Converting a 2008 laser cutting machine into a fiber laser cutting machine: A case study of the CO2 cutting machine 4020
읽는 시간: 11'

2008년 레이저 절단기를 파이버 레이저 절단기로 개조하기: CO2 절단기 4020 사례 연구

2008년형 CO2 레이저 절단기 재생: 이제 16mm 탄소강과 6mm 스테인리스강을 안정적으로 절단합니다

면책 조항: Bystronic®, BySprint®, BySun®, ByStar® 및 ByVision®은 Bystronic Laser AG의 상표입니다. Alleriastore는 독립 서비스 제공업체로 Bystronic Laser AG와 제휴, 후원, 승인 또는 인증받지 않았습니다. 이 상표에 대한 언급은 기계 호환성과 서비스 적용성을 식별하기 위한 용도로만 사용됩니다.

1 CO2 레이저 대 파이버 레이저

  • 레이저 생성 방식:

    • CO2 레이저: 주로 이산화탄소로 구성된 가스 혼합물을 전기적으로 자극하여 레이저 빔을 생성합니다.
    • 파이버 레이저: 유리 또는 결정질 섬유 같은 활성 매체를 사용하는 고체 상태 기술을 활용하며, 빔이 생성된 후 전송 섬유를 통해 절단 헤드로 전달됩니다.
  • 파장:

    • CO2 레이저: 약 10 µm의 긴 파장을 가집니다.
    • 파이버 레이저: 일반적으로 약 1 µm의 짧은 파장에서 작동합니다.
  • 재료 가공 효율성:

    • CO2 레이저: 긴 파장은 비금속 절단에 적합하지만 금속 가공도 가능합니다.
    • 파이버 레이저: 짧은 파장은 강철, 스테인리스강, 알루미늄 같은 금속에서 흡수율이 높아 더 빠른 가공 속도와 효율적인 절단을 가능하게 합니다.
  • 적용 적합성:

    • CO2 레이저: 두꺼운 재료와 목재, 아크릴, 가죽 등 다양한 비금속 절단에 자주 선호됩니다.
    • 파이버 레이저: 얇거나 중간 두께 금속 재료 절단에 가장 적합하며 금속 가공에서 속도와 효율성 면에서 장점을 제공합니다.

3 CO2 레이저에서 파이버 레이저로 개조하는 이유는?

CO2 레이저 절단기를 파이버 레이저 기술로 업그레이드하는 것은 반드시 해야 할 일입니다. 제공하는 장점이 많아 무시할 수 없습니다.

  • 비용 절감: 개조는 전체 시스템을 교체하는 대신 특정 부품을 업그레이드하기 때문에 새 기계를 구매하는 것보다 비용 효율적입니다.
  • 익숙함: 작업자는 기계에 대한 지식과 경험을 유지하여 새로운 장비에 따른 학습 곡선과 가동 중단 시간을 줄입니다.
  • 환경 영향: 업그레이드는 기존 기계의 수명을 연장하여 폐기물을 줄이고 초기 투자를 최대한 활용합니다.
  • 수명 연장: 개조를 통해 기계의 작동 수명을 늘려 장기적인 비용 절감 효과를 얻을 수 있습니다.

3.1 파이버 레이저로 향상된 절단 능력 (참고용)

아래 표를 참고하여 파이버 레이저 절단기의 절단 능력을 확인하세요. CO2 레이저와 비교할 수 있지만, 개조 후에는 스테인리스 절단 속도가 2~3배 증가하여 큰 개선이 이루어집니다!

표 2 다양한 레이저 출력별 파이버 레이저 절단기의 절단 능력

소재 파이버 3000W 파이버 4000W 파이버 6000W 파이버 8000W 파이버 12000W
연강 20mm 20mm 25mm 30mm 40mm
스테인리스 스틸 12mm 15mm 25mm 30mm 30mm
알루미늄 합금 10mm 14mm 25mm 30mm 30mm
황동 10mm 10mm 12mm 16mm 16mm
구리 5mm 6mm 8mm 10mm 10mm
 

3.2 파이버 레이저 절단기의 비용 절감 

표 3 CO2와 파이버 레이저 절단기의 에너지 소비량 비교

출력 CO2 레이저 절단기 파이버 레이저 절단기
3KW 45KW/h 20KW/h
4KW 60KW/h 24KW/h
6KW 75KW/h 30KW/h

이 표는 다양한 출력에서 CO2와 파이버 레이저 절단기의 시간당 에너지 소비량 차이를 명확히 보여줍니다. 또한 파이버 레이저 절단기가 CO2 레이저 절단기보다 가지 중요한 면에서 우수하다는 점도 주목할 만합니다.

