Corte A Laser Na Fabricação De Chapas Metálicas De Vagões Ferroviários
2023-03-16450

Este artigo apresenta principalmente a seleção, aplicação, precauções de instalação, princípios de controle de qualidade e direção de desenvolvimento futuro da máquina de corte a laser na fabricação de chapas metálicas de vagões ferroviários de carga.


Como um equipamento de processamento comum para peças de chapa metálica, a máquina de corte a laser tem as vantagens de alta precisão, zