Prerja me laser dhe prerja me ujë: Kombinohen dy teknologji të shkëlqyera? Apo janë më të mirat kur janë vetëm? Si gjithmonë, përgjigja varet nga ato punë në katin e dyqanit, çfarë materialesh trajtohen më shpesh, niveli i aftësive të operatorëve, dhe përfundimisht buxheti i pajisjeve në dispozicion.
Sipas një sondazhi të furnizuesve kryesorë të secilit sistem, përgjigja e shkurtër është se avionët e ujit janë më pak të kushtueshëm dhe më të gjithanshëm se lazerët për sa i përket materialeve që mund të priten. Nga shkuma te ushqimi, avionët e ujit shfaqin fleksibilitet të jashtëzakonshëm. Nga ana tjetër me dorë, lazerët ofrojnë shpejtësi dhe saktësi të pakrahasueshme kur prodhohen sasi të mëdha metalesh më të holla deri në 1 inç (25,4 mm) të trasha.
Për sa i përket kostove të funksionimit, sistemet e ujit konsumojnë material gërryes dhe kërkojnë modifikime të pompës. Lazerët me fibra kanë kosto fillestare më të larta, por kosto më të ulëta operative se kushërinjtë e tyre më të vjetër CO2;ata gjithashtu mund të kërkojnë më shumë trajnim të operatorit (megjithëse ndërfaqet moderne të kontrollit shkurtojnë kurbën e të mësuarit). Deri tani, gërryesi më i zakonshëm i ujit është granati. Në raste të rralla kur përdoren më shumë substanca gërryese si oksidi i aluminit, tubi i përzierjes dhe hunda do të pësojnë më shumë konsumim .Me granatë, komponentët e ujit mund të priten për 125 orë;me alumin mund të zgjasin vetëm rreth 30 orë.
Në fund të fundit, të dy teknologjitë duhet të shihen si plotësuese, thotë Dustin Diehl, menaxher produkti për divizionin e lazerit të Amada America Inc. në Buena Park, Kaliforni.
“Kur klientët kanë të dyja teknologjitë, ata kanë shumë fleksibilitet në ofertë,” shpjegoi Diehl.” Ata mund të bëjnë ofertë për çdo lloj pune sepse kanë këto dy mjete të ndryshme por të ngjashme dhe mund të bëjnë ofertë për të gjithë projektin.”
Për shembull, një klient i Amada me dy sisteme kryen zbrazje në një lazer. "Vetëm pranë frenave të shtypjes është një izolim rezistent ndaj nxehtësisë që pren rrymë uji," thotë Diehl." Pasi fleta është e përkulur, ata vendosin izolimin brenda, përkulen atë përsëri dhe bëni gërmimin ose vulosjen.Është një linjë e pastër e vogël montimi.”
Në raste të tjera, vazhdoi Diehl, dyqanet thanë se donin të blinin një sistem prerjeje lazer, por nuk mendonin se po bënin shumë punë për të justifikuar shpenzimet.” Nëse jeni duke bërë njëqind pjesë, dhe kjo kërkon një të tërë. ditë, ne do t'i bëjmë ata të shikojnë lazerin.Ne mund të bëjmë aplikimin e llamarinës në minuta në vend të orëve.”
Tim Holcomb, specialist i aplikacioneve në OMAX Corp. Kent, Wash., i cili drejton një dyqan me rreth 14 lazer dhe një avion uji, kujton se kishte parë një foto që pa vite më parë në një kompani që përdorte lazer, avionë uji dhe EDM me tela.posteri. Posteri paraqet materialet dhe trashësitë më të mira që çdo lloj makinerie mund të trajtojë – lista e avionëve uji i zbeh të tjerët.
Në fund të fundit, "Unë shoh lazer që përpiqen të konkurrojnë në botën e ujit dhe anasjelltas, dhe ata nuk do të fitojnë jashtë fushave të tyre përkatëse," shpjegon Holcomb. Ai gjithashtu vuri në dukje se meqenëse waterjet është një sistem i prerjes së ftohtë, "ne mund të përfitoni nga më shumë aplikacione mjekësore ose mbrojtëse sepse nuk kemi një zonë të prekur nga nxehtësia (HAZ) - ne jemi teknologji mikrojet.Grykë minijet dhe prerje me mikrojet” Me të vërtetë u ngrit për ne.”
Ndërsa lazerët dominojnë prerjen e çelikut të zi të butë, teknologjia me ujë të valë është "me të vërtetë thika e ushtrisë zvicerane e industrisë së veglave të makinerive", pohon Tim Fabian, nënkryetar i marketingut dhe menaxhimit të produktit në Flow International Corp. në Kent, Washington. Anëtar i Shape Technology Group. Klientët e saj përfshijnë Joe Gibbs Racing.
