Stroj za lasersko rezanje je nepogrešljiv pri proizvodnji inteligentne opreme in je tudi ena ključnih vlog predelovalne industrije, da se premakne k vrhunskemu in inteligentnemu izdelovanju. V primerjavi s tradicionalno procesno opremo ima laserski rezalnik večjo procesno zmogljivost, večjo natančnost in izboljšano učinkovitost obdelave.
Sistem za nadzor laserskega rezanja
1. Skupna stopnja rasti laserske industrije bo dosegla več kot 20% v naslednjih 3 letih.
Laserska industrija ima široko paleto nadaljnjih aplikacij. Skupna velikost trga industrije je 144 milijard, pričakuje pa se, da bo skupna stopnja rasti dosegla 20% v naslednjih 3 letih.
A. Veriga laserske industrije vključuje komponente in materiale v zgornjem toku, laserje in opremo v srednjem toku ter storitve laserske uporabe v spodnjem toku. Storitve uporabe v spodnjih korakih industrijske verige vključujejo lasersko rezanje, varjenje, označevanje, vrtanje, medicinsko zdravljenje, kozmetiko, razstavljanje in aditivno proizvodnjo, kjer je lasersko rezanje ena od laserskih aplikacij, ki se lahko široko uporablja pri obdelavi kovinskih in nekovinskih materialov.
B. Velikost trga laserske industrije je leta 2018 dosegla 144 milijard, kar je 22.14 % več kot leto prej. Med njimi je trg laserskih komponent znašal 28.8 milijarde, kar je 22.03 % več kot leto prej, trg laserskih aplikacij je znašal 54.7 milijarde, kar je 22.1 % več kot leto prej, trg laserske opreme pa 60.5 milijarde, kar je 22.22 % več kot leto prej. Pričakuje se, da bo skupna velikost trga leta 248.9 dosegla 2024 milijarde, s sestavljeno stopnjo rasti ... 20% v naslednjih 3 letih.
2. Podvajanje uspešnih izkušenj rezanja z nizko porabo energije na področje rezanja z visoko porabo energije je največji gonilni dejavnik v prihodnosti.
Laser je eden najpomembnejših izumov prejšnjega stoletja. V zadnjih 20 letih se je njegova uporaba v industriji še naprej povečevala in dosegla velik uspeh. Tehnologija laserskega rezanja je pomemben del tehnologije laserske obdelave. Stroje za lasersko rezanje je treba razvijati v smeri ... CNC stroj za lasersko rezanje v skladu z zahtevami visoke hitrosti in visoke natančnosti. Da bi izpolnili zahteve novega laserskega rezalnega stroja in razvili CNC sistem za lasersko rezanje z visoko učinkovitostjo in visoko natančnostjo, ta predmet uporablja dvojni galvanometrični skenirni sistem in dvodimenzionalno linearno motorno delovno mizo za dosego kombinacije gibanja galvanometrskega skenirnega sistema in gibanja mize. Izboljšana sta hitrost in natančnost rezanja, rešen je problem majhnega območja rezanja galvanometra in dosežena je obdelava v velikem obsegu.
3. Pričakuje se, da bo stopnja rasti prodaje sistema za nadzor laserskega rezanja presegla 30% v naslednjih 3 letih.
V naslednjih treh letih bo skupna stopnja rasti povpraševanja po opremi za lasersko rezanje z nizko in srednjo močjo dosegla 3 %, skupna stopnja rasti povpraševanja po opremi za visoko moč pa 17.99 %. Hiter razvoj predelovalne industrije ter posodabljanje in nadgradnja tradicionalnih industrijskih proizvodnih tehnologij so spodbudili prodajo opreme za lasersko rezanje. Leta 38.49 je število prodanih naprav za lasersko rezanje z nizko in srednjo močjo doseglo 2017, kar je skoraj ... 60% v primerjavi z letom 2016. Leta 2018 je zaradi vpliva makroekonomskega upada prodaja dosegla 26,000 enot, kar je 15.6 % več kot v enakem obdobju lani; medtem ko se bo število prodanih visokozmogljivih laserskih rezalnih naprav v letu 2018 povečalo na 6,250 enot, kar je 30.2 % več kot v enakem obdobju lani. Glede na skupno stopnjo rasti celotne panoge do 20% Glede na zgodovinsko stopnjo rasti strojev z nizko in srednjo močjo ter strojev z visoko močjo se pričakuje, da bo ob naravni rasti trga in nadomeščanju zalog prodaja opreme za lasersko rezanje z nizko in srednjo močjo v letih 2019–2024 znašala 31200 enot / 36816/42707 enot, kar pomeni letno stopnjo rasti 17.99 %. Obseg prodaje strojev za lasersko rezanje z visoko močjo znaša 9100/12700/16600 enot, kar pomeni letno stopnjo rasti 38.49 %.