  • 파이버 레이저는 레이저 가스 발생이 필요 없어 연간 약 2000달러를 절약할 수 있습니다.
  • 파이버 레이저는 공기 절단이 가능해 연간 약 2000달러의 질소 비용을 절감할 수 있습니다. 

3.3 작업자 숙련도

기계에 대한 숙련도와 편안함을 유지하고 싶다면 개조가 최선의 방법입니다. 새로운 장비에 적응하는 데 필요한 학습 곡선과 가동 중단 시간을 크게 줄여줍니다. 변경되지 않은 부품으로 기계를 계속 운용함으로써 기존 기술과 경험을 활용해 최신 기술로 원활하게 전환할 수 있습니다. 더 이상 시간을 낭비하지 말고 아래 표에서 교체해야 할 부품을 확인하세요.

표 4 레이저 절단기 개조 시 유지 및 업그레이드된 부품

변경되지 않은 부품 변경된 부품
기계 구조 파이버 레이저 발생기로 개조
구동 시스템 수냉기 교체
운영 모드 파이버 레이저 헤드 설치
CNC 시스템 특수 제어 시스템 설치

 

3.4 수명 연장

개조는 단순한 선택지가 아니라 기존 레이저 절단기를 최신 기술로 업그레이드하고 가동 수명을 크게 연장할 수 있는 유일한 실질적인 방법입니다.

2008년에 제조된 4020 CO2 절단기는 16년 이상 가동되어 레이저가 노후화되어 절단 성능이 눈에 띄게 저하되었습니다. 기계를 교체하려면 노후된 레이저를 새것으로 교체하는 것과 마찬가지로 상당한 투자가 필요합니다. 따라서 개조가 이 상황에서 가장 신중하고 확실한 선택입니다.

개조 후, Raycus 레이저 소스가 장착된 업그레이드된 3000w 파이버 레이저 커터를 테스트하여 인상적인 결과를 얻었습니다. 자세한 테스트 결과를 확인하려면 업그레이드된 3000w 파이버 레이저 커터의 절단 매개변수를 다운로드해 주세요.

 

4 CO2 레이저에서 파이버 레이저로 개조하는 방법?

CO2 레이저 커터에서 파이버 레이저 커터로 개조하려면 일부 부품은 업그레이드하고 다른 부품은 그대로 유지하는 것이 필수적입니다. 기계 구조와 구동 시스템은 기계의 핵심 프레임과 작동 메커니즘을 보존하기 위해 그대로 유지해야 합니다. 그러나 파이버 레이저 발생기로 개조하고, 수냉기를 교체하며, 파이버 레이저 헤드를 설치하고, 특수 제어 시스템을 구현하는 등 중요한 변경이 필요합니다. 이러한 변경은 기계 성능을 향상시키고 파이버 레이저 기술의 고급 기능에 적응하기 위해 매우 중요합니다. 성공적인 전환을 위해 개조 과정을 단계별로 살펴보겠습니다.

4.1 분해 및 준비

  • 기존 부품 제거:
    1. 레이저 소스에서 모든 수도관과 케이블을 제거합니다.
    2. 그런 다음 레이저 소스를 다른 위치로 이동합니다.
    3. 먼지 덮개와 절단 헤드를 제거합니다.
    4. 절단 헤드의 모든 공기관과 수도관을 제거합니다.

4.2 구조 변경

  • 신규 설치 준비: 5. 선을 그어 자르되, 오른쪽 실린더 설치 위치에 영향을 주지 않도록 합니다.
    1. 탱크 체인 연결판을 설치합니다.
    2. 수도관과 가스관만 남기고 나머지 모든 배관을 제거합니다.

