Definicija
CNC laserski stroj je avtomatski računalniško numerično krmiljen laserski obdelovalni sistem, ki uporablja FIBER/CO2/UV laserski žarek za označevanje, jedkanje, graviranje, rezanje kovinskih in nekovinskih materialov ter varjenje kovinskih kosov s taljenjem in spajanjem, pa tudi za čiščenje plasti onesnaževal, odstranjevanje rje, odstranjevanje barve in premaza. Sestavljen je iz okvirja postelje, krmilnika, napajalnika, generatorja, cevi, glave, ogledala, leče, hladilnika vode, koračnega motorja ali servo motorja, zračnega kompresorja, plinske jeklenke, rezervoarja za plin, odsesovalnika prahu, filtra za hlajenje zraka, sušilnika, programske opreme in sistema. Uporablja se predvsem v industrijski proizvodnji, šolstvu, malih podjetjih, domačih podjetjih, majhnih trgovinah, oglaševanju, umetnosti, obrti, darilih, igračah, embalažni industriji, tiskarski industriji, usnjarski industriji, oblačilni industriji, avtomobilski industriji, glasbilih, arhitekturi, proizvodnji etiket, medicinski industriji in še več.
Aplikacije
CNC laserski stroji se uporabljajo za označevanje, jedkanje, pikčasto rezanje, graviranje in rezanje različnih kovinskih in nekovinskih materialov:
Kovinski materiali: ogljikovo jeklo, nerjaveče jeklo, orodno jeklo, vzmetno jeklo, pocinkano jeklo, aluminij, baker, zlato, srebro, zlitine, titan, železo, medenina, mangan, krom, nikelj, kobalt, svinec.
Nekovinski materiali: les, MDF, vezan les, iverka, akril, plastika, PMMA, usnje, tkanina, karton, papir, guma, depronska pena, EPM, aligatorjeva pena, poliester (PES), polietilen (PE), poliuretan (PUR), neopren, tekstil, bambus, slonovino, ogljikova vlakna, polivinilklorid (PVC), polivinilbutiral (PVB), politetrafluoroetileni (PTFE/teflon), berilijev oksid in vsi materiali, ki vsebujejo halogene (klor, fluor, jod, astatin in brom), fenolne ali epoksi smole.
Vrste
CNC laserski stroji so razdeljeni na rezalne, gravirne, označevalne, čistilne, varilne stroje,
Rezalniki so razdeljeni na vlaknaste, CO2 in hibridni laserski rezalniki,
Gravirniki so razdeljeni na vlaknaste, UV in CO2 laserski graver.
Markerji so razdeljeni na vlakna, CO2 in stroj za UV lasersko označevanje.
Varilni aparati so razdeljeni na ročne in avtomatske laserske varilne aparate.
Tehnični parametri - Specifikacije
| Znamka | STYLECNC |
| Laserska moč | 20W - 60000W |
| Laserska valovna dolžina | 10.6 μm, 1064 nm, 355 nm |
| Laserski tip | Vlaknine, CO2 in UV laser |
| Zmožnost | Rezanje, graviranje, jedkanje, označevanje, čiščenje, varjenje |
| Cenovni razpon | 2,400 USD - $260,000 |
Stroški in cene
Stroški CNC laserskega stroja so sestavljeni iz rezervnih delov (CNC krmilnik, napajalnik, generator, glava, laserska cev, leča, ogledalo, okvir postelje, hladilnik vode, koračni motor ali servo motor, odsesovalnik prahu, zračni kompresor, plinska jeklenka, rezervoar za plin, filter za hlajenje zraka, sušilnik), programske opreme in krmilnega sistema, stroškov pošiljanja, davčnih stopenj, carinjenja, servisa in tehnične podpore.
CNC laserski rezalnik sega od $2,600 do $300,000. CNC laserski gravirni stroj se začne pri $2400 in več $70,000. Cena CNC laserskega gravirnega stroja je od $3,000 do $70,000. CNC laserski varilni stroj stane od $16,800 za $28,000. Skupno boste morali porabiti približno $6.000 v povprečju za CNC laserski stroj v letu 2025.
