Adăugarea unei tăieturi secundare: un pas esențial pentru a îmbunătăți eficiența și calitatea tăierii cu laser

Introducere

În domeniul tăierii cu laser, urmărirea unei eficiențe mai mari, a unei calități mai bune și a unui cost mai scăzut nu se oprește niciodată. În trecut, ne-am concentrat pe creșterea puterii laserului și a vitezei de tăiere. Cu toate acestea, multe companii constată că, chiar și cu cele mai rapide mașini de tăiat, sunt încă afectate de puncte dureroase persistente: dificultatea utilizării materialelor rămase, pierderea controlului în timpul procesului de tăiere și necesitatea unei șlefuiri manuale extinse înainte de sudură.

Aceste probleme nu pot fi rezolvate de un singur echipament; ele necesită o soluție sistematică care să acopere întregul proces de la "pre-poziționare - monitorizare în proces - finisare post-procesare". Astăzi, vom explora cum sistemul inteligent în buclă închisă, compus din dispozitivul de fazare secundară, sistemul „Sky Eye” de la BOCHU și scannerul de contur BCW400F-E, inițiază o revoluție a eficienței în tăierea cu laser.

Limitările Soluțiilor Tradiționale de Fazare Secundară

Înainte de apariția soluțiilor laser pentru fazarea secundară, industria se baza în principal pe următoarele metode:

1. Fazare Semi-Automată cu Flacără (Cunoscută ca „Țestoasa Mică”)

Avantaje: Structură simplă, cost redus, ușor de utilizat.

Dezavantaje: Se bazează pe marcarea manuală pentru poziționare, precizie slabă, viteză lentă, calitate instabilă a tăierii pentru arcuri și colțuri, complet dependentă de experiența operatorului.

2. Stație de Lucru Robotică

Avantaje: Dispune de un anumit grad de automatizare și capacitate flexibilă de prelucrare.

Dezavantaje: Zonă limitată de prelucrare (aprox. 1,5m×1,5m) din cauza deschiderii brațului robotului; bazat pe flacără sau plasmă, precizia tăierii este slabă (>2mm) și viteza este lentă; planificarea traseului pentru grafice complexe are un prag ridicat, iar costurile de operare sunt mari cu o dependență puternică de material.

Problema de bază este: Soluțiile tradiționale nu dispun de mecanisme eficiente de poziționare și compensare a deformărilor. Când apare abaterea, intervenția manuală este necesară, ceea ce face dificilă garantarea consistenței și eficienței prelucrării.

Împuternicirea Preciză în Etapa Timpurie prin Scanner și Sky Eye

Înainte ca fazarea secundară să-și poată juca rolul, munca pregătitoare este crucială. Aceasta se bazează pe doi „vârfuri de lance”.

1. Scanner Contur BCW400F-E: De la „Tăiere Orbitoare” la „Vizibilă”, Maximizând Valoarea Materialului

Funcția de Bază: Este un senzor vizual bazat pe tehnologia laser liniar, proiectat special pentru sistemele de tăiere. Misiunea sa principală este să înlocuiește ochiul uman și șublerul, efectuând scanare non-contact de mare viteză a plăcilor (în special resturi neregulate) pentru a obține date de înaltă precizie despre contur, pozițiile găurilor, marcaje etc., cu o acuratețe de până la 0,005mm.

Valoarea Aplicației:

1. Renascerea Resturilor: În fața resturilor neregulate, programarea tradițională este neputincioasă. Scannerul poate obține rapid conturul lor digital, iar software-ul efectuează cuibărire inteligentă pentru a încadra piese noi în interiorul acestuia. Ulterior, funcția secundară de fazare poate urma cu precizie traseul generat de scanare pentru a efectua prelucrări de înaltă calitate pe aceste piese reutilizate, maximizând valoarea lor și economisind materialul la extrem.
2. Aliniere Precisa: Pentru piesele care necesită finisare secundară (precum bevelarea) bazată pe găuri sau marcaje existente, scannerul poate identifica automat caracteristicile de referință și calibra traseul de tăiere, asigurând coaxialitate și tranziție lină al bevelului cu structura originală, cu erori controlabile în limite de 0,02mm.

2. Sistemul Sky Eye (Kit Inteligent pentru Resturi): „Prima Plasă de Siguranță” a Procesului

Funcția Esențială: Sky Eye este o soluție vizuală de înaltă performanță care integrează camere industriale, lentile optice și algoritmi inteligenți. Efectuează scanare rapidă și poziționare aproximativă a pieselor formate prin tăiere dreaptă înainte de prelucrarea secundară.

Valoarea Aplicării: Înainte de începerea bevelului secundar, se confirmă dacă poziția piesei corespunde programării teoretice. Aceasta evită risipa serioasă, cum ar fi bevelarea marginii greșite sau deschiderea bevelului în poziția greșită din cauza deplasării plăcii sau a deviațiilor din procesul anterior, oferind o asigurare crucială a preciziei inițiale pentru procesul de finisare de mare valoare.

Arta Prelucrării de Precizie cu Bevel Secundar

1. Esența Bevelului Secundar

Bevelul secundar nu este pur și simplu o tăiere repetitivă, ci un proces independent de finisare. Efectuează prelucrare tridimensională fină pe margine după prima tăiere prin control precis al unghiului, puterii, vitezei și presiunii gazului la capul de tăiere.

2. Trei Valori Esențiale

Valoarea Unu: Corectarea Defectelor, Obținerea Marginilor Perfecte

Detalii Tehnice: Prima tăiere pe plăci groase produce ușor zgură, bavuri și deviații de perpendicularitate (conicitate). Bevelul secundar utilizează o strategie de putere redusă, viteză mare și scanare multi-pasă pentru a „micro-sculpta” marginea, reducând eficient rugozitatea marginii (valoarea Ra) de la >12,5μm la 1,6-3,2μm, corectând în același timp conicitatea pentru a obține o suprafață de tăiere uniform verticală.

Scenariu de Aplicare: Răspunde direct cerințelor stricte privind calitatea marginii în piese mecanice de precizie, blocuri de valve hidraulice, instrumente de înaltă performanță etc., eliminând procesele ulterioare precum frezarea și rectificarea.

Valoarea Doi: Soluția Ultimă pentru Pretretamentul Sudurii

Detalii Tehnice: Poate programa și prelucra caneluri în V, U, duble J etc., la orice unghi conform cerințelor procesului de sudură, cu o eroare de unghi controlabilă în ±0,5°, și înălțimea feței rădăcinii controlabilă. Aceasta oferă o interfață extrem de consistentă pentru sudură.

Scenariu de Aplicare: Aplicabil în toate domeniile care necesită sudură de înaltă calitate, cum ar fi utilajele de construcții, vasele sub presiune și transportul feroviar. Beveluri curate pot reduce spațiile de sudură, îmbunătăți consistența penetrației, elimina fundamental pericolele ascunse precum lipsa de fuziune și penetrarea incompletă și pot crește semnificativ rezistența structurală și performanța de siguranță.

Valoarea Trei: Depășirea „Provocării Finale” a Tăierii Plăcilor Groase

Detalii tehnice: Abordând problema în care prima tăiere pe plăci de peste 20mm poate să nu taie complet la bază („tăiere incompletă”), bevelul secundar poate efectua tăieturi de decupare inversă, folosind parametri specializați pentru a îndepărta precis punctele de legătură de la bază, asigurând separarea completă și evitând deformarea termică a plăcii cauzată de aportul excesiv de energie într-un singur pas.

Monitorizare în timp real și corecție a erorilor în buclă închisă de către sistemul Sky Eye

Incertitudinea în timpul prelucrării este un alt mare dușman al calității. Sistemul Sky Eye joacă rolul de „gardian” în etapa de mijloc a procesului.

Monitorizare calitate în timp real: În timpul procesului de bevelare secundară, sistemul Sky Eye monitorizează continuu zona de tăiere. Poate identifica inteligent situații anormale precum „ruperea fasciculului”, „înfundarea duzei” și „contaminarea lentilei de focalizare”, oprind imediat mașina și emițând o alarmă pentru a preveni rebutul în lot și a proteja capul de tăiere bevel costisitor.