4.3 전기 및 제어 조정

  • 제어 시스템 수정: 8. 오른쪽 제어 박스를 열어 센서 케이블을 찾고, 연결 상태를 확인합니다.
    1. X축 및 Y축과 함께 탱크 체인을 설치하고 필요에 따라 길이를 조절하세요.
    2. 기계의 원래 센서 회로 기판을 새 제어 박스에 활용하세요.

4.4 신규 부품 설치

  • 레이저 헤드 및 냉각기 설치: 11. 레이저 헤드로 가는 수관의 입구와 출구를 구분하세요.
    1. 냉각기와 레이저 소스를 배치하세요.
    2. 광섬유와 레이저 헤드 제어 케이블을 삽입하세요.
    3. 섬유를 절단 헤드에 수평으로 삽입하고 절단 헤드, 수관, 가스관 및 케이블을 설치하세요.

4.5 최종 조립 및 연결

  • 시스템 재조립 및 연결: 15. 제어 박스를 설치하고 모든 케이블을 연결하세요.
    1. 제어 캐비닛에는 24V 전원 공급 장치만 연결되어 있는지 확인하세요.
    2. 제어 박스 내 DB09 케이블을 기계 제어 박스에 연결하세요.

4.6 시스템 수정 및 전원 설정

  • 최종 설정 및 전원 연결: 18. CNC 시스템 연결을 조정하고 필요한 핀을 단락시키세요.
    1. STL-XW1A 플러그 연결을 수정하고 지정된 핀을 단락시키세요.
    2. 냉각기와 레이저 소스 전원을 연결하세요.
    3. 냉각기와 레이저 소스 사이의 모든 수관을 연결하세요.

4.7 테스트 및 작동

  • 기계 테스트: 22. 기계 테스트를 시작하기 전에 모든 측정 전압이 정상인지 확인하세요.
    1. 기계 매개변수를 적절히 설정하세요.
    2. 레이저 소스를 켜고 레이저 키를 REM 모드로 설정한 후 빨간 버튼을 누르세요.
  • 위 단계만으로는 개조 과정을 완전히 이해할 수 없습니다. 즉시 문의하여 그래픽과 텍스트 설명이 포함된 상세 PDF 가이드를 받아 전체 과정을 완벽히 이해하세요.

 

5 개조된 레이저 커터 전시

5.1 탱크 체인 (드래그 체인):

  • 기존 드래그 체인을 광섬유 도관이 포함된 새 체인으로 교체했습니다. 이 업데이트는 X 및 Y 축을 따라 광섬유 케이블을 보다 효율적이고 안전하게 배선할 수 있게 하여 케이블 관리를 안전하고 체계적으로 보장합니다.

기존 탱크 체인을 교체하고 광섬유 케이블의 X 및 Y 축 경로 효율성을 높이기 위해 광섬유 도관을 통합했습니다.

기존 탱크 체인을 교체하고 광섬유 케이블의 X 및 Y 축 경로 효율성을 높이기 위해 광섬유 도관을 통합했습니다.

5.2 섬유 레이저 절단 헤드:

  • 업그레이드에는 특수 섬유 레이저 절단 헤드 설치가 포함됩니다. 이 새로운 절단 헤드는 섬유 레이저 작업에 맞게 설계되어 다양한 재료 절단 시 정밀도, 속도 및 적응성을 향상시킵니다.

파이버 레이저 작업에 특화된 절단 헤드를 업그레이드하여 기계의 절단 정밀도와 적응성을 향상시켰습니다.

5.3 파이버 레이저 발생기:

  • 부피가 큰 CO2 레이저 소스에서 작고 효율적인 파이버 레이저 발생기로의 전환은 획기적인 개선입니다. 이 전환은 기계의 공간 요구를 크게 줄일 뿐만 아니라 전력 소비, 효율성, 절단 능력을 향상시킵니다.

기계의 레이저 소스가 부피가 큰 CO2 레이저에서 컴팩트한 파이버 레이저 발생기로 변환되어 기계의 공간 차지를 크게 줄이고 효율성과 절단 능력을 향상시켰습니다.