Prednosti in prednosti
Kot nova tehnološka metoda v zadnjih letih lahko CNC laserski stroj obseva obdelovanec z visoko gostoto energije, tako da se lokalno segreje in stopi, nato pa z visokotlačnim plinom odpihne žlindro za rezanje oblik in profilov ali graviranje besedil in vzorcev.
• Ozek rez, visoka natančnost, dobra hrapavost reza, nadaljnja obdelava po rezanju ni potrebna.
• Ima visoko stopnjo avtomatizacije, je lahko popolnoma zaprt za obdelavo, ne onesnažuje in ima nizek hrup, kar močno izboljša delovno okolje operaterja.
• Stroški obdelave so nizki. Enkratna naložba v opremo je dražja, vendar bo neprekinjena in obsežna obdelava sčasoma zmanjšala stroške obdelave vsakega dela.
• Gre za brezkontaktno obdelavo z nizko vztrajnostjo in hitro hitrostjo obdelave. Je časovno varčna in priročna, splošna učinkovitost pa je visoka s programiranjem CAD/CAM programske opreme CNC sistema.
• Visoka gostota energije je dovolj za taljenje katere koli kovine, še posebej pa je primerna za obdelavo nekaterih materialov, ki jih je težko obdelati z visoko trdoto, visoko krhkostjo in visokim tališčem.
• Čas delovanja je kratek, območje toplotnega vpliva je majhno, toplotna deformacija je majhna in toplotna napetost je majhna. Poleg tega gre za nemehansko kontaktno obdelavo, ki ne povzroča mehanskih obremenitev obdelovanca in je primerna za natančno obdelavo.
• CNC laserski sistem sam po sebi je niz računalniških sistemov, ki jih je mogoče priročno razporediti in prilagoditi ter je primeren za personalizirano obdelavo, zlasti za nekatere pločevinaste dele s kompleksnimi konturami in oblikami. Serije so velike in manjše, življenjski cikel izdelka pa ni dolg. Z vidika tehnologije, stroškov in časa izdelava kalupov ni stroškovno učinkovita, graviranje in rezanje pa sta še posebej ugodna.
CNC laserski stroj ni potrošniški izdelek. Je orožje, ki vam pomaga zaslužiti denar. Namen nakupa je povečanje proizvodne zmogljivosti, izboljšanje učinkovitosti proizvodnje, zmanjšanje proizvodnih stroškov in izboljšanje tehnološke ravni, zato je zelo pomembno izbrati pravi stroj.
Kako uporabiti?
Korak 1. Določite proizvodni načrt v skladu z dogovorom in razdelite risbe za obdelavo celotni skupini za upravljanje opreme.
2. korak. V skladu z načrtom bo risarsko osebje analiziralo risbe in jih narisalo s CAD-om v skladu z zahtevami risb.
3. korak. Inšpektor kakovosti potrdi pravilnost risbe, ki jo je narisal risar.
4. korak. Glede na narisane elektronske risbe nadzornik proizvodnje izračuna čas zaključka obdelave in pripravi materiale, potrebne za obdelavo, ter uporabljeni pomožni plin za rezanje.
Korak 5. Programerji uporabljajo programsko opremo za pripravo datotek v formatu NC operacije.
6. korak. Nadzornik izda upravljavcu opreme seznam opravil (seznam opravil vsebuje naslednjo vsebino: ime programa obdelovanca, vrsto materiala, debelino materiala, največjo dolžino in širino obdelovanca, ki ga je treba obdelati, ter število potrebnih obdelovancev.)
7. korak. Poskusno izrežite prvi kos in ga pošljite inšpektorju kakovosti v pregled. Po potrditvi, da je velikost ustrezna, se prvi kos arhivira.
Korak 8. Začnite paketno obdelavo
Korak 8. Oštevilčite obdelani obdelovanec.
Opozorila
Varnostni ukrepi ob zagonu
• Preverite, ali so na mizi stroja ovire, ki vplivajo na vrnitev osi X, Y in Z stroja v ničelno točko, in jih po potrebi odstranite.
• Pripravite različne pline, potrebne za rezanje, in po potrebi prilagodite tlak na ustrezno vrednost; na primer, tlak kisika, ki se uporablja za rezanje, je treba prilagoditi na 0.4–0.5 MP, tlak dušikovega plina pa na 1.8–2.2 MP (Opomba: Tlak je treba spreminjati glede na debelino rezalne plošče, pri čemer je treba za tanko ploščo uporabiti majhen zračni tlak, za debelo ploščo pa visok zračni tlak).
• Odprite izpustni ventil rezervoarja za zrak zračnega kompresorja, da izpraznite odplake v rezervoarju, nato pa zaprite izpustni ventil, da zaženete zračni kompresor (tlak polnjenja in praznjenja zračnega kompresorja morata biti nastavljena na 0.8 MP in 1 MP).
• Zaženite regulator napetosti (vrednost regulatorja napetosti je nastavljena na 380~400V).
• Zaženite kondenzator (funkcija: hlajenje plina, ki ga ustvari zračni kompresor, njegovo sušenje in pošiljanje v vsak reflektor).
• Zaženite hladilnik, da preverite, ali sta nivo vode in tlak vode normalna, nato pa vklopite hladilno vodo in vodo normalne temperature. Tlak hladilne vode mora biti nastavljen na približno 0.5 MP, zgornja mejna temperatura pa na 20 stopinj. Tlak vode pri sobni temperaturi je približno 0.3 MP, zgornja mejna temperatura je poleti nastavljena na 30 stopinj, v drugih letnih časih pa na 25 stopinj.
• Vklopite, ko je tlak visoko čistega dušika (čistost ≥99.999℅) večji od 0.4 MP, tlak visoko čistega ogljikovega dioksida (čistost ≥99.999℅) večji od 0.4 MP in tlak visoko čistega helija (čistost ≥99.999℅) večji od 0.4 MP.
• Vklopite laserski generator.
• Vklopite stroj, vstopite v sistem OPERATOR (geslo: uporabnik), spustite gumb za zaustavitev v sili in ponastavite alarm, vrnite se na referenčno točko (SET ZERO), prižgite gumb CLC, prižgite gumb za zagon (LASER ON) in opazujte laser, ko se na plošči električne omarice prikaže beseda (HV READY), lahko pa se prižge gumb za vklop visoke napetosti (HV ON) na numerični krmilni plošči.
• V skladu z načrtom naloge vnesite program, ki ga je treba obdelati, v CNC za obdelavo in proizvodnjo.
Previdnostni ukrepi pri zaustavitvi
• Vrnite osi X, Y in Z na referenčno točko.
• Izklopite gumb za visoko napetost (HV ON).
• Izklopite napajanje (LASER IZKLOP).
• Pritisnite gumb za zasilno zaustavitev, da zaprete CNC ploščo. (Napajanja CNC plošče ni mogoče prisilno izklopiti. Prisilna zaustavitev lahko zlahka povzroči izgubo sistemskih podatkov.)
• Izklopite napajanje električne krmilne omarice stroja.
• Ustavite hladilnik in odklopite njegov vir napajanja.
• Izklopite napajanje električne krmilne omarice.
• Ustavite zračni kompresor in izklopite napajanje.
• Ustavite kondenzator in odklopite napajanje.
• Zaprite vsak pomožni zračni ventil.
• Očistite CNC laserski stroj.
Varnostni ukrepi med delovanjem
• Zaščita pred žlindro zaradi vrtanja (zaščitna leča).
• Pri rezanju nerjavečega jekla, pocinkane pločevine, aluminijaste pločevine in drugih materialov lahko pride do nabiranja žlindre in kontaminacije fokusnega zrcala. Da bi se izognili takšnim posledicam zaradi nepravilne nastavitve parametrov, morajo stranke upoštevati naslednje točke.
• Razdalja prebijanja h8 je nastavljena na 2~5 mm, h8 pa se povečuje z naraščanjem debeline materiala.
• Za materiale z debelino večjo ali enako 2.5 mm je treba vklopiti možnost »izreži majhno luknjo po prebadanju« in nastaviti polmer majhne luknje na 0.5–1 mm.