Compensare Dinamică a Erorii: Plăcile se pot deplasa în timpul procesării din cauza „slăbirii dispozitivului de fixare” sau „deformării termice”, cauzând o abatere între traiectoria reală și cea teoretică. Sistemul Sky Eye poate compara cele două în timp real, calculând automat valoarea abaterii (axe X/Y/Z), retransmițând-o către sistemul de control pentru a ajusta dinamic poziția capului de tăiere, realizând o compensare în buclă închisă în timp real și asigurând că toleranța dimensională finală a piesei rămâne stabilă în limitele ±0,03mm. Acest lucru este esențial pentru prelucrarea pieselor mari, de câțiva metri lungime.

Stocarea datelor și trasabilitatea: Sistemul poate stoca automat imagini de tăiere, parametri (putere, viteză) și date de abatere pentru fiecare lot de piese, formând un „istoric de procesare”. Dacă ulterior se descoperă defecte, datele pot fi revizuite pentru a localiza problema (de exemplu, o abatere a lotului cauzată de deformarea termică a plăcii), facilitând optimizarea procesului și îndeplinind cerințele de „trasabilitate completă a procesului” din industrii precum aerospațială și dispozitive medicale.

Ciclul închis inteligent de producție: 1+1+1 > 3

Combinarea celor trei nu doar adună funcții, ci constituie un ciclu închis de producție extrem de inteligent:

• Etapa timpurie (Scanner): „Scanare & Poziționare” – Rezolvă problema „Unde este materialul?”, oferind un reper de prelucrare precis pentru bevelarea secundară și maximizând utilizarea materialului.
• Etapa medie (Sky Eye): „Monitorizare & Corecție” – Rezolvă problema „Este procesul stabil?”, asigurând fiabilitatea procesului de bevelare secundară și calitatea constantă.
• Etapa târzie (Bevel secundar): „Prelucrare de precizie” – Rezolvă problema „Este marginea acceptabilă?”, livrând în final piese perfecte, gata de utilizare, cu valoare ridicată.

Beneficiu final: Acest sistem poate reduce semnificativ rata de rebut de la 5% la sub 1%, crește capacitatea de producție pe lot unic cu 20%-30% și elimină complet procesul de rectificare înainte de sudură, realizând adevărata finisare „fără operator”.

Video și afișare probă：

Avantajele suplimentare ale soluției de fazare secundară BOCHU

Soluția de fazare secundară BOCHU nu este o simplă înlocuire a proceselor tradiționale, ci un upgrade cuprinzător în utilizarea materialului, ajustarea procesului, capacitatea de procesare, viteză & precizie, cost și flexibilitate.

1. Economie mai mare de material

Dezavantajul fazării într-un singur pas: Când se face fazarea direct pe o tablă completă, trebuie rezervat spațiu între piese pentru calea de tăiere a fazei, rezultând o risipă semnificativă de tablă.

Îmbunătățirea cu fazarea secundară: Mai întâi, se realizează o decupare inițială dreaptă, permițând părților să fie tăiate cu margine comună maximă. Apoi, se realizează finisarea fazei.

Descriere imagine: Tăiere o singură dată și margine comună

Efect real: Comparativ cu fazarea într-un singur pas, fazarea secundară poate reduce semnificativ zona de deșeuri, crescând utilizarea materialului cu 5%–10%, ceea ce este deosebit de important pentru producția de plăci groase de format mare.

2. Ajustare mai ușoară a procesului

Luați ca exemplu procesarea unei faze de tip K pe o tablă de oțel carbon de 30 mm (ambele unghiuri de fază superioară și inferioară sunt de 45°, înălțimile sunt de 10 mm, fața rădăcinii 10 mm):

Fazarea într-un singur pas: Grosimea efectivă de tăiere a fazei ajunge la 42,4 mm, necesitând o energie de tăiere ridicată; zgura este zgură tare, dificil de curățat.

Fazarea secundară: Necesită doar tăierea unei grosimi de 14,1 mm, cerința de energie de tăiere este redusă cu două treimi; zgura este zgură moale, mai ușor de gestionat.

Diferența de efect: Fazarea secundară are o viteză de tăiere mai mare, o zonă afectată termic mai mică, o calitate a suprafeței tăiate semnificativ îmbunătățită și o consistență mai bună la sudarea ulterioară.

3. Capacitate de procesare mai puternică

Capacitatea de procesare a fazării tradiționale într-un singur pas este limitată de puterea laserului, în timp ce fazarea secundară depășește acest blocaj prin optimizarea decompoziției procesului: