Retrofiting a Bystronic CO2 Laser Cutter into a Fiber Laser Cutter: A Case Study of Bystar 4020Our case study on retrofitting a Bystronic ByStar 4020 CO2 laser cutter to fiber laser technology explains the benefits of upgrading, including cost savings, fa
読書時間: 2'

Bystronic CO2レーザーカッターをファイバーレーザーカッターにレトロフィットする:Bystar 4020のケーススタディ

2008年製Bystar CO2レーザー切断機の復活:現在は16mm炭素鋼と6mmステンレス鋼を安定して切断しています

1 Bystronicレーザーの紹介

Bystronicは板金加工の世界的リーダーであり、本社はスイスのニーダーエンツにあります。ドイツ、イタリア、中国、アメリカにも施設を持ち、世界40か所以上で事業を展開しています。30か国以上の販売およびサービス子会社のネットワークを持ち、板金加工のあらゆるニーズに対応する頼れるチームです。約3,500人の高度な技術を持つ労働力により、期待を超える成果を提供する専門知識と経験を有しています。​​

1.1Bystronicはトップ10のレーザー切断メーカーの中でリーディングポジションを保持しています(Baison

    表1 トップ10レーザーカッター製造業者 

    順位 会社 設立年 従業員数
    1 Bystronic 1964 スイス 3,000+
    2 Han’s Laser 1996 中国 10,000+
    3 Baison Laser 2003 中国 500+
    4 Amada 1946 日本 8,000+
    5 Trumpf 1923 ドイツ 14,000+
    6 Mazak 1919 日本 6,000+
    7 コヒーレント 1966 アメリカ合衆国 5,000+
    8 プリマパワー 1977 イタリア 2,000+
    9 サルヴァニーニ 1963 イタリア 1,400+
    10 ジナン ボドール 2008 中国 500+
     

    1.2 Bystronicレーザーの主なモデル

    • ByStar Fiberは高級、大型フォーマット、厚物切断向けに特別に設計されており、最も要求の厳しい作業にも対応する強力なファイバーレーザー技術を提供します。
    • BySprint Fiberは比類なき多用途性と速度を提供し、薄物から中厚物の材料を効率的に切断するのに最適で、性能と機敏性のバランスを保ちます。
    • BySmart Fiberは、手頃な価格でありながら高品質なエントリーレベルのファイバーレーザー切断技術を求める企業に最適なソリューションです。
    • ByAutonomは究極の生産性向上ツールであり、自動化機能を統合して柔軟性と信頼性を保証し、包括的な切断体験を提供します。
    • BySpeed Proは、速度と仕上がりが最重要視される環境に最適で、迅速な処理と高品質な切断を強調します。
    • ByTubeはチューブ加工に最適な選択肢であり、チューブ状材料に対して比類なき精度とカスタマイズされた切断能力を提供します。

    このケーススタディでは、Bystar CO2レーザーをファイバーレーザーカッターに効果的にレトロフィットする方法を示します。

    2 CO2レーザー vs ファイバーレーザー

    • レーザー生成方法:

      • CO2レーザー:主に二酸化炭素を含むガス混合物を電気的に励起してレーザービームを生成します。
      • ファイバーレーザー:ガラス状または結晶性ファイバーを活性媒質とする固体レーザー技術を利用し、ビームを生成してから輸送ファイバーを通じて切断ヘッドに送ります。
    • 波長:

      • CO2レーザー:約10 µmの長波長を持ちます。
      • ファイバーレーザー:通常約1 µmの短波長で動作します。
    • 材料加工効率:

      • CO2レーザー:長波長は非金属材料の切断に適していますが、金属も加工可能です。
      • ファイバーレーザー:短波長により鋼、ステンレス鋼、アルミニウムなどの金属で吸収率が高く、より速い処理速度と効率的な切断が可能です。
    • 適用の適合性:

      • CO2レーザー:厚い材料や木材、アクリル、革などの非金属の切断に好まれることが多いです。
      • ファイバーレーザー:薄〜中厚の金属材料の切断に最適で、金属加工の速度と効率に優れています。

    3 なぜCO2レーザーからファイバーレーザーにレトロフィットするのか?

    CO2レーザー切断機をファイバーレーザー技術にアップグレードすることは絶対に必要です。その利点は多く、無視できません。

    • コスト削減:レトロフィットは新しい機械を購入するよりも費用対効果が高く、システム全体ではなく特定の部品をアップグレードします。
    • 馴染みやすさ:オペレーターは機械の知識と経験を保持でき、新しい設備に伴う学習曲線やダウンタイムを減らせます。
    • 環境への影響:アップグレードにより既存機械の寿命が延び、廃棄物を減らし初期投資を最大限に活用します。
    • 寿命の延長:レトロフィットにより機械の稼働寿命が延び、長期的なコスト削減が可能です。

    3.1 ファイバーによる切断能力の向上(参考用)

    以下の表はファイバーレーザーカッターの切断能力の参考です。BystronicのCO2レーザーと比較できますが、レトロフィット後はステンレス鋼の切断速度が2〜3倍に向上するため、これは大きな改善点です!

    表2 異なるレーザー出力のファイバーレーザーカッターの切断能力

    材料 ファイバー 3000W ファイバー 4000W ファイバー 6000W ファイバー 8000W ファイバー 12000W
    軟鋼 20mm 20mm 25mm 30mm 40mm
    ステンレス鋼 12mm 15mm 25mm 30mm 30mm
    アルミニウム合金 10mm 14mm 25mm 30mm 30mm
    真鍮 10mm 10mm 12mm 16mm 16mm
    5mm 6mm 8mm 10mm 10mm
     

    3.2 ファイバーレーザー切断機のコストが低い 

    表3 CO2レーザーとファイバーレーザー切断機のエネルギー消費量

    出力 CO2レーザー切断機 ファイバーレーザー切断機
    3KW 45KW/h 20KW/h
    4KW 60KW/h 24KW/h
    6KW 75KW/h 30KW/h

    この表は、異なる出力でのCO2レーザーとファイバーレーザー切断機の1時間あたりのエネルギー消費量の大きな差を明確に示しています。さらに、ファイバーレーザー切断機は2つの重要な分野でCO2レーザー切断機を凌駕していることも注目に値します。

    • ファイバーレーザーはレーザーガスの生成が不要で、年間約2000米ドルの節約になります。
    • ファイバーレーザーはエアカットを使用でき、年間約2000米ドルの窒素コストを節約します。 

    3.3 操作員の熟練度

    レトロフィッティングは、機械の熟練度と快適さを維持したい場合に最適な方法です。新しい機器に慣れる際の学習曲線やダウンタイムを大幅に削減します。部品を変更せずに機械を操作し続けることで、既存のスキルと経験を活かして最新技術への移行をスムーズに行えます。これ以上時間を無駄にせず、下の表でどの部品を交換する必要があるかを確認してください。

    表4 レーザー切断機レトロフィットにおける保持およびアップグレードされたコンポーネント

    変更されていないコンポーネント 変更されたコンポーネント
    機械構造 ファイバーレーザー発生器へのレトロフィット
    駆動システム ウォーターチラーの交換
    動作モード ファイバーレーザーヘッドの設置
    CNCシステム 特別な制御システムの設置

     

    3.4 寿命延長

    レトロフィットは単なる選択肢ではなく、既存のレーザー切断機を最新技術でアップグレードし、稼働寿命を大幅に延ばす唯一の実行可能な方法です。

    2008年製のBystronic ByStar 4020 CO2切断機の場合、16年以上稼働しており、レーザーが劣化して切断性能が著しく低下しています。機械を交換するには多大な投資が必要であり、劣化したレーザーを新しいものに交換するのと同様に高額です。したがって、この状況ではレトロフィットが最も賢明で積極的な選択肢です。

    レトロフィット後、Raycusレーザーソースを搭載したアップグレードされた3000wファイバーレーザーカッターでテストを実施し、素晴らしい結果を得ました。詳細なテスト結果を確認するには、3000wアップグレードファイバーレーザーカッターの切断パラメータをダウンロードしてください。

     

    4 CO2レーザーからファイバーレーザーへのレトロフィット方法は?

    CO2レーザーカッターからファイバーレーザーカッターへのレトロフィットには、特定のコンポーネントをアップグレードしつつ、他の部分は変更せずに維持することが不可欠です。機械の構造と駆動システムは、機械の基本的なフレームワークと動作メカニズムを保持するためにそのままにしておく必要があります。しかし、ファイバーレーザー発生器へのレトロフィット、ウォーターチラーの交換、ファイバーレーザーヘッドの設置、そして特別な制御システムの導入など、重要な変更が必要です。これらの変更は、機械の性能を向上させ、ファイバーレーザー技術の高度な能力に適応させるために極めて重要です。成功する移行のために、レトロフィットのプロセスを段階的に見ていきましょう。