• Za nerjaveče jeklo debeline 3 mm ali manj je treba uporabiti vrtanje z dušikom.
• Nerjaveče jeklo, debelejše od 3 mm, se lahko perforira z dušikom ali kisikom.
• Za aluminijaste ali pocinkane plošče je treba uporabiti perforacijo s kisikom.
• Pri vrtanju lukenj s kisikom je treba vklopiti možnost »Počakajte na pretvorbo kisika in dušika« in nastaviti čas na 1 do 3 sekunde.
• Med rezanjem mora stranka biti pozorna na deformacijo plošče. Če plošča poskoči, jo mora stranka pred rezanjem pritisniti, da se prepreči nastanek neprepustnega rezanja in žlindre zaradi udarjanja plošče.
Nasveti za osebno varnost
• Preverite naravo materiala, ki ga boste rezali, ugotovite, ali bo pri rezanju nastajal strupen plin, in zagotovite ustrezen sistem za dimljenje. (Opomba: upravljavci morajo nositi zaščitno opremo.)
• Osredotočite se na navodila v priročniku za uporabo opreme.
Varnostni nasveti za obdelovalne stroje
• Pri začetku rezanja bodite pozorni na naslednje: preverite lastnosti materiala, ki ga boste rezali, razumite njegov odboj žarka in se prepričajte, da absorbira svetlobo, da preprečite poškodbe laserja po odboju.
• Med uporabo bodite pozorni na poškodbe zaradi elektrike in laserja.
Varnost električne energije
Stroj napaja izmenična napetost 390-400 V, nato pa se prek visokonapetostnega transformatorja pretvori v visoko napetost več kot 10 kV, da se zagotovi vzbujevalna energija.
• Ko je naprava vklopljena, ne odpirajte električne omarice in zaščitnih vrat laserske glave, da preprečite električni udar.
• Ko je naprava izklopljena, ne odpirajte električne omarice in zaščitnih vrat laserske glave, zlasti zadnjih vrat električne omarice.
• Ker elektrika v laserju morda ni popolnoma izpraznjena, lahko zlahka povzroči poškodbe ljudi.
Varnost laserja
Laser je nevidna svetloba z visoko gostoto moči, ki lahko povzroči opekline in sevanje človeškega telesa. Med uporabo ne stojte na poti svetlobe, da se izognete opeklinam. Ne glejte neposredno v laser, da se izognete opeklinam. Pri delu je najbolje nositi zaščitna očala.
Previdnostni ukrepi za objektive za fokusiranje
Bodite pozorni na čiščenje fokusne leče in jo redno čistite. Če ugotovite, da je optična pot nepravilna, jo je treba enkrat mesečno nastaviti, opremo pa je treba redno vzdrževati v skladu z zahtevami vzdrževanja v priročniku za uporabo, da bo v najboljšem stanju.
Previdnostni ukrepi za hladni sušilnik
• Temperatura v zaprtih prostorih ne sme presegati 35 stopinj.
• Vsak dan odvajajte odplake.
• Zračnike očistite enkrat na teden (samo pihnite z zračno pištolo).
• Filter čistite mesečno (z mehko krtačo in milnico).
Vzdrževanje in odpravljanje težav
Dnevno vzdrževanje strojnega orodja
• Zunanja optična pot se preverja vsakih 1-2 meseca. Če se ugotovi, da je bakreno zrcalo onesnaženo, ga je treba pravočasno očistiti (čiščenje po potrebi). Po čiščenju je treba zunanjo optično pot ponovno nastaviti. Po nastavitvi je ne premikajte zlahka.
• Vijak in linearno vodilo je treba mazati in vzdrževati vsakih pol meseca do mesec dni.
• Celotno površino mize stroja je treba očistiti enkrat na teden.
• Enkrat tedensko očistite prah na radiatorju hladilnika (radiator prepihajte z zrakom gor in dol). 5. Enkrat mesečno preverite nivo vode v vodnem izmenjevalniku in dolijte vodo (upoštevajte, da mora biti voda v notranjosti čim bolj čista).