5.4 수냉식 쿨러:

  • 업그레이드된 파이버 레이저 시스템의 냉각 요구를 충족하기 위해 새로운 수냉식 쿨러가 추가되었습니다. 이는 레이저가 최적 온도 범위 내에서 작동하도록 하여 성능 안정성을 유지하고 레이저 소스의 수명을 연장합니다.

업그레이드된 파이버 레이저 시스템의 냉각 요구를 충족하기 위해 새로운 수냉식 쿨러가 추가되어 최적의 작동 온도와 성능 안정성을 보장합니다.

5.5 AICS 제어 모듈:

  • 레트로핏 과정에는 새로 개발된 고급 지능형 제어 시스템(AICS) 모듈의 통합이 반드시 포함됩니다. 이 제어 모듈은 파이버 레이저 출력과 절단 헤드의 초점 조정을 절대적인 정밀도로 관리하도록 특별히 설계되어, 운영자에게 매우 정교하고 사용자 친화적인 인터페이스를 제공합니다.

 우리의 레트로핏에는 파이버 레이저 출력과 절단 헤드의 초점 조정을 정확하게 제어하도록 맞춤 설계된 새로 개발된 AICS 제어 모듈 통합이 포함되었습니다.

 

5.7 사례 연구

더 많은 사례 연구 보기

  • 사례 연구 1: 한국에서의 3015 레트로핏

    1. 3015 CO2 레이저 절단기를 6kW 파이버 레이저 절단기로 성공적으로 개조했습니다.
    2. 레트로핏으로 상당한 비용 절감, 기계 수명 연장, 환경 영향 감소를 달성했습니다.
    3. 이 프로젝트는 한국의 선도적인 제조업체와 협력하여 완료되었습니다.
  • 사례 연구 2: Fiber 6520 변신

    1. Fiber 6520을 12kW 출력의 파이버 레이저 절단기로 변환했습니다.
    2. 업그레이드에는 새로운 레이저 절단 헤드가 포함되어 절단 효율과 정밀도가 크게 향상되었습니다.
    3. 변신은 '트랜스포머' 업그레이드에 비견될 만큼 뛰어난 성능을 제공했습니다.

  

개조 과정에 필요한 기타 자재

주요 부품뿐만 아니라 다수의 작은 복잡한 부품도 교체했습니다.

 레이저 커터 개조에 필요한 기타 자재

정밀 하드웨어 개선

  • 나사 및 부속품:
    • 최적의 조립과 내구성을 위한 나사 수와 종류 선정.
    • 구조적 완성도를 높이기 위한 맞춤형 부품 설계.

절단 헤드 수정

  • 장착 캐스트 조정:
    • 정밀한 설치를 위해 절단 헤드 장착 캐스트에 특정 구멍이 뚫렸습니다.
    • 새로운 파이버 레이저 시스템과 원활하게 통합되도록 맞춤형 수정 작업이 이루어졌습니다.

드래그 체인 확장

  • 분할 및 통합:
    • 새로운 배치에 맞게 드래그 체인 세그먼트의 정확한 개수를 계산했습니다.
    • 광섬유 도관과 케이블의 체계적이고 안전한 배선을 보장합니다.

사소해 보이지만 기계의 최적 작동과 신뢰성에 매우 중요한 정밀한 조정입니다. 이러한 조정은 레이저 커터의 모든 측면을 현대화하는 총체적 접근 방식을 보여주며, 개조 과정에서의 전문가적이고 세심한 노력을 강조합니다.

 

7.  애프터서비스: 당사를 차별화하는 핵심 강점

7.1 고급 제어 소프트웨어 개발 및 설치: 당사는 독자적인 고급 지능형 제어 시스템(AICS) 모듈을 포함한 최첨단 제어 소프트웨어 개발 및 설치 전문성을 보유하고 있습니다. 이 혁신 기술은 파이버 레이저의 빛 방출과 절단 헤드의 초점 조정을 정밀하게 제어할 수 있게 합니다.

당사는 독자적인 고급 지능형 제어 시스템(AICS) 모듈을 포함한 최첨단 제어 소프트웨어 개발 및 설치 전문성을 보유하고 있습니다.