“Nëse mendoni për këtë, një prodhues i makinave garash si Joe Gibbs Racing ka më pak akses në makinat lazer sepse ato shpesh presin një numër të kufizuar pjesësh nga shumë materiale të ndryshme, duke përfshirë titan, alumin dhe fibra karboni,” shpjegoi Fabian Road. nga nevojat që na shpjeguan ishte se makina që po përdornin duhej të ishte shumë e lehtë për t'u programuar.Ndonjëherë një operator mund të bëjë një pjesë nga alumini ¼” [6,35 mm] dhe ta montojë në një makinë garash, por më pas vendos që pjesa të jetë bërë nga titani, një fletë fibër karboni më e trashë ose një fletë alumini më e hollë. ”
Në një qendër tradicionale të përpunimit CNC, vazhdoi ai, "këto ndryshime janë të konsiderueshme".Përpjekja për të ndryshuar ingranazhet nga materiali në material dhe nga një pjesë në pjesë nënkupton ndryshimin e kokave të prerësit, shpejtësisë së boshtit, shkallës së furnizimit dhe programeve.
“Një nga gjërat që na shtynë me të vërtetë të përdorim waterjet ishte krijimi i një biblioteke të materialeve të ndryshme që përdornin, kështu që gjithçka që duhej të bënin ishte të bënin disa klikime të mausit dhe t'i kalonin nga alumini ¼” në ½” [12.7 mm] fibër karboni," vazhdoi Fabian. "Një klikim më shumë, ato shkojnë nga ½" fibër karboni në 1/8" [3,18 mm] titan."Joe Gibbs Racing “po përdor shumë lidhje ekzotike dhe gjëra që zakonisht nuk i sheh klientët e rregullt duke i përdorur.Kështu që ne është shpenzuar shumë kohë duke punuar me ta për të krijuar biblioteka me këto materiale të avancuara.Me qindra materiale në bazën tonë të të dhënave, ekziston një proces i lehtë për klientët që të shtojnë në materialet e tyre unike dhe ta zgjerojnë më tej këtë bazë të dhënash.”
Një përdorues tjetër i nivelit të lartë të avionit të ujit Flow është SpaceX i Elon Musk. "Ne kemi mjaft makineri në SpaceX për të bërë pjesë për anijet raketore," tha Fabian. Një tjetër prodhues i eksplorimit të hapësirës ajrore, Blue Origin, përdor gjithashtu makinën Flow." Nuk po bëj 10,000 nga asgjë;po bëjnë një prej tyre, pesë prej tyre, katër prej tyre.”
Për dyqanin tipik, "Sa herë që keni një punë dhe keni nevojë për 5,000 ¼" të diçkaje prej çeliku, një lazer do të jetë i vështirë për t'u mposhtur," thekson Fabian.“Por nëse keni nevojë për dy pjesë çeliku, tre pjesë alumini Pjesë të prodhuara ose katër pjesë najloni, ndoshta nuk do të konsideroni përdorimin e një lazeri në vend të një rryme uji. Me rrymën e ujit, mund të prisni çdo material, nga çeliku i hollë në 6″ metal me trashësi prej 15,24 deri në 20,32 cm.
Me ndarjet e tij lazer dhe vegla makinerish, Trumpf ka një bazë të qartë në lazer dhe CNC konvencionale.
Në dritaren e ngushtë ku uji dhe lazeri ka më shumë gjasa të mbivendosen - trashësia e metalit është pak më shumë se 25,4 mm - uji ruan një skaj të mprehtë.
“Për metale shumë, shumë të trasha – 1,5 inç [38,1 mm] ose më shumë – jo vetëm që një avion uji mund t’ju japë cilësi më të mirë, por një lazer mund të mos jetë në gjendje të përpunojë metalin”, tha Brett Thompson, Menaxher i Teknologjisë dhe Shitjeve të Laserit. Konsultimi .Pas kësaj, ndryshimi është i qartë: jometalet ka të ngjarë të përpunohen në një rrymë uji, ndërsa për çdo metal 1 inç të trashë ose më të hollë, lazeri është pa mend. Prerja me lazer është shumë më e shpejtë, veçanërisht në ato më të holla dhe/ose materiale më të forta – për shembull, çelik inox në krahasim me aluminin.”
Për përfundimin e pjesës, veçanërisht cilësinë e skajit, ndërsa materiali bëhet më i trashë dhe futja e nxehtësisë bëhet një faktor, uji i ujit përsëri fiton një avantazh.
