Dieses Papier stellt hauptsächlich die Auswahl, Anwendung, Installationsvorkehrungen, Qualitätskontrollprinzipien und die zukünftige Entwicklungsrichtung von Laserschneidmaschinen beim Blechlaserschneiden von Eisenbahngüterwagen vor.
Als übliche Verarbeitungsausrüstung für Blechteile hat die Laserschneidmaschine die Vorteile einer hohen Präzision, einer kleinen Wärmeeinflusszone an den Kanten, einer guten Schnittabschnittsqualität, einer schmalen Schnittnaht, eines glatten Schnittabschnitts usw. und ist häufig die bevorzugte Ausrüstung für Unternehmen erwerben.
Mit der Entwicklung von Eisenbahngüterwagen sind Schwerlast, Schnelligkeit und Leichtgewicht zur Hauptentwicklungsrichtung geworden. Die Konstruktion von Eisenbahngüterwagenprodukten ist vielfältig und die strukturellen Eigenschaften werden immer komplexer, was zu immer mehr speziell geformten Blechteilen in Art und Menge führt. Aus wirtschaftlichen Gründen kann das Schneiden und Stanzen nur für die Bearbeitung verwendet werden. Besonders in den letzten Jahren wurden Edelstahl, Aluminiumlegierungen und andere Materialien in großem Umfang in den neuen Produkten von Eisenbahngüterwagen verwendet, und die Anforderungen an die Profilqualität und die Wärmeeinflusszone sind extrem hoch, was auch die derzeitige Situation unzureichender Schneidkapazität verschlimmert und niedriges Fertigungstechnologieniveau in der Eisenbahngüterwagen-Herstellungsindustrie. Daher müssen auch viele Eisenbahngüterwagenhersteller dringend Laserschneidmaschinen und andere Schlüsselausrüstungen anschaffen, um den derzeitigen Kapazitätsengpass zu lösen und Qualität und Effizienz zu verbessern.
Auswahl der Laserschneidmaschine
Derzeit gibt es zwei Haupttypen von Laserschneidmaschinen auf dem Markt: CO2-Laserschneidmaschinen und Faserlaserschneidmaschinen. Die CO2-Laserschneidmaschine soll Kohlendioxid, Stickstoff und Helium durch ein Paar positiver und negativer Elektroden im Verhältnis von mehreren tausend Mal Atmosphärendruck leiten, um einen Laser zu erzeugen, und dann den Resonator verwenden, um den verfügbaren Laserstrahl abzuleiten, der übertragen wird den Schneidkopf durch den optischen Flugweg und dann den Laser durch die Fokussierlinse auf das Werkstück fokussieren und die Einfachheit des Laserstrahls und der hohen Temperatur verwenden, um das Material zu schmelzen, zu verdampfen und zu ionisieren, und dann mit dem Hilfsschneiden zusammenzuarbeiten Gas zum Abblasen des Schmelzens, Verdampfung Das ionisierte Material erzeugt Schlitze, um die Schneidbearbeitung zu realisieren. (Die Glasfaser-Laserschneidmaschine soll eine große Anzahl von Halbleiterröhren konzentriert anregen und dann mehrere daraus erzeugte Laserstrahlen koppeln und durch die Glasfaser zum Schneidkopf übertragen.)
Derzeit beträgt die Leistung von CO2-Laserschneidmaschinen auf dem chinesischen Markt nicht mehr als 6 kW, und der Bewegungsbereich des Schneidkopfs beträgt nicht mehr als 2 x 6 m (da der Laserstrahl mit einem fliegenden optischen Weg von mehr als 9 m gedämpft wird und den Fokussiermodul und damit die Schnittqualität beeinflussen). Der Modus ist im Allgemeinen TM01 (einige Hersteller versprechen, TM00 zu erreichen), und die photoelektrische Umwandlungsrate ist allgemein. Das Wasserkühlsystem ist erforderlich, um überschüssige Wärme abzuführen, und die Druckluft wird auch benötigt,=um den fliegenden Strahlengang und andere Teile zu schützen und mit Luft zu kühlen. Aufgrund ihres frühen Eintritts in den chinesischen Markt hat diese Art von Ausrüstung die Vorteile einer zuverlässigen und ausgereiften Technologie, eines breiten Schnittstärkenbereichs, einer einfachen Beschaffung von Verschleißteilen, einer perfekten Versorgungskette für Hilfsgase und zahlreicher Hersteller, die die überwiegende Mehrheit einnehmen der Marktanteil. Die Kommerzialisierungszeit von Faserlaserschneidmaschinen ist relativ kurz und der Marktanteil gering. Der Hauptgrund ist, dass die Wellenlänge relativ kurz ist und nur 1/10 der Wellenlänge einer CO2-Laserschneidmaschine beträgt. Dadurch kann das Material leichter Wärme aufnehmen und eine Wärmeeinflusszone erzeugen. Die übliche Dicke von Blechteilen für Eisenbahngüterwagen liegt zwischen 2 und 10 mm, und die Materialtypen umfassen Kohlenstoffstahl, Edelstahl (Ferrit und Austenit), Aluminiumlegierungen usw. Die Anforderungen an die Maßgenauigkeit und die Schnittgröße sind hoch Wärmeeinflusszone ist besonders wichtig. Daher ist dieser Nachteil für die Herstellung von Eisenbahnwaggons nicht akzeptabel, und die Beschaffung von Eisenbahnwaggons sollte auf CO2-Laserschneidmaschinen basieren.