• Filter hladilnega sušilnika preverite enkrat na 2–3 mesece in enkrat očistite filtrirni element (z alkoholom). Ne čistite ga premočno. Če so vidni madeži od olja, ga očistite z bencinom. Če je poškodovan, ga je treba zamenjati.
• Vodilne tirnice delovne mize in dvižne mize se čistijo enkrat mesečno.
• Hladilnik je treba pregledati vsak mesec. Če nivo vode ni zadosten, ga je treba doliti. Čisto vodo je treba zamenjati vsaka 2 meseca, destilirano vodo pa vsakih 6 mesecev. Če kakovost vode med pregledom ni dobra, jo je treba takoj zamenjati.
Za rezanje ogljikovega jekla nad 9 je priporočljivo uporabiti teleobjektiv.6mm in nerjavečega jekla 5mm, kar omogoča enostavno zaščito leče.
• Ne pozabite očistiti leče po rezanju nerjavečega jekla, lesa, gume, pleksi stekla in kremena.
• Zaradi visoke temperature poleti se lahko pri daljšem delovanju CNC laserskega stroja os Z in ohišje osi Z rahlo segrejeta, kar je normalno. Če pa je temperatura visoka ali celo vroča, to ni normalno. Priporočljivo je, da začnete preverjanje z naslednjih vidikov:
- Preverite, ali je stikalo za zunanjo kontrolno svetlobno pot na hladilniku vklopljeno.
- Ali je optična pot osi Z pozitivna.
- Ali je površina fokusne leče močno poškodovana (veliko madežev na površini).
- Ali je os Z navpična.
- Ali sta dve bakreni ogledali na proksimalnem koncu osi Y čisti. Vsaka od zgornjih situacij bo povzročila segrevanje osi Z in ohišja osi Z, zato bodite v prihodnje na to pozorni.
- Po menjavi mešanega plina privijte ventile mešanega plina in nato previdno zaprite pokrov.
• Bodite pozorni na standardno delovanje. Pri dvigovanju glave (RETRACT) za izvedbo cikličnega rezanja (CYCLE START) in spuščanju glave (SET TO CUT) za izvedbo cikličnega rezanja (CYCLE START) morate biti pozorni na prikaz v programu in se ne premikajte prehitro, ko je rezalna glava spuščena. (Na ta način lahko rezalno glavo poškodujete).
• Pogosto peskanje bo prišlo v naslednjih situacijah (pogosto peskanje bo poškodovalo lečo).
- Zaradi nestabilne delovne napetosti ali drugih razlogov so impulzi, ki jih oddaja laser, včasih nestabilni.
- Svetloba je pristranska.
- Parametri prebadanja niso razumni.
• Občasno z vatirano palčko ali vpojno vato pomočite nekaj acetona, da očistite notranjost osi Z.
Dnevno vzdrževanje CNC laserja
Da bi CNC laserski stroj imel in ohranil dobro delovno zmogljivost, mu je treba zagotoviti dobre delovne pogoje, torej izpolnjevati njegove zahteve predvsem glede vode, plina in elektrike.
Glavna funkcija hladilne vode je odvajanje toplote, ki nastane med delovanjem, in preprečevanje delovanja pri visoki temperaturi. Hladilnik uporablja destilirano vodo za odvajanje toplote v električni omarici in resonančni votlini s hlajenjem in kroženjem vode, da lahko stroj normalno deluje. Temperatura hladilne vode mora biti na 20 stopinjah. Ker voda teče skozi cevovod hladilnika in bakreno ploščo v resonančni votlini, morata pH in prevodnost vode izpolnjevati zahteve, sicer se bo laser pri dolgotrajni uporabi poškodoval. Da bi se temu izognili, je treba vodi dodati zaviralce korozije in redno meriti prevodnost vode, da se zagotovi, da kakovost vode ustreza zahtevam. RF generator se hladi z deionizirano vodo, za zagotovitev, da prevodnost ustreza zahtevam, pa je potrebno tudi deionizirano sredstvo.
Delovni plin je razdeljen na dve vrsti: mešani plin, ki zagotavlja medij za resonator, in visoko čist dušik. Čistost visoko čistega dušika mora doseči več kot 2 %, sicer bo onesnažil in poškodoval lečo v notranji optični poti. Bodite pozorni na kakovost plina, sicer se laser zlahka poškoduje.