Trendi CNC laserskega rezanja
V prihodnosti bo tehnologija laserskega rezanja bolj raznolika pri izbiri generatorjev, vrste napajanja generatorjev bodo bolj raznolike, izhodna energija bo bolj stabilna in struktura bo imela določene značilnosti. Stroški uporabe strojev za lasersko rezanje se bodo znatno zmanjšali. Prav tako se bo znatno zmanjšala škoda za človeško telo.
Področja uporabe tehnologije CNC laserskega rezanja se širijo. Tehnologija tridimenzionalnega rezanja, samodejnega ostrenja in konstantne optične poti postopoma dozoreva. Postopoma se bo izboljšalo tudi tehnično delovanje uporabe vgrajenega laserja za rezanje debelih plošč velikega formata s premikajočimi se žarki.
1. Konotacijska analiza tehnologije CNC laserskega rezanja.
Na splošno je princip delovanja laserskega rezanja uporaba ogledala za obdelavo laserskega žarka za obdelavo materiala, ki ga je treba rezati. Laser oddaja laserski žarek na določenem mestu ogledala. Ko se ogledalo lomi, se laserski žarek fokusira in fokusira s posebno lečo.
Med laserskim rezanjem se iz šobe razprši pomožni plin, ki se doda laserskemu žarku za fokusiranje, in na koncu se tvori rezalno orodje z močno energijo. Moč laserskega rezanja je odvisna od hitrosti gibanja šobe. Postopek rezanja materiala, ki ga je treba rezati, je treba izvajati glede na trajektorijo gibanja platforme obdelovalnega stroja. CNC lasersko rezanje se uporablja predvsem za rezanje kovin. Poleg rezanja tega visoko trdotnega materiala lahko različne laserske tehnologije izvedejo tridimenzionalno rezanje, rezanje usnja, lesa, papirja in steklokeramike itd., tehnologija laserskega neposrednega pisanja pa lahko izvede tudi medicinsko zdravljenje in operativne dejavnosti.
Pri nadzoru kakovosti laserskega rezanja morajo tehniki razumno prilagoditi položaj različnih fokusnih leč, uporabiti večosno kartico za nadzor gibanja za nadzor poti filtra in CCD žarek. Pri dejavnostih CNC laserskega krmiljenja morajo tehniki prilagoditi hitrost pozicioniranja laserskega žarka (os X/Y) glede na parametre CNC sistema, ki lahko prenesejo velikost obdelane plošče. Določite največjo hitrost obdelave glede na efektivno dolžino reza. Pri smeri obdelave laserskega žarka je natančnost pozicioniranja rezanja napačna.
2. Trend razvoja tehnologije CNC laserskega rezanja.
Tehnologija laserskega rezanja se pogosto uporablja. Gre za precizno tehnologijo pri proizvodnji CNC obdelovalnih strojev. Ima veliko različnih načinov in lastnosti. Različne vrste laserjev imajo različne načine delovanja, razlika v moči laserja in polarizaciji žarka pa določa, da ima laser različno stabilnost načina med procesom rezanja.
Nove tehnologije laserske obdelave vključujejo predvsem lasersko tridimenzionalno jedkanje, izdelavo laserskih mikrostruktur, lasersko-SPM obdelavo kompozitov in jedkanje z eksimerno masko. Področja industrijske predelave in proizvodnje posvečajo več pozornosti CNC laserski tehnologiji, tehnično osebje za raziskave in razvoj pa mora skrbno analizirati značilnosti in stanje uporabe CNC tehnologije laserskega rezanja ter optimizirati način uporabe CNC tehnologije rezanja. CNC tehnologija laserskega rezanja se bo razvijala v smeri visoke hitrosti in več stopenj svobode. Zaradi očitnega trenda rasti trga visokozmogljivih CNC laserskih rezalnih strojev v zadnjih letih se skupno povpraševanje po laserskih rezalnih strojih na področju industrijske proizvodnje še naprej povečuje.
Da bi zadostili razvoju tržnega povpraševanja, bodo na področju proizvodnje in izdelave CNC laserskih strojev na voljo visokohitrostni visokonatančni laserski rezalni stroji, 3D laserski rezalni stroji, laserski rezalni stroji za debele plošče velikega formata in druga posebna oprema za laserski rezalni stroji. Rezalna zmogljivost laserskih rezalnih strojev se postopoma izboljšuje, prilagodljivost in svoboda tehnologije rezanja pa se bosta še naprej povečevali. Horizontalni laserski rezalni stroj uporablja tehnologijo optične obdelave poti s premikajočim se portalom za dokončanje zaznavanja plazemskih oblakov in drugih operacij med rezanjem. Novi 2.5D in 3D Laserski rezalni stroj z dvojnim laserskim rezalnim sistemom lahko izpolnjuje zahteve za visokohitrostno rezanje na področju industrijske proizvodnje in zadosti potrebam po obdelavi zahtevnih delov. Z uporabo vlaknenega laserskega rezalnega stroja je mogoče rezati tudi materiale z visoko trdoto, površina rane pa je po rezanju čista, kar je ugodno za kasnejšo obdelavo premazov.