Vorsichtsmaßnahmen für die Installation einer Laserschneidmaschine
Viele Unternehmen denken, dass die CO2-Laserschneidmaschine nach dem Kauf und Anschluss an Strom verwendet werden kann, aber das ist nicht der Fall. Die Ausrüstung benötigt außerdem Druckluft, Kühlwasser, eine stabilisierte Stromversorgung, ein Druckminderventil, drei Arten von Lasererzeugungsgas und zwei Arten von Hilfsschneidgas sowie einen Raum mit konstanter Temperatur und andere unterstützende Einrichtungen. Bei Verwendung von Dewar-Flaschen sind zusätzlich eine druckmindernde Bedampfungseinrichtung und eine Filtereinrichtung erforderlich.
Laserschneidmaschinen haben hohe Anforderungen an die Umwelt. Die Vibration der umgebenden Ausrüstung hat einen großen Einfluss auf die Verarbeitungsgenauigkeit. Daher ist es notwendig, während des Tiefbaus am äußersten Teil des Fundaments einen Ring aus Vibrationsminderungsgraben zu errichten. In nördlichen Städten ist der Winter kalt, der Sommer heiß und der Temperaturunterschied zwischen morgens und abends groß, was große Auswirkungen auf die Linse und andere Komponenten hat. Daher ist es oft notwendig, seinen Hauptkörper in einem Raum mit konstanter Temperatur zu installieren. Aufgrund der Notwendigkeit des Be- und Entladens muss die externe Wechselwerkbank jedoch durch die Wand außerhalb des Konstanttemperaturraums angeordnet werden.
Qualitätskontrolle der Laserschneidmaschine
In der Laserschneidmaschine sind die Referenz-Schneidparameterwerte verschiedener Materialien und Dicken voreingestellt, die nach Aufruf des Schneidprogramms direkt zum Schneiden ausgewählt werden können. Da jedoch alle Eisenbahnwaggons aus mitteldicken und dicken Blechen bestehen, ist die Schnittqualität oft schlecht, und es tritt das Phänomen des unvollständigen Schnitts und der Verschlackung auf. Für diese Situation haben die Bediener Kopfschmerzen, wie können wir also die Qualität verbessern? Die allgemeinen Faktoren werden in vier Kategorien eingeteilt:
(1) Lasergenerator: Ausgangsleistung, Lasermodus, Laserpolarisation, Strahlparallelität, Lasergeradheit; Nur die Ausgangsleistung kann innerhalb des Nennbereichs richtig eingestellt werden, und die anderen Einflussfaktoren hängen hauptsächlich von der werkseitigen Qualität und der spezifischen Typauswahl der Geräte ab.
(2) Schneidkopf: geeignete Schneidlinse, saubere Schneidlinse, genaue Fokusposition, Düsentyp, Düsengröße und ob sich der Strahl in der Mitte der Düse befindet.
(3) Programmierung: zuverlässiger Schneidweg, Vorschneiden. Der Einstellpfad des Schneidprogramms sollte so einfach wie möglich sein und auf die Einstellung der Mikroverbindung und anderer Funktionen achten; Es ist besser, vor dem Schneiden einen Vorschnitt durchzuführen, um festzustellen, ob es richtig ist.
(4) Geeignete Prozessparameter: Punktionspunkt, Düsenhöhe, Leistung, Schnittgeschwindigkeit, Reinheit des Hilfsgases und Ausgangsdruck.
Tatsächlich hat sich die CO2-Laserschneidmaschine aufgrund der Begrenzung der Ausgangsleistung und anderer Faktoren im Grunde bis zum Limit entwickelt, während der Hochleistungslasergenerator der Faserlaserschneidmaschine allmählich kommerzialisiert wird und die Technologie ständig ausgereift ist. In Zukunft werden die Mängel der kurzen Wellenlänge kompensiert, das schädliche Licht im Kopplungsstrahl wird ebenfalls kontrolliert und das Schlackenphänomen wird verbessert. Darüber hinaus wird neben dem Verbrauch von Hilfsgas und einer geringen Menge an Linsen nur elektrische Energie benötigt, die mit den Vorteilen einer hohen elektrooptischen Umwandlungsrate in Zukunft die Hauptkraft der Schneidausrüstung werden wird. Insbesondere beim Schneiden von mittleren und dicken Blechen von Eisenbahngüterwagen ist es voll in der Lage, die Plasmaschneidmaschine und die Brennschneidmaschine zu ersetzen. Natürlich wird sein Anwendungsbereich umfangreicher sein und es wird wirklich die Hauptkraft von Laserschneidgeräten mit hoher Qualität, Effizienz und Energieeinsparung werden.
Über HGTECH: HGTECH ist der Pionier und Marktführer für industrielle Laseranwendungen in China und der maßgebliche Anbieter von globalen Laserbearbeitungslösungen. Wir haben intelligente Lasermaschinen, Mess- und Automatisierungsproduktionslinien sowie den Bau intelligenter Fabriken umfassend arrangiert, um Gesamtlösungen für die intelligente Fertigung bereitzustellen.
