Přestavba Amada CO2 laserového stroje na vláknový laser

        Máte vysokou spotřebu energie, nízkou účinnost a vysoké náklady na údržbu Amada CO2 laseru? Pokud vaše podnikání závisí na technologii laserového řezání, ale starší modely nemusí vyhovovat požadavkům vaší práce. S vysokou spotřebou energie, nižší účinností a zvýšenými náklady na údržbu je čas zvážit upgrade! Tento článek prozkoumá, jak přeměnit váš Amada CO2 laser na vláknový laserový systém, který nabízí lepší výkon, snížené náklady a zjednodušenou údržbu.

1 O vašem stroji Amada CO2 laserový stroj

       Amada je významným hráčem v oblasti laserového vybavení, známým svými inovativními řešeními a vysoce kvalitními produkty. Společnost se specializuje na různé laserové technologie, včetně CO2 laserů, které jsou široce používány v různých výrobních aplikacích. CO2 lasery Amada jsou známé svou robustní konstrukcí a spolehlivostí. Nabízejí vynikající řezací výkon pro různé materiály. Nicméně s postupem technologie mohou tyto stroje být méně efektivní ve srovnání s novějšími možnostmi.    

       Přestavba Amada CO2 laserů na vláknové lasery přináší významnou hodnotu. Tato transformace nejen zvyšuje energetickou účinnost a snižuje náklady na údržbu, ale také zlepšuje rychlost a přesnost řezání. Upgradem na vláknový laserový systém mohou firmy plně využít potenciál svého stávajícího vybavení a snížit provozní náklady.

1.1 Hlavní modely laserů Amada, které můžeme modernizovat a upgradovat

Můžeme upravit jakýkoli model AMADA používající řídicí systém FANUC, včetně následujících modelů:

(1) Řada LCG

• LCG: Aktuálně vyráběný CO2 laserový řezací stroj.
• LCG AJ: Model řezání vláknovým laserem, uvedený na trh před cca 10 lety.

(2) Řada FO

• FO NT: Starší model z doby před 20 lety.
• FO (s plným krytem): Vybaven softwarem AMNC pro rozhraní člověk-stroj od AMADA.
• FOMII NT: Vylepšený model z období před 10-15 lety.

(3) FO Druhá generace

• Druhá generace řady FO; konkrétní detaily modelu nejsou uvedeny.

(4)Jiné modely

• LC C1: Kombinovaný stroj děrovačka-laser, uvedený na trh před cca 10 lety s výkonem 3000W.
• LC A: Model pouze s laserovým řezáním.
• EML: Kombinovaný model děrovačky a laseru.
• FOL: Vysokorychlostní laserový řezací stroj.
• LC F1: Vysokorychlostní laserový řezací stroj.       

2 CO2 laserový řezací stroj VS Vláknový laserový řezací stroj

2.1  Srovnávací analýza

(1) CO2 laserový řezací stroj:

• CO2 laserové řezací stroje mají vysokou spotřebu energie. Jejich elektro-optická účinnost je kolem 10 %, což je výrazně méně než 30 % a více u vláknových laserů, což vede k vyšší spotřebě energie při stejné výkonu.
• CO2 lasery vyžadují použití laserového plynu, což zvyšuje provozní náklady.
• Tradiční CO2 lasery využívají zrcadlový odraz, což vede k složitější konstrukci. Tato složitost se promítá do náročné a drahé údržby.
• Tradiční CO2 lasery jsou postupně vyřazovány, výroba jejich klíčových komponent je pozastavena. To způsobuje značné zvýšení ceny klíčových komponent kvůli jejich klesající dostupnosti.  

(2) Vláknový laserový řezací stroj:

• 30% zlepšení účinnosti zařízení: vynikající míra absorpce kovu, zvýšená hustota energie a zrychlená efektivita řezání činí vláknové laserové řezací stroje vysoce efektivním řešením. 
• 50% snížení provozních nákladů: Tyto stroje výrazně snižují provozní náklady, stejně jako náklady na opravy, údržbu a náhradní díly, což z nich činí finančně výhodnou volbu. 
• Zjednodušený přenos laseru: Nahrazení spekulárního odrazu flexibilním optickým vláknem zjednodušuje údržbu a minimalizuje prostorové nároky zařízení, což činí vláknové lasery jednoduššími a kompaktnějšími.

2.2 Porovnání spotřeby energie

➢ Při stejném výkonu spotřebují vláknové lasery alespoň o polovinu méně energie, při vyšším využití šetří ještě více.

2.3 Porovnání nákladů na údržbu

➢ U vláknových laserů není potřeba generování laserového plynu, což ročně ušetří téměř 2000 USD.

➢ Vláknové lasery mohou používat řezání vzduchem, což ročně ušetří téměř 2000 USD za dusík.

➢ Po upgradu mají lasery novou 5letou záruku pro stroje 6KW, pro bezstarostný provoz.

➢ Vybaveno přizpůsobenou řezací hlavou pro stabilní výkon.

3 Proč retrofit?

3.1 Výrazná nákladová efektivita

Nákup zcela nového vláknového laserového řezače vyžaduje obrovskou investici. Volba upgradu a modernizace stávajícího CO2 laserového řezače Amada je nákladově efektivnější možností. Během procesu upgradu a modernizace je třeba vyměnit nebo upgradovat pouze klíčové komponenty, jako je generátor vláknového laseru, vodní chladič, řezací hlava laseru a řídicí systém, aby došlo k výraznému zlepšení výkonu zařízení. Náklady jsou pouze poloviční nebo dokonce nižší než při nákupu nového zařízení. Současně lze zachovat část konstrukce a funkcí původního zařízení, což maximalizuje využití zdrojů.

3.2 Vysoká znalost operátorů

Operátoři ve firmě jsou obvykle velmi dobře obeznámeni s provozními a údržbovými procesy stávajícího CO2 laserového řezače. Díky upgradu a modernizaci se mohou rychle přizpůsobit nové technologii vláknového laserového řezání na základě známého zařízení, což snižuje náklady a čas na školení, zvyšuje výrobní efektivitu a snižuje provozní rizika způsobená výměnou zařízení.

3.3 Snižování plýtvání zdroji

V dnešní době rostoucí environmentální uvědomělosti se snižování plýtvání zdroji stalo důležitou součástí společenské odpovědnosti firem. Modernizace a retrofit stávajícího CO2 laserového řezače zabraňuje vzniku velkého množství odpadu vznikajícího likvidací zařízení a zároveň snižuje poptávku podniku po novém zařízení, čímž se snižuje spotřeba zdrojů a dopad na životní prostředí při výrobě nového zařízení.

3.4 Prodloužení životnosti stroje

       Upgrade stroje na novou technologii může také prodloužit jeho užitečnou životnost, což přináší další úspory nákladů v dlouhodobém horizontu.

4 Detaily řešení

4.1Součásti zachované při modernizaci

Během procesu upgradu a modernizace si ponecháme konstrukci stroje, pohonný systém, režim provozu a CNC systém původního laserového řezače Amada CO2. Cílem je zajistit, aby operátoři mohli rychle začít pracovat s novým zařízením, snížit náklady a čas na školení a také zachovat některé výhody původního zařízení, jako je stabilní mechanická konstrukce a osvědčený provozní proces.

4.2 Vyměněné díly při modernizaci

• Zdroj vláknového laseru
• Chladič vody
• Laserová řezací hlava
• Spotřební díly
• Řadič
• Konstrukční díly 

(1) Vláknový laserový generátor: Vláknový laserový generátor má výhody vysoké elektro-optické konverzní účinnosti, nízké spotřeby energie a bezúdržbovosti a může ušetřit více než 50 % energie a nákladů použitím vláknového laserového generátoru místo CO2 laserového generátoru.

(2) Vodní chladič: Je vybrán vodní chladič značky Tongfei, který je speciálně navržen pro vláknové laserové řezače. Tento vodní chladič může zajistit stabilní nízkoteplotní prostředí, aby byl vláknový laserový generátor během pracovního procesu vždy v nejlepším stavu, zlepšuje spolehlivost a životnost zařízení a snižuje spotřebu energie.

(3) Laserová řezací hlava: Vláknová laserová řezací hlava je na zakázku. Má vlastnosti vysoké přesnosti, vysoké rychlosti a vysoké stability a může dosáhnout přesnějších řezacích efektů, aby vyhověla řezacím potřebám různých materiálů a tlouštěk.

(4) Řídicí systém: Je nainstalován speciální řídicí systém vyvinutý nezávisle expertní skupinou Sky Fire. Tento řídicí systém dokonale ladí s vláknovým laserovým řezačem a umožňuje přesnější řízení řezacích parametrů, zlepšuje stupeň automatizace a pohodlí obsluhy zařízení, a také má funkce diagnostiky poruch a včasného varování, což usnadňuje údržbu a správu zařízení.

4.3 Zlepšení výkonu po modernizaci

(1) Výrazně zvýšená řezací kapacita: Řezací kapacita vylepšeného vláknového laserového řezače byla kvalitativně zlepšena. Jako příklad běžných kovových materiálů může 3000W vláknový laserový řezač řezat 20mm tlustou měkkou ocel, 12mm tlustou nerezovou ocel a 10mm tlustou hliníkovou slitinu; s nárůstem výkonu může 6000W vláknový laserový řezač řezat 25mm tlustou nerezovou ocel a 25mm tlustou hliníkovou slitinu, což může uspokojit potřeby složitějších řezacích úkolů.

(2) Výrazně snížená spotřeba energie: Jak bylo zmíněno výše, spotřeba energie vláknového laserového řezače je pouze asi poloviční ve srovnání s CO2 laserovým řezačem. V reálné výrobě to znamená, že podniky mohou každý rok ušetřit značné náklady na elektřinu, snížit výrobní náklady a zvýšit konkurenceschopnost podniku.

(3) Výrazně snížené náklady na údržbu: Bezúdržbové vlastnosti a delší životnost vláknového laserového řezače výrazně snížily investice podniku do údržby zařízení. Není třeba často měnit spotřební materiál, jako je laserový plyn a čočky, a také se snížily prostoje způsobené poruchami zařízení, což zlepšuje výrobní efektivitu.

5 Hodnotová nabídka pro zákazníky

5.1 Vysoká ekonomická hodnota

• Zvýšená elektro-optická účinnost
• Bezúdržbový provoz
• Eliminace zdroje plynu
• Žádná výměna provozních nebo řídicích systémů
• Rychlá transformace na místě
• Prodloužená provozní životnost zařízení
• Zachovaná mechanická výkonnost a přesnost

5.2 Nízké náklady na údržbu:

• Řezací schopnosti podle materiálu a výkonu laseru

5.3 Schopnost řezání vláknovým laserem (pro referenci)

• Řezací schopnosti podle materiálu a výkonu laseru

6 Plán úprav na místě

7  Seznam konfigurace

8 Proces spolupráce

9 Otázky a odpovědi

1. Jaký je základní rozdíl mezi řezáním vláknovým laserem a CO2 laserem?

Odpověď: Řezání vláknovým laserem je efektivnější a spotřebovává méně energie. Na rozdíl od CO2 laserů vláknové lasery nevyžadují laserové plyny, což výrazně snižuje náklady na údržbu. Vláknové lasery mají účinnost přeměny energie 30 %, zatímco CO2 lasery 10-15 %. Navíc je údržba řezacích hlav vláknového laseru jednodušší a rychlost řezání vyšší.

2. Proč bych měl upgradovat svůj CO2 laserový řezací stroj na vláknový laser místo koupě nového?

Odpověď: Upgrade vašeho stávajícího CO2 laserového řezače výrazně ušetří peníze ve srovnání s nákupem nového zařízení. Upgradovaný stroj zvyšuje efektivitu řezání, snižuje provozní a údržbové náklady a eliminuje potřebu přeškolení obsluhy. Zachováte vynikající výkon vašeho současného stroje a prodloužíte jeho životnost, čímž ušetříte stovky tisíc na investicích.

3. Které modely Amada lze upgradovat?

Odpověď: V současné době modernizujeme  řadu LCG,řadu FO, druhou generaci FO a další modely (pro konkrétní informace viz sekce 1.1, Hlavní modely laserů Amada, které můžeme modernizovat a upgradovat). Tyto stroje lze upgradovat na technologii vláknového laseru, což zlepšuje efektivitu řezání, prodlužuje životnost zařízení a snižuje náklady na údržbu. Upgrade nevyžaduje významné úpravy stroje ani CNC systému, což zajišťuje rychlý, nákladově efektivní a efektivní proces.

4. Jak dlouho trvá upgrade a ovlivní výrobu?

Odpověď: Obvykle jsou upgrady dokončeny během 2-3 dnů a mohou být provedeny o víkendu, aby se minimalizovaly přerušení výroby. Při správné přípravě je proces rychlý a má minimální dopad na výrobní harmonogram.

5. Potřebují operátoři po upgradu přeškolení?

Odpověď: Ne. Zachováváme původní operační systém a rozhraní, takže není potřeba žádné další školení obsluhy. Upgradovaný stroj funguje stejně jako předtím, což zajišťuje plynulý přechod.

6. Jaká je záruční doba na upgradované zařízení? 

Odpověď: Nabízíme 2letou záruku na zdroj vláknového laseru a 1letou záruku na ostatní díly. Modernizovaný stroj Amada může pokračovat v provozu minimálně 10 let, přičemž jsou k dispozici dlouhodobé služby údržby a technické podpory pro zajištění stabilního provozu.

Další čtení:

• modernizace bystronic CO2 laseru na vláknový laser
• modernizace YAG laseru na vláknový laser
• Od CO2 k vláknu: zlepšení výkonu laseru Trumpf