3. Analiza uporabe tehnologije CNC laserskega rezanja.
A. Splošna standardna analiza tehnologije CNC laserskega rezanja.
Trenutno je splošni standard parametrov v industriji laserskih rezalnih strojev predvsem nemški laserski rezalni stroj. Trend razvoja tehnologije CNC laserskega rezanja je smer, ki porabi najmanj energije, vrsta delovnega plina, ki je na voljo za lasersko delovanje, pa je bolj prilagodljiva. Trenutno sta dva najpogostejša stroja za lasersko rezanje na področju CNC laserske tehnologije SLAB-D2 laser (025500W) in aksialni laser s hitrim pretokom (3000W). Ti dve tehnologiji laserskega rezanja predstavljata glavni razvojni trend na trenutnem področju industrijske proizvodnje.
Načelo strukture laserja SLAB-D025 je ploščno praznjenje, difuzijsko hlajenje, nima fiksne naprave za pretok plina, plin ne potrebuje pretoka, zato ni naprave za napajanje plina. Karakteristike žarka tega laserja so v načinu TEM00, kot odklona žarka je 0.15mrad, življenjska doba laserskega izhodnega okna je približno 40,000 ur, frekvenca impulzov je 5000 Hz, funkcija pa je samo impulz vrat. Laserski rezalni stroj SLAB-D025 ima veliko vrst delovnega plina, predvsem ogljikov monoksid, helij, dušik, ogljikov dioksid itd. Ta rezalni stroj lahko uporablja tudi nemški posebni mešani plin, skupni ogljikov monoksid v mešanem plinu je 6 %, ostali pa 94 %.
Ta laserski rezalni stroj porabi najmanj plina, le 0.2 l/h. Trenutno je še en priljubljen laserski rezalni stroj aksialni stroj s hitrim pretokom. Njegovo strukturno načelo temelji na značilnostih gibanja hitrega aksialnega pretoka. Turbina je naprava za pretok plina. Poraba zraka tega laserskega rezalnega stroja je relativno velika, do 35 l/h, vendar je njegova učinkovitost rezanja najvišja. Frekvenco impulzov osnega CNC laserskega rezalnega stroja s hitrim pretokom je mogoče nastaviti. Ima več funkcij super impulza in dodatnega super impulza ter lahko oddaja 2.5-krat večjo nazivno moč. (To pomeni, da je 3000W laserski izhod 7500W moči), njegove zmogljivosti perforiranja in rezanja pa so relativno močne.
B. Analiza razvojnih možnosti tehnologije laserskega rezanja.
Novi trg tehnologije laserskega rezanja se razvija v smeri ultra preciznih operacij, pri čemer je natančnost nadzora laserskega rezanja, kot sta širina in ozkost reza ter hrapavost površine reza, višja. Vrste materialov, ki se obdelujejo na trgu laserskega rezanja, so obsežnejše, nova razvojna področja na trgu rezanja materialov pa bodo vstopila v tekstilne stroje, živilske stroje, medicinske stroje, dekoracijo razsvetljave, embalažno industrijo, ladijski promet, avtomobilsko industrijo, letalstvo in jeklarsko industrijo. Novi trgi za razvoj laserske obdelave vključujejo trg opreme za lasersko numerično krmiljenje stružnic, področja uporabe pa vključujejo abrazive, naprave, stroje, ladje, avtomobile, vesoljsko industrijo in jeklarsko industrijo.
Krmilnik gibanja se uporablja za servo krmiljenje osi I in servo krmiljenje osi N za prilagajanje smeri vhodnih in izhodnih signalov I/O, da se zagotovi bolj gladka površina rezanega materiala in zmanjša obraba vogalne volne, ki jo povzroča lasersko rezanje. V skladu s strojno strukturo CNC sistema se izvede poenostavljen pregled krmilnega sistema, glavna plošča (PC vodilo) pa se uporablja za krmiljenje celotnega sistema laserske obdelave. Pri razvoju tehnologije laserskega rezanja je poudarek na optimizaciji in nadgradnji funkcij programske opreme za krmiljenje plošče.
zaključek
Tehnologija CNC laserskega rezanja se bo razvijala na novih področjih. Povpraševanje po izdelkih za lasersko obdelavo v industrijski proizvodnji zahteva, da tehniki nenehno razvijajo nove trge. Da bi izboljšali učinkovitost tehnologije CNC laserskega rezanja, bi morali tehniki optimizirati krmilno ploščo CNC laserskega sistema. Med drugim bi morali tehniki v modulu za upravljanje sistema CNC laserskega rezanja dobro upravljati sistemsko podatkovno bazo. V skladu s standardi upravljanja knjižnice procesov se način laserskega rezanja spremlja v realnem času, trenutni parametri procesa obdelave se preizkušajo v skladu z zahtevami običajnih metod obdelave, parametri industrijskih procesnih standardov pa se analizirajo za spreminjanje neprimernih informacij o pripravi procesa.