Vzdrževanje zračnih kompresorjev
• Vsak dan pred zagonom preverite nivo olja (na položaju 3/4) in po zaustavitvi izpustite odpadno vodo.
• Hladilne mrežice na obeh straneh očistite (samo pihnite z zračno pištolo) in zračni filter vsak teden.
• Hladilnik olja in hladilnik zraka očistite vsakih 1000 ur.
• Preverite napetost jermena vsakih 1000 ur, da jo prilagodite.
• Zamenjajte zračni filter, oljni filter in olje kompresorja vsakih 4000 ur.
• Med delovanjem stroja ne prekoračite 110 stopinj (80~90 stopinj med delovanjem).
• Število zagonov motorja ne sme presegati 20 na uro.
• Zasilne zaustavitve ne uporabljajte v primerih, ki niso nujni.
• Lopatice ventilatorja se vrtijo v nasprotni smeri urinega kazalca, kar pomeni, da žice niso obrnjene.
Varnost in zaščita
Požarna zaščita
Za delovanje CNC laserskega stroja je potreben kisik, zato je treba kajenje v bližini stroja, zlasti v bližini kisikove jeklenke, prepovedati, da se preprečijo skrite nevarnosti in nepotrebna škoda. (Če razmere dopuščajo, je treba poleg opreme namestiti gasilne aparate.)
Laserska zaščita
Pri osvetlitvi središča je treba paziti, da oseba najprej umakne roko, nato izklopiti krmilnik h8 (izklopiti CLC) in nato osvetliti. Pri nastavljanju zunanje svetlobne poti je treba zagotoviti, da nihče ne stoji v dosegu svetlobne poti. Upravljavec mora biti pozoren tudi na to, da svetloba ne bo zadela ljudi, preden se osvetli. Moč in čas osvetlitve je treba nadzorovati v razumnem območju (sredinska moč je običajno med 200 in 0.01S). Pri nastavljanju zunanje optične poti je izhodna svetlobna moč običajno nadzorovana na približno 300W, čas svetlobnega izhoda pa je nadzorovan med 0.2 in 0.5 S). Po nastavitvi zunanje optične poti je treba pred rezanjem namestiti vse zaščitne pokrove. Pri izmenjavi zraka najprej odstranite visoko napetost in takoj po izmenjavi zraka zaprite vrata. Ne odpirajte vrat električne omarice po naključju in se ne dotikajte vezij in elektronskih komponent v notranjosti.
Trends
Doba inteligence bo prišla v vseh pogledih. Ne glede na to, ali gre za nemško industrijo 4.0 ali kitajsko pametno proizvodnjo, se 4. industrijska revolucija na industrijskem področju tiho bliža. Kot visoko natančni laserski CNC stroj bo laserski CNC rezalni stroj ali laserski CNC gravirni stroj zagotovo sledil času in letel s tehnologijo. Razvoj laserske CNC avtomatizacije je močno izboljšal proizvodne zmogljivosti in raven avtomatizacije delavnic.
V prihodnosti se na tej podlagi na področjih omrežne tehnologije, komunikacijske tehnologije in računalniške programske opreme bliža obdobje laserskih CNC gravirnih in rezalnih strojev v kombinaciji z inteligentno proizvodnjo. Kot pilotna demonstracijska enota za inteligentno proizvodnjo, STYLECNC se zanaša na lastne zmogljivosti integracije sistemske tehnologije, osredotoča se na prihodnjo razvojno smer in tehnološke višine ter se pridružuje strateškim partnerjem za izgradnjo popolnoma inteligentne tovarne laserske CNC obdelave in ustvarjanje novih razmer za inteligentne laserske CNC graverje in laserske CNC rezalnike.
Stvari, ki jih je treba upoštevati
To je le malo znanja o avtomatski CNC laserski obdelavi. Vendar pa boste z osnovnim razumevanjem teh koristnih konceptov lahko hitro nadgradili svoje znanje o izbiri CNC laserskih strojev.