    4.1 分解と準備

    • 既存部品の取り外し
      1. レーザー光源からすべての水管とケーブルを取り外します。
      2. その後、レーザー光源を別の場所に移動します。
      3. 防塵カバーと切断ヘッドを取り外します。
      4. 切断ヘッドのすべてのエアパイプと水管を取り外します。

    4.2 構造の変更

    • 新しい設置の準備:5. 線を引いて切断し、右シリンダーの設置位置に影響を与えないようにします。
      1. タンクチェーン接続プレートを取り付けます。
      2. 水管とガス管のみを残し、他のすべての管を取り外します。

    4.3 電気および制御の調整

    • 制御システムの変更:8. 右側の制御ボックスを開けてセンサーケーブルを見つけ、接続を確認します。
      1. X軸とY軸のタンクチェーンを取り付け、必要に応じて長さを調整します。
      2. 新しい制御ボックスに機械の元のセンサー回路基板を利用します。

    4.4 新しい部品の取り付け

    • レーザーヘッドとチラーの設置:11. レーザーヘッドへの水管の入口と出口を区別します。
      1. チラーとレーザー光源を設置します。
      2. 光ファイバーとレーザーヘッド制御ケーブルを挿入します。
      3. ファイバーを切断ヘッドに水平に挿入し、切断ヘッド、水管、ガス管、ケーブルを取り付けます。

    4.5 最終組み立てと接続

    • システムの再組立と接続:15. 制御ボックスを設置し、すべてのケーブルを接続します。
      1. 制御キャビネットには24V電源のみが接続されていることを確認してください。
      2. 制御ボックス内のDB09ケーブルを機械の制御ボックスに接続します。

    4.6 システムの改造と電源設定

    • 最終設定と電源接続:18. CNCシステムの接続を調整し、必要に応じて特定のピンを短絡します。
      1. STL-XW1Aプラグの接続を変更し、指定されたピンを短絡します。
      2. チラーとレーザー源の電源を接続します。
      3. チラーとレーザー源の間のすべての水管を接続します。

    4.7 テストと操作

    • 機械テスト:22. 機械テストを開始する前に、すべての測定電圧が正常であることを確認してください。
      1. 機械のパラメータを適切に設定してください。
      2. レーザー源をオンにし、レーザーキーをREMモードに設定してから、赤いボタンを押します。
    • 改造プロセスは上記の手順だけでは完全に理解できないことにご注意ください。お問い合わせいただくと、図解と文章による詳細なPDFガイドをすぐに入手でき、プロセスを完全に理解できます。

     

    5 改造レーザーカッターの展示

    5.1 タンクチェーン(ドラッグチェーン):

    • 既存のドラッグチェーンを新しいものに交換し、光ファイバー導管を組み込みました。この更新により、X軸およびY軸に沿った光ファイバーケーブルのより効率的で保護された配線が可能となり、安全で整理されたケーブル管理を実現します。

    既存のタンクチェーンを交換し、光ファイバー導管を組み込んでX軸およびY軸に沿った光ファイバーケーブルの配線効率を向上させました。

    既存のタンクチェーンを交換し、光ファイバー導管を組み込んでX軸およびY軸に沿った光ファイバーケーブルの配線効率を向上させました。

    5.2 ファイバーレーザー切断ヘッド:

    • アップグレードには、ファイバーレーザー操作専用に設計された特殊なファイバーレーザー切断ヘッドの設置が含まれています。この新しい切断ヘッドは、さまざまな材料の切断において精度、速度、適応性を向上させます。

    ファイバーレーザー操作専用に設計された特殊な切断ヘッドにアップグレードし、機械の切断精度と適応性を向上させました。

    5.3 ファイバーレーザー発生器:

    • かさばるCO2レーザー源から小型で効率的なファイバーレーザー発生器への移行は画期的な改善です。この切り替えにより機械の設置スペースが大幅に削減されるだけでなく、消費電力、効率、切断能力も向上します。

    機械のレーザー源はかさばるCO2レーザーからコンパクトなファイバーレーザー発生器に変換され、機械の設置面積を大幅に削減しながら効率と切断能力を向上させました。

    5.4 ウォーターチラー:

    • アップグレードされたファイバーレーザーシステムの冷却要件に対応するために新しいウォーターチラーが追加されました。これによりレーザーは最適な温度範囲内で動作し、性能の安定性を維持し、レーザー源の寿命を延ばします。

    アップグレードされたファイバーレーザーシステムの冷却要件を満たすために新しいウォーターチラーが追加され、最適な動作温度と性能の安定性を確保しました。

    5.5 AICS制御モジュール:

    • レトロフィットプロセスには、私たちが新たに開発した高度なインテリジェント制御システム(AICS)モジュールの統合が必須です。この制御モジュールはファイバーレーザーの出力と切断ヘッドの焦点調整を絶対的な精度で管理するよう特別に設計されており、オペレーターにとって高度で使いやすいインターフェースを提供します。

     私たちのレトロフィットには、新たに開発されたAICS制御モジュールの統合が含まれており、ファイバーレーザーの出力と切断ヘッドの焦点調整を正確に管理するためにカスタム設計されています。

     

    5.7 ケーススタディ

    さらにケーススタディを見る

    • ケーススタディ 1: 韓国でのBystar 3015レトロフィット

      1. Bystar 3015 CO2レーザーカッターを6kWファイバーレーザーカッターに成功裏にレトロフィットしました。
      2. レトロフィットにより大幅なコスト削減、機械の寿命延長、環境負荷の軽減が実現しました。
      3. このプロジェクトは韓国の大手製造会社との協力で完了しました。
    • ケーススタディ 2: Bysprint Fiber 6520の変革

      1. Bysprint Fiber 6520を12kWパワーレーザーカッターに変換しました。
      2. アップグレードには新しいレーザー切断ヘッドが含まれ、切断効率と精度が劇的に向上しました。
      3. この変革は「トランスフォーマー」のアップグレードに匹敵し、優れた性能を提供しました。

      

    レトロフィットプロセスに必要なその他の材料

    主要な部品だけでなく、多数の小さく複雑な部品も交換しました。

     レーザーカッターのレトロフィットに必要なその他の材料

    正確なハードウェアの強化

    • ネジとフィッティング
      • 最適な組み立てと耐久性のために選択されたネジの数と種類。
      • 構造的な強度を高めるために設計されたカスタムフィッティング。

    切断ヘッドの改造

    • 取り付け鋳造部の調整
      • 正確な設置のために切断ヘッドの取り付け鋳造部に開けられた特定の穴。
      • 新しいファイバーレーザーシステムとのシームレスな統合を確保するための調整。

    ドラッグチェーンの拡張

    • セグメンテーションと統合
      • 新しいレイアウトに対応するために計算されたドラッグチェーンセグメントの正確な数。
      • 光ファイバー導管とケーブルの整理された保護ルーティングを確保します。

    一見些細に見える正確な調整は、機械の最適な機能と信頼性にとって極めて重要です。これらの調整は、レーザーカッターのあらゆる側面を近代化する包括的な方法論を示しており、レトロフィットプロセスにおける専門的かつ綿密な努力を強調しています。

     

    7.  アフターセールスサービス:私たちを際立たせるコアな強み

    7.1 高度な制御ソフトウェアの開発と導入:私たちは、独自のAdvanced Intelligent Control System (AICS)モジュールに代表される最先端の制御ソフトウェアを開発・導入する専門知識を有しています。この革新により、ファイバーレーザーの光の放射と切断ヘッドの焦点調整を正確に制御することが可能になります。

    私たちは、独自のAdvanced Intelligent Control System (AICS)モジュールに代表される最先端の制御ソフトウェアを開発・導入する専門知識を有しています。

    7.2 グローバルなアフターセールスの展開: 私たちは、世界中に広がる卓越したアフターセールスサポートに大きな誇りを持っています。メキシコ、マレーシア、インドネシア、韓国、南アフリカなどの主要な国際拠点に戦略的に配置されたサービス拠点により、アフターセールスの問題を迅速かつ効率的に解決することを保証します。安心していただけるよう、期待を上回る最高品質のアフターセールスサポートを提供することをお約束します。

    メキシコ、マレーシア、インドネシア、韓国、南アフリカなどの主要な国際拠点にサービス拠点を設置し、アフターセールスの問題を迅速かつ効率的に解決しています。

    7.3 専用部品在庫: 私たちは、添付画像に示されているように包括的な部品在庫を維持していることを誇りに思っており、必要な部品が常にすぐに利用できるようにしています。レトロフィット後のサポートに関する懸念を理解しているため、貴重な部品を得るためにBystronic切断機を戦略的に取得しています。これにより、故障した部品の迅速な交換が可能となり、必要なときに機器が常に稼働していることを信頼できます。

    専用部品在庫:添付画像に示されているように、必要な部品がすぐに利用できる包括的な部品在庫を確保しています。

     

    8. レーザーカッターのレトロフィットに関するQ&A

    1. レトロフィットの費用はいくらですか?