"Kjo mund të jetë vendi ku rryma e ujit mund të ketë një avantazh," pranoi Thompson. "Sfera e trashësisë dhe e materialeve tejkalon atë të një lazeri me një zonë më të vogël të prekur nga nxehtësia.Edhe pse procesi është më i ngadalshëm se një lazer, uji i ujit gjithashtu siguron cilësi të mirë të skajit.Ju gjithashtu prireni të merrni katrorë shumë të mirë kur përdorni një avion uji - madje trashësi në inç dhe pa gërvishtje fare.
Thompson shtoi se avantazhi i automatizimit në drejtim të integrimit në linjat e zgjeruara të prodhimit është lazeri.
“Me një lazer, integrimi i plotë është i mundur: ngarkoni materialin në njërën anë dhe nxirrni nga ana tjetër e sistemit të integruar të prerjes dhe lakimit, dhe ju merrni një pjesë të përfunduar dhe të përkulur.Në këtë rast, rryma e ujit mund të jetë ende një zgjedhje e dobët – edhe me një sistem të mirë të menaxhimit të materialit – sepse pjesët priten shumë më ngadalë dhe padyshim që duhet të merreni me ujin.”
Thompson pohon se lazerët janë më pak të kushtueshëm për t'u përdorur dhe mirëmbajtur, sepse "materialet harxhuese të përdorura janë relativisht të kufizuara, veçanërisht lazerët me fibra".Megjithatë, “kostoja e përgjithshme indirekte e avionëve uji ka të ngjarë të jetë më e ulët për shkak të fuqisë më të ulët dhe thjeshtësisë relative të makinës.Vërtet varet nga sa mirë janë projektuar dhe mirëmbajtur të dy pajisjet.”
Ai kujton se kur OMAX's Holcomb drejtonte një dyqan në vitet 1990, "Sa herë që kisha një pjesë ose plan në tavolinën time, mendimi im fillestar ishte, 'A mund ta bëj atë me lazer?'" Por përpara se ta dija më parë, ne ishim. duke marrë gjithnjë e më shumë projekte të dedikuara për avionët e ujit. Këto janë materiale më të trasha dhe lloje të caktuara pjesësh, nuk mund të futemi në një cep shumë të ngushtë për shkak të zonës së prekur nga nxehtësia e lazerit;ajo fryn nga këndi, kështu që ne do të anonim kah avionët e ujit – edhe atë që bëjnë zakonisht lazerët E njëjta gjë vlen edhe për trashësinë e materialit.”
Ndërsa fletët e vetme janë më të shpejta në lazer, fletët e grumbulluara në katër shtresa janë më të shpejta në ujë.
“Nëse do të prisja një rreth 3″ x 1″ [76,2 x 25,4 mm] nga çeliku i butë 1/4″ [6,35 mm], ndoshta do të preferoja lazerin për shkak të shpejtësisë dhe saktësisë së tij.Përfundimi – Konturi i prerjes anësore – do të jetë më shumë një përfundim i ngjashëm me xhamin, shumë i lëmuar.”
Por, që një lazer të funksionojë në këtë nivel saktësie, shtoi ai, “duhet të jesh ekspert në frekuencë dhe fuqi.Ne jemi shumë të mirë në këtë, por ju duhet ta thirrni shumë fort;me avionë uji, për herë të parë, Provoni së pari.Tani, të gjitha makinat tona kanë një sistem CAD të integruar. Unë mund të projektoj një pjesë direkt në makinë.”Kjo është e shkëlqyeshme për prototipin, shton ai. "Unë mund të programoj direkt në ujësjellësin, duke e bërë më të lehtë ndryshimin e trashësisë dhe cilësimeve të materialit."Cilësimet dhe tranzicionet e punës janë "të krahasueshme;Unë kam parë disa tranzicione për avionët e ujit që janë shumë të ngjashëm me lazerët.”
Tani, për punë më të vogla, prototipa ose përdorime edukative – edhe për një dyqan hobi apo garazh – ProtoMAX i OMAX vjen me një pompë dhe tavolinë rrotulluese për zhvendosje të lehtë. Materiali i pjesës së punës zhytet nën ujë për prerje të qetë.
Për sa i përket mirëmbajtjes, "Zakonisht unë mund të stërvit dikë me ujë në një ose dy ditë dhe ta dërgoj në fushë shumë shpejt", pohon Holcomb.
Pompat EnduroMAX të OMAX janë krijuar për të reduktuar përdorimin e ujit dhe për të lejuar rindërtime të shpejta. Versioni aktual ka tre vula dinamike.” Unë ende u them njerëzve që të jenë të kujdesshëm për mirëmbajtjen e çdo pompe, jo vetëm timen.Është një pompë me presion të lartë, kështu që merrni kohën tuaj dhe merrni stërvitjen e duhur.”
