công suất cắt từ 2 đến 4 kW. Điều này đủ để cắt độ dày tối đa điển hình của ống thép mềm (5⁄16 inch) và độ dày tối đa điển hình của ống nhôm và thép (¼ inch) một cách hiệu quả. Các nhà chế tạo xử lý một lượng đáng kể nhôm và thép không gỉ sẽ cần một chiếc máy ở dải công suất cao, trong khi các công ty làm việc với thép nhẹ nhẹ có thể sử dụng một chiếc ở mức thấp.

Dung tích. Công suất của máy, thường được đánh giá theo trọng lượng tối đa trên mỗi foot, là một yếu tố quan trọng khác cần cân nhắc. Các ống có nhiều kích cỡ tiêu chuẩn, thường từ 20 đến 30 feet và đôi khi dài hơn. Nhà sản xuất thiết bị gốc hoặc nhà sản xuất theo hợp đồng đặt hàng ống có kích thước tùy chỉnh để giảm thiểu phế liệu và do đó nên xem xét máy phù hợp với kích thước vật liệu phổ biến. Sự lựa chọn trở nên phức tạp hơn một chút đối với các cửa hàng việc làm. Các ống từ nhà máy thường dài 24 ft. đối với đường kính lên tới 6 inch và dài 30 ft đối với các cấu hình có đường kính lên tới 10 inch. Trong phạm vi kích thước này, khả năng chịu trọng lượng điển hình của hệ thống laser dạng ống có thể lên tới 27 pound trên mỗi foot tuyến tính.

Tải và dỡ vật liệu. Một yếu tố khác trong việc lựa chọn máy là khả năng cung cấp nguyên liệu thô. Một máy laser điển hình, cắt các bộ phận điển hình, chạy nhanh đến mức các quy trình tải thủ công không thể theo kịp, do đó, máy cắt laser ống thường đi kèm với bộ tải bó, tải các bó lên đến 8.000 lbs. của tài liệu vào một tạp chí. Bộ nạp tách các ống và nạp từng ống một vào máy. Bộ nạp theo bó cũng có thể đưa một số ống thô vào một ổ chứa đệm để giảm thời gian nạp giữa các ống xuống chỉ còn 12 giây. Việc chuyển đổi từ kích thước ống này sang kích thước ống khác được thực hiện đơn giản bằng cơ chế tự động trong bộ nạp. Tất cả các điều chỉnh cần thiết cho một kích thước ống mới được xử lý bởi bộ điều khiển.

Khi cần phải tạm dừng hoạt động sản xuất lớn để thực hiện một công việc nhỏ, điều quan trọng là phải có một số tùy chọn tải thủ công. Người vận hành tạm dừng quá trình sản xuất, tải và xử lý các ống theo cách thủ công để hoàn thành công việc nhỏ, sau đó khởi động lại quá trình sản xuất. Bốc dỡ cũng đi vào chơi. Mặt dỡ hàng của thiết bị đối với các ống thành phẩm thường dài 10 ft. nhưng có thể tăng lên để phù hợp với chiều dài của các bộ phận thành phẩm được xử lý.

Hình 1 Các mấu và khe cắt giúp đơn giản hóa quá trình lắp ráp (hình ảnh thứ nhất và thứ ba), trong khi việc loại bỏ các phần hình chữ V cho phép người lắp ráp gấp và cố định ống để hàn mà không tốn nhiều công sức (hình ảnh thứ hai và thứ tư). Ngoài ra, các vết cắt bề mặt chính xác cho phép các kết nối từ ống đến phôi vừa khít chính xác và ít cần mài và làm sạch, nếu có.

Phát hiện đường may và hình dạng. Các ống hàn được sử dụng trong các sản phẩm sản xuất nhiều hơn so với các ống liền mạch và đường hàn có thể cản trở quá trình cắt laser và có thể là quá trình lắp ráp cuối cùng. Máy laser được trang bị phần cứng phù hợp thường có thể phát hiện các đường hàn từ bên ngoài, nhưng đôi khi lớp hoàn thiện của ống che khuất đường nối. Một hệ thống cảm biến đường hàn điển hình sử dụng hai camera và hai nguồn sáng để quan sát bên ngoài và bên trong ống nhằm phát hiện đường hàn. Sau khi hệ thống tầm nhìn phát hiện đường hàn, phần mềm của máy và hệ thống điều khiển sẽ xoay ống để giảm thiểu tác động của đường hàn lên thành phẩm.

Hầu hết các hệ thống laser ống có thể cắt ống tròn, vuông và chữ nhật, cũng như các cấu hình như hình giọt nước, sắt góc và kênh C. Các cấu hình không đối xứng có thể khó tải và kẹp đúng cách, do đó, một máy ảnh tùy chọn được trang bị ánh sáng đặc biệt sẽ kiểm tra ống trong quá trình tải và điều chỉnh mâm cặp theo cấu hình được phát hiện. Điều này đảm bảo tải và cắt các biên dạng không đối xứng đáng tin cậy.

Đầu Cắt. Cắt vát rất quan trọng để lắp các ống đã cắt với nhau để hàn. Cắt vát yêu cầu đầu cắt nghiêng tới 45 độ theo bất kỳ hướng nào trong quá trình cắt. Để đảm bảo an toàn cho quá trình gia công trong quá trình cắt vát phức tạp, đầu cắt có thể được cố định bằng nam châm. Trong trường hợp va chạm giữa phôi hình ống và đầu, đầu sẽ tách ra; nó có thể được gắn lại chỉ trong vài giây. Cũng có thể kết hợp đầu cắt vát với một trục tốc độ cao bổ sung để cải thiện khả năng tăng tốc cắt, cho phép tăng năng suất thiết bị lên gần 30 phần trăm.

Tối đa hóa hiệu quả

Sau khi xác định giá trị mà hệ thống cắt ống laser có thể mang lại cho quy trình sản xuất, bạn cần định cấu hình thiết bị đó cho ứng dụng của mình. Ví dụ, hệ thống tải quá ngắn có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến hiệu quả lồng ghép của các bộ phận đã hoàn thiện, làm tăng phế liệu, trong khi hệ thống quá dài sẽ yêu cầu đầu tư ban đầu cao hơn và nhiều diện tích sàn hơn mức cần thiết. Ngoài việc tìm kiếm lời khuyên từ các nhà sản xuất hệ thống, bạn sẽ cần phải cắt các bộ phận mẫu và đánh giá mọi tùy chọn có sẵn để đảm bảo khoản đầu tư của bạn mang lại kết quả tốt nhất có thể.