7.2 글로벌 애프터서비스 네트워크: 전 세계에 걸친 탁월한 애프터서비스 지원에 큰 자부심을 가지고 있습니다. 멕시코, 말레이시아, 인도네시아, 대한민국, 남아프리카공화국 등 주요 국제 지역에 전략적으로 위치한 서비스 지점을 통해 신속하고 효율적인 애프터서비스 문제 해결을 보장합니다. 고객님의 기대를 충족하고 뛰어넘는 최고 수준의 애프터서비스를 제공하기 위해 최선을 다하고 있습니다.

멕시코, 말레이시아, 인도네시아, 대한민국, 남아프리카공화국 등 주요 국제 지역에 서비스 지점을 설립하여 신속하고 효율적인 애프터서비스 문제 해결을 보장합니다.

7.3 전용 부품 재고: 저희는 첨부된 이미지에서 확인할 수 있듯이 종합적인 부품 재고를 유지하는 것을 자랑스럽게 생각하며, 필요한 부품을 항상 즉시 제공할 수 있도록 합니다. 레트로핏 후 지원에 대한 우려를 이해하여, 저희는 가치 있는 부품을 위해 절단 기계를 전략적으로 확보했습니다. 이를 통해 고장 부품을 신속히 교체할 수 있어, 고객님의 장비가 필요할 때 항상 정상 작동할 수 있도록 신뢰할 수 있습니다.

전용 부품 재고: 첨부된 이미지에 나타난 것처럼 저희는 필요한 부품을 항상 즉시 제공할 수 있도록 종합적인 부품 재고를 보유하고 있습니다.

 

8. 레이저 커터 레트로핏 관련 Q&A

  1. 레트로핏 비용은 얼마인가요?

    • 레트로핏 비용은 원래 기계 모델과 원하는 구성(레이저 소스 옵션: Raycus, BWT, MAX, 출력 3000w, 6000w, 12000w)에 따라 달라집니다. 저희 가격은 경쟁력이 있으며 투자 대비 최고의 가치를 보장합니다.
  2. 기계 레트로핏에는 얼마나 걸리나요?

    • 레트로핏 과정은 보통 저희 기술진 도착 후 5~7일 정도 소요됩니다. 다운타임을 최소화하고 기계가 최대한 빨리 가동될 수 있도록 효율적으로 작업합니다.
  3. XXX 기계를 레트로핏할 수 있나요?

    • 대부분의 기계 모델에 대해 레트로핏이 가능하지만, 고객님의 특정 기계 모델에 대해 레트로핏 가능 여부를 확인하려면 아래 양식을 다운로드하여 작성해 주세요. "레트로핏 정보 수집 양식." 고객님의 기계를 평가하여 맞춤형 솔루션을 제공해 드립니다.
  4. 설치 및 교육 매뉴얼을 제공하나요? 설치 교육도 진행하나요? 제가 직접 설치할 수 있나요?

    • 네, 설치 가이드를 제공하며 현장 설치 교육 서비스를 하루 500 USD에 제공합니다. 다만, 자체 설치를 위해 설치 매뉴얼을 따르시는 것을 권장하며, 무료 온라인 설치 안내도 지원해 드립니다. 저희는 모든 설치 절차에서 안전과 품질을 최우선으로 합니다.
  5. 다른 브랜드의 레이저도 제공하나요? 

    • 네, 저희는 BWT, Raycus, Max와 같은 다양한 레이저 브랜드를 제공합니다. 다른 브랜드가 필요하시면 알려주시면 고객님의 요구에 맞추기 위해 최선을 다하겠습니다.
  6. 보증을 제공하나요?

    • 물론, 저희는 레트로핏에 사용되는 모든 핵심 자재에 대해 2년간 종합 보증을 제공합니다(절단 헤드 렌즈, 구리 노즐, 먼지 덮개와 같은 소모품 및 마모 부품 제외). 저희는 작업 품질과 레트로핏 자재의 내구성을 보장합니다.

1 댓글

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

댓글 남기기

댓글은 게시되기 전에 승인이 필요합니다.

  • DISQUS
    1 out of ...