“Avionët e ujit janë një hap i madh drejt zbrazjes dhe fabrikimit, dhe ndoshta hapi juaj i ardhshëm do të jetë një lazer,” sugjeron ai.” Ai i lejon njerëzit të presin pjesë.Dhe frenat e shtypjes janë mjaft të përballueshme, kështu që ato mund t'i presin dhe përkulin ato.Në një mjedis prodhimi, ju mund të jeni të prirur të përdorni një lazer."
Ndërsa lazerët me fibra ofrojnë fleksibilitet për të prerë jo-çelikun (bakër, bronz, titan), avionët e ujit mund të presin materialet e copëzave dhe plastikës për shkak të mungesës së një HAZ.
Funksionimi i gjeneratës aktuale të sistemeve të prerjes me lazer me fibra "është tani shumë intuitiv dhe vendndodhja e prodhimit mund të përcaktohet nga programi," tha Diehl. "Operatori sapo ngarkon pjesën e punës dhe fillon të fillojë.Unë jam nga dyqani dhe në epokën e CO2 optika fillon të plaket dhe përkeqësohet, cilësia e prerjes vuan dhe nëse mund t'i diagnostikoni ato probleme, ju konsideroheni një operator i shkëlqyer.Sistemet e sotme të fibrave janë prerëse biskotash, ato nuk i kanë ato materiale harxhuese, kështu që mund të ndizen ose çaktivizohen – duke prerë ose jo pjesë.Duhet pak kërkesa e operatorëve të aftë.Kjo është thënë, unë mendoj se kalimi nga uji në lazer do të jetë i qetë dhe i lehtë.”
Diehl vlerëson se një sistem tipik lazer me fibra mund të funksionojë 2 deri në 3 dollarë në orë, ndërsa avionët e ujit kushtojnë rreth 50 deri në 75 dollarë në orë, duke marrë parasysh konsumin gërryes (p.sh., granata) dhe rinovimet e planifikuara të pompës.
Ndërsa fuqia kilovat e sistemeve të prerjes me lazer vazhdon të rritet, ato po bëhen gjithnjë e më shumë një alternativë ndaj avionëve të ujit në materiale të tilla si alumini.
“Në të kaluarën, nëse do të përdorej alumini i trashë, avulli i ujit do të kishte [përparësinë],” shpjegon Diehl.” Lazeri nuk ka aftësinë të kalojë diçka si alumini 1″. Në atë botë për një kohë shumë të gjatë, por tani me fibra optike me fuqi më të lartë dhe përparime në teknologjinë lazer, alumini 1 inç nuk është më problem.Nëse keni bërë një krahasim të kostos, për investimin fillestar në makinë, avionët e ujit mund të jenë më të lirë.Pjesët e prera me lazer mund të jenë 10 herë më shumë, por ju duhet të jeni në këtë mjedis me volum të lartë për të rritur kostot.Ndërsa përdorni më shumë pjesë të përziera me volum të ulët, mund të ketë disa avantazhe për hedhjen e ujit, por sigurisht jo në një mjedis prodhimi.Nëse jeni në çdo lloj mjedisi ku ju duhet të ekzekutoni qindra ose mijëra pjesë, nuk është një aplikim me ujë.
Duke ilustruar rritjen e fuqisë lazer në dispozicion, teknologjia ENSIS e Amada është rritur nga 2 kW në 12 kW kur u lançua në 2013. Në anën tjetër të shkallës, makina VENTIS e Amada (e prezantuar në Fabtech 2019) mundëson një gamë më të gjerë të përpunimit të materialit me një rreze që lëviz përgjatë diametrit të grykës.
"Ne mund të kryejmë teknika të ndryshme duke lëvizur mbrapa dhe mbrapa, lart e poshtë, krah për krah ose figura tetë," tha Diehl për VENTIS. "Një nga gjërat që kemi mësuar nga teknologjia ENSIS është se çdo material ka një ëmbëlsirë. spot - një mënyrë që i pëlqen të prerë.Ne e bëjmë këtë duke përdorur lloje të ndryshme modelesh dhe formësimi të rrezeve.Me VENTIS, ne Shkon para e mbrapa pothuajse si sharrë;ndërsa koka lëviz, rrezja lëviz mbrapa dhe mbrapa, kështu që ju merrni vija shumë të lëmuara, cilësi të shkëlqyera të skajit dhe ndonjëherë shpejtësi.”
Ashtu si sistemi i vogël me ujë ProtoMAX i OMAX, Amada po përgatit një "sistem fibër me gjurmë shumë të vogël" për punëtori të vogla ose "punëtori të prototipave të R&D" që nuk duan të depërtojnë në departamentin e tyre të prodhimit kur u duhet vetëm të bëjnë disa prototipa.pjesë. ”
Koha e postimit: Shkurt-09-2022