      • レトロフィットの費用は、元の機械モデル(Bystar、Bysprint、Byspeed)とご希望の構成(Raycus、BWT、MAXなどのレーザーソースオプション、3000w、6000w、12000wの出力)によって異なります。価格は競争力があり、投資に対して最高の価値を保証します。
    2. 機械のレトロフィットにはどのくらい時間がかかりますか?

      • レトロフィットのプロセスは通常、技術者到着から完了まで5~7日かかります。ダウンタイムを最小限に抑え、できるだけ早く機械を稼働させるよう効率的に作業します。
    3. XXX機械のレトロフィットは可能ですか?

      • ほとんどの機械モデルにレトロフィット可能ですが、お客様の特定の機械モデルに対応できるか確認するために、ダウンロードしてご記入ください "レトロフィット用情報収集フォーム." お客様の機械を評価し、ご要望に合ったカスタマイズソリューションを提供します。
    4. 設置およびトレーニングマニュアルは提供していますか?設置トレーニングは対応可能ですか?自分で設置できますか?

      • はい、設置ガイドを提供し、1日あたり500 USDの料金で現地設置トレーニングサービスも行っています。ただし、自己設置には設置マニュアルの遵守を推奨しますが、無料のオンライン設置指導も提供してサポートします。すべての設置手順において安全と品質を最優先しています。
    5. 他のブランドのレーザーも提供していますか? 

      • はい、BWT、Raycus、Maxなどのさまざまなレーザーブランドを提供しています。別のブランドが必要な場合はお知らせください。できる限りご要望にお応えします。
    6. 保証はありますか?

      • もちろん、レトロフィットに関わるすべての主要材料に対して包括的な2年間の保証を提供しています(消耗品や切断ヘッドレンズ、銅ノズル、ダストカバーなどの摩耗品は除く)。私たちは作業の品質とレトロフィット材料の耐久性を保証します。

    1 コメント

    Oscar Orozco
    Oscar Orozco

    Tengo una empresa de servicio de laser en Colombia y queremos actualizar una maquina Bystar 4020. Me gustaria conocer precios teniendo en cuenta la instalacion en el pais.

    Tambien poseo una fibra ipg de 2K sin cabezal, es posible hacer la instalacion de esta fibra en una bystar. Tambien poseo una Bylas que ya esta en desuso, es posible potenzializar estas maquinas?
    ———
    Sky Fire Laser replied:
    Estimado Oscar, Gracias por su consulta. Uno de nuestros representantes de ventas, Andy, intentó contactarlo a través del correo electrónico proporcionado, pero no pudo enviar el mensaje. ¿Podría confirmar si su dirección de correo electrónico es correcta? Andy estará encantado de asistirle. Su correo electrónico es andy@sflaser.net. Le deseamos un buen día. Saludos cordiales, We have ALL you need about fiber laser equipment SKY FIRE TEAM Mobile/WhatsApp: +86-13995672493 Email: info@sflaser.net Laser Machine and Parts:http://alleriastore.com Laser Micromachining: http://sflaser.net <http://sflaser.net > Laser Repair and System Retrofit:http://fiberlaserrepair.net <http://fiberlaserrepair.net/ > Add: Shop No 2, Building 3, 4th Floor (24), B3 Plot (Sixin Central Living Area), Sixin North Road No. 333, Hanyang District, Wuhan City 430050 <https://www.tiktok.com/skyfirelaser1 > <https://www.facebook.com/skyfirelaser > ------------------------------------------------------------------ 发件人:Sunny <Sunnycomment.sunnysideapps.com> 发送时间:2024年5月20日(星期一) 12:26 收件人:Info <info@sflaser.net> 主 题:There’s a new comment from Oscar Orozco on your Shopify blog

    コメントを残す

    コメントは公開される前に承認が必要であることにご注意ください。

    • DISQUS
      1 out of ...