Laser Cutting at Waterjet Cutting: Dalawang Mahusay na Teknolohiya na Pinagsasama? O ang mga ito ba ang pinakamahusay kapag sila ay nag-iisa? Gaya ng nakasanayan, ang sagot ay depende sa kung anong mga trabaho ang nasa shop floor, anong mga materyales ang madalas na hinahawakan, ang antas ng kasanayan ng mga operator, at sa huli ang magagamit na badyet ng kagamitan.
Ayon sa isang survey ng mga pangunahing supplier ng bawat system, ang maikling sagot ay ang mga water jet ay mas mura at mas maraming nalalaman kaysa sa mga laser sa mga tuntunin ng mga materyales na maaaring putulin. Mula sa foam hanggang sa pagkain, ang mga water jet ay nagpapakita ng pambihirang kakayahang umangkop. Sa kabilang banda kamay, nag-aalok ang mga laser ng walang kaparis na bilis at katumpakan kapag gumagawa ng malalaking dami ng mas manipis na mga metal hanggang sa 1 pulgada (25.4 mm) ang kapal.
Sa mga tuntunin ng mga gastos sa pagpapatakbo, ang mga water jet system ay kumakain ng nakasasakit na materyal at nangangailangan ng mga pagbabago sa bomba.maaari din silang mangailangan ng higit pang pagsasanay sa operator (bagama't pinaikli ng mga modernong control interface ang learning curve). .Sa garnet, maaaring maputol ang mga bahagi ng waterjet sa loob ng 125 oras;na may alumina maaari lamang silang tumagal ng mga 30 oras.
Sa huli, ang dalawang teknolohiya ay dapat makita bilang pantulong, sabi ni Dustin Diehl, product manager para sa laser division ng Amada America Inc. sa Buena Park, Calif.
"Kapag ang mga customer ay may parehong teknolohiya, mayroon silang maraming kakayahang umangkop sa pagbi-bid," paliwanag ni Diehl."Maaari silang mag-bid sa anumang uri ng trabaho dahil mayroon silang dalawang magkaiba ngunit magkatulad na tool at maaaring mag-bid sa buong proyekto."
Halimbawa, ang isang customer ng Amada na may dalawang sistema ay nagsasagawa ng pag-blangko sa isang laser. "Sa tabi lang ng press brake ay isang water jet cutting na heat-resistant insulation," sabi ni Diehl."Kapag nabaluktot ang sheet, inilalagay nila ang insulation, yumuko ito muli at gawin ang hemming o sealing.Ito ay isang maayos na maliit na linya ng pagpupulong."
Sa ibang mga kaso, nagpatuloy si Diehl, sinabi ng mga tindahan na gusto nilang bumili ng laser cutting system ngunit hindi nila inisip na gumagawa sila ng maraming trabaho upang bigyang-katwiran ang paggasta. araw, titingnan natin sila sa laser.Maaari naming gawin ang sheet metal application sa ilang minuto sa halip na mga oras.
Naalala ni Tim Holcomb, application specialist sa OMAX Corp. Kent, Wash., na nagpapatakbo ng isang tindahan na may humigit-kumulang 14 na laser at waterjet, na nakita niya ang isang larawang nakita niya noong nakalipas na mga taon sa isang kumpanya na gumagamit ng mga laser, waterjet at wire EDM.poster.Inilalatag ng poster ang pinakamagagandang materyales at kapal na kayang hawakan ng bawat uri ng makina – ang listahan ng mga water jet ay mas mababa sa iba.
Sa huli, "Nakikita ko ang mga laser na sinusubukang makipagkumpetensya sa mundo ng waterjet at kabaliktaran, at hindi sila mananalo sa labas ng kani-kanilang mga larangan," paliwanag ni Holcomb. Nabanggit din niya na dahil ang waterjet ay isang malamig na sistema ng pagputol, "maaari naming samantalahin ang higit pang mga medikal o depensang aplikasyon dahil wala kaming heat affected zone (HAZ) — kami ay microjet technology.Minijet nozzle at microjet cutting" Talagang natanggal ito para sa amin."
Habang nangingibabaw ang mga laser sa pagputol ng banayad na itim na bakal, ang teknolohiya ng waterjet ay "tunay na ang Swiss Army Knife ng industriya ng machine tool," iginiit ni Tim Fabian, vice president ng marketing at pamamahala ng produkto sa Flow International Corp. sa Kent, Washington. Miyembro ng Shape Technology Group. Kasama sa mga kliyente nito si Joe Gibbs Racing.
"Kung iisipin mo, ang isang tagagawa ng lahi ng kotse tulad ng Joe Gibbs Racing ay may mas kaunting access sa mga laser machine dahil madalas silang pumutol ng limitadong bilang ng mga bahagi mula sa maraming iba't ibang mga materyales, kabilang ang titanium, aluminum at carbon fiber," paliwanag ni Fabian. "Isa. sa mga pangangailangang ipinaliwanag nila sa amin ay ang makina na ginagamit nila ay kailangang napakadaling i-program.Minsan ang isang operator ay maaaring gumawa ng isang bahagi mula sa ¼” [6.35 mm] na aluminyo at i-mount ito sa isang race car, ngunit pagkatapos ay magpasya na ang bahagi ay dapat gawin ng Made of titanium, isang mas makapal na carbon fiber sheet, o isang mas manipis na aluminum sheet. ”
Sa isang tradisyonal na CNC machining center, nagpatuloy siya, "ang mga pagbabagong ito ay malaki."Ang pagsisikap na baguhin ang mga gear mula sa materyal patungo sa materyal at mula sa bahagi patungo sa bahagi ay nangangahulugan ng pagpapalit ng mga ulo ng pamutol, bilis ng spindle, rate ng feed at mga programa.
“Isa sa mga bagay na talagang itinulak nila sa amin na gumamit ng waterjet ay ang lumikha ng library ng iba't ibang materyales na ginamit nila, kaya ang kailangan lang nilang gawin ay magsagawa ng ilang pag-click ng mouse at ipalipat sa kanila mula ¼” aluminyo hanggang ½” [12.7 mm] carbon fiber , "pagpatuloy ni Fabian."Isang pag-click pa, mula sa ½" carbon fiber ay tungo sa 1/8″ [3.18 mm] titanium."Ang Joe Gibbs Racing ay “gumagamit ng maraming kakaibang haluang metal at mga bagay na hindi mo karaniwang nakikitang ginagamit ng mga regular na customer.Kaya marami kaming oras na ginugol sa pakikipagtulungan sa kanila upang lumikha ng mga aklatan gamit ang mga advanced na materyales na ito.Sa daan-daang mga materyales sa aming database, mayroong isang madaling proseso para sa mga kliyente na idagdag sa kanilang sariling mga natatanging materyales at palawakin pa ang database na ito.”
Ang isa pang high-end na gumagamit ng Flow waterjet ay ang SpaceX ni Elon Musk."Meron kaming ilang makina sa SpaceX para gumawa ng mga bahagi para sa mga rocket ship," sabi ni Fabian. Ang isa pang tagagawa ng aerospace exploration, Blue Origin, ay gumagamit din ng Flow machine." hindi gumagawa ng 10,000 ng anuman;ginagawa nila ang isa sa kanila, lima sa kanila, apat sa kanila.”
Para sa tipikal na tindahan, "Anumang oras na mayroon kang trabaho at kailangan mo ng 5,000 ¼" ng isang bagay na gawa sa bakal, ang isang laser ay magiging mahirap talunin," sabi ni Fabian."Ngunit kung kailangan mo ng dalawang bahagi ng bakal, tatlong bahagi ng aluminyo Mga ginawang bahagi o apat na bahagi ng nylon, malamang na hindi mo isasaalang-alang ang paggamit ng laser sa halip na isang waterjet. Gamit ang water jet, maaari mong i-cut ang anumang materyal, mula sa manipis na bakal hanggang 6″ hanggang 8″ [15.24 hanggang 20.32 cm] makapal na metal.
Sa mga dibisyon ng laser at machine tool nito, ang Trumpf ay may malinaw na foothold sa laser at conventional CNC.
Sa makitid na bintana kung saan ang waterjet at laser ay malamang na magkakapatong—ang kapal ng metal ay higit lamang sa 1 pulgada [25.4 mm]—ang waterjet ay nagpapanatili ng matalim na gilid.
“Para sa napakakapal na metal — 1.5 pulgada [38.1 mm] o higit pa — hindi lang makakapagbigay sa iyo ng mas magandang kalidad ang isang waterjet, ngunit maaaring hindi maproseso ng laser ang metal,” sabi ni Brett Thompson, Manager ng Laser Technology and Sales Pagkonsulta .Pagkatapos nito, malinaw ang pagkakaiba: ang mga di-metal ay malamang na ma-machine sa isang waterjet, habang para sa anumang metal na 1″ makapal o mas payat,” ang laser ay isang no-brainer. Ang pagputol ng laser ay mas mabilis, lalo na sa mas manipis. at/o mas matitigas na materyales – halimbawa, hindi kinakalawang na asero kumpara sa aluminyo.”
Para sa bahagi ng pagtatapos, lalo na ang kalidad ng gilid, habang ang materyal ay nagiging mas makapal at ang init na input ay nagiging isang kadahilanan, ang waterjet ay muling nakakuha ng isang kalamangan.
"Ito ay maaaring kung saan ang water jet ay maaaring magkaroon ng isang kalamangan," Thompson admitted. "Ang hanay ng mga kapal at materyales ay lumampas sa isang laser na may isang mas maliit na init apektadong zone.Kahit na ang proseso ay mas mabagal kaysa sa isang laser, ang waterjet ay nagbibigay din ng tuluy-tuloy na magandang kalidad ng gilid.Malamang na makakuha ka rin ng napakahusay na squareness kapag gumagamit ng waterjet - kahit na ang kapal sa pulgada, at walang burr."
Idinagdag ni Thompson na ang bentahe ng automation sa mga tuntunin ng pagsasama sa pinalawig na mga linya ng produksyon ay ang laser.
"Sa isang laser, posible ang buong pagsasama: mag-load ng materyal sa isang gilid, at output mula sa kabilang panig ng pinagsamang cutting at bending system, at makakakuha ka ng tapos na hiwa at baluktot na bahagi.Sa kasong ito, ang water jet ay maaaring hindi pa rin mapipili - kahit na may mahusay na sistema ng pamamahala ng materyal - dahil ang mga bahagi ay pinutol nang mas mabagal at malinaw na kailangan mong harapin ang tubig."
Iginiit ni Thompson na ang mga laser ay mas mura sa pagpapatakbo at pagpapanatili dahil "ang mga consumable na ginamit ay medyo limitado, lalo na ang mga fiber laser."Gayunpaman, "ang pangkalahatang hindi direktang halaga ng mga waterjet ay malamang na mas mababa dahil sa mas mababang kapangyarihan at relatibong pagiging simple ng makina.Ito ay talagang depende sa kung gaano kahusay ang dalawang aparato ay dinisenyo at pinananatili."
Naalala niya na noong ang OMAX's Holcomb ay nagpapatakbo ng isang tindahan noong 1990s, "Sa tuwing mayroon akong bahagi o blueprint sa aking mesa, ang una kong naiisip ay, 'Magagawa ko ba ito sa isang laser?'" Ngunit bago ko nalaman Dati, kami ay nakakakuha ng parami nang parami ng mga proyektong nakatuon sa mga waterjet. Iyon ay mas makapal na materyales at ilang partikular na uri ng mga bahagi, hindi tayo makakapasok sa isang napakasikip na sulok dahil sa init na apektadong zone ng laser;pumutok ito mula sa sulok, kaya nakasandal kami sa mga water jet – kahit na kung ano ang karaniwang ginagawa ng mga laser Ganoon din sa kapal ng materyal.”
Habang ang mga solong sheet ay mas mabilis sa laser, ang mga sheet na nakasalansan sa apat na layer ay mas mabilis sa waterjet.
“Kung gugupitin ko ang 3″ x 1″ [76.2 x 25.4 mm] na bilog mula sa 1/4″ [6.35mm] na bakal, malamang na mas gusto ko ang laser dahil sa bilis at katumpakan nito.Tapos – side cut Contour – ay magiging higit na parang salamin na finish, napakakinis.”
Ngunit upang makakuha ng isang laser na gumana sa antas na ito ng katumpakan, idinagdag niya, "kailangan mong maging isang dalubhasa sa dalas at kapangyarihan.Napakahusay namin dito, ngunit kailangan mong i-dial ito nang mahigpit;na may mga water jet, sa unang pagkakataon, Unang pagsubok.Ngayon, ang lahat ng aming makina ay may built in na CAD system. Maaari akong magdisenyo ng bahagi nang direkta sa makina."Ito ay mahusay para sa prototyping, idinagdag niya. "Maaari akong magprogram nang direkta sa waterjet, na ginagawang mas madaling baguhin ang mga kapal at setting ng materyal."Ang mga setting at paglipat ng trabaho ay “maihahambing;Nakakita ako ng ilang transition para sa mga waterjet na halos kapareho ng mga laser."
Ngayon, para sa mas maliliit na trabaho, prototyping o pang-edukasyon na paggamit – kahit para sa isang libangan na tindahan o garahe – ang ProtoMAX ng OMAX ay may kasamang pump at caster table para sa madaling paglipat. Ang materyal ng workpiece ay nakalubog sa ilalim ng tubig para sa tahimik na pagputol.
Tungkol sa pagpapanatili, "Karaniwan ay maaari kong sanayin ang isang tao sa isang araw o dalawa at ipadala sila sa field nang napakabilis," iginiit ni Holcomb.
Ang mga EnduroMAX pump ng OMAX ay idinisenyo upang bawasan ang paggamit ng tubig at payagan ang mabilis na muling pagtatayo. Ang kasalukuyang bersyon ay may tatlong dynamic na seal.” Sinasabi ko pa rin sa mga tao na mag-ingat sa pagpapanatili ng anumang bomba, hindi lang sa akin.Ito ay isang high pressure pump, kaya maglaan ng oras at kumuha ng tamang pagsasanay.”
"Ang mga water jet ay isang mahusay na stepping stone sa blanking at fabrication, at marahil ang iyong susunod na hakbang ay isang laser," iminumungkahi niya." Hinahayaan nito ang mga tao na maghiwa ng mga bahagi.At ang mga preno ng pindutin ay medyo abot-kaya, kaya maaari nilang i-cut at yumuko ang mga ito.Sa isang kapaligiran sa produksyon, maaaring hilig mong gumamit ng laser."
Habang ang mga fiber laser ay nag-aalok ng kakayahang umangkop upang i-cut non-steel (tanso, tanso, titanium), ang mga water jet ay maaaring magputol ng mga gasket na materyales at plastik dahil sa kakulangan ng isang HAZ.
Ang pagpapatakbo sa kasalukuyang henerasyon ng mga fiber laser cutting system "ay napaka-intuitive na ngayon, at ang lokasyon ng produksyon ay maaaring matukoy sa pamamagitan ng programa," sabi ni Diehl. "Ang operator ay naglo-load lang ng workpiece at magsisimula na.Ako ay mula sa shop at sa panahon ng CO2, ang mga optika ay nagsisimulang tumanda at lumala, ang kalidad ng pagputol ay naghihirap, at kung maaari mong masuri ang mga isyung iyon, ikaw ay itinuturing na isang Mahusay na operator.Ang mga fiber system ngayon ay mga cookie-cutter cutter, wala silang mga consumable na iyon, kaya maaari silang i-on o i-off – pagputol ng mga bahagi o hindi.Ito ay nangangailangan ng kaunting pangangailangan ng isang bihasang operator.Sabi nga, sa palagay ko ang paglipat mula sa water jet patungo sa laser ay magiging maayos at madali."
Tinatantya ni Diehl na ang isang tipikal na fiber laser system ay maaaring tumakbo ng $2 hanggang $3 kada oras, habang ang mga waterjet ay tumatakbo ng humigit-kumulang $50 hanggang $75 kada oras, na isinasaalang-alang ang nakasasakit na pagkonsumo (hal., garnet) at nakaplanong pag-retrofit ng bomba.
Habang ang kilowatt power ng mga laser cutting system ay patuloy na tumataas, sila ay nagiging isang alternatibo sa mga water jet sa mga materyales tulad ng aluminyo.
"Noong nakaraan, kung ang makapal na aluminyo ay ginamit, ang waterjet ay magkakaroon [ng] kalamangan," paliwanag ni Diehl. "Ang laser ay walang kakayahang dumaan sa isang bagay tulad ng 1″ aluminyo. Hindi na ako nahihirapan sa mundong iyon nang napakatagal, ngunit ngayon na may mas mataas na wattage fiber optics at mga pag-unlad sa teknolohiya ng laser, ang 1″ na aluminyo ay hindi na isang isyu.Kung gumawa ka ng paghahambing ng gastos, para sa Ang paunang pamumuhunan sa makina, maaaring mas mura ang mga water jet.Ang mga bahagi ng laser cut ay maaaring 10 beses na mas marami, ngunit kailangan mong nasa ganitong high-volume environment para tumaas ang mga gastos.Habang nagpapatakbo ka ng higit pang halo-halong mga bahaging mababa ang volume, Maaaring may ilang mga pakinabang sa water jetting, ngunit tiyak na hindi sa isang kapaligiran ng produksyon.Kung ikaw ay nasa anumang uri ng kapaligiran kung saan kailangan mong magpatakbo ng daan-daan o libu-libong bahagi, ito ay hindi isang waterjet application.
Inilalarawan ang pagtaas ng magagamit na laser power, ang teknolohiya ng ENSIS ng Amada ay tumaas mula 2 kW hanggang 12 kW noong inilunsad ito noong 2013. na may isang sinag na gumagalaw sa diameter ng nozzle.
"Maaari kaming magsagawa ng iba't ibang mga diskarte sa pamamagitan ng paglipat pabalik-balik, pataas at pababa, gilid sa gilid, o figure-eight," sabi ni Diehl tungkol sa VENTIS. "Isa sa mga bagay na natutunan namin mula sa teknolohiya ng ENSIS ay ang bawat materyal ay may matamis spot – isang paraan na gusto nitong mag-cut.Ginagawa namin ito gamit ang iba't ibang uri ng mga pattern at paghubog ng beam.Sa VENTIS, kami Ito ay pabalik-balik halos tulad ng isang lagari;habang ang ulo ay gumagalaw, ang sinag ay gumagalaw pabalik-balik, kaya nakakakuha ka ng napaka-makinis na mga guhit, mahusay na kalidad ng gilid, at kung minsan ay bilis."
Tulad ng maliit na ProtoMAX waterjet system ng OMAX, ang Amada ay naghahanda ng “napakaliit na footprint fiber system” para sa maliliit na workshop o “R&D prototyping workshop” na ayaw pumasok sa kanilang production department kapag kailangan lang nilang gumawa ng ilang prototypes.part. ”
Oras ng post: Peb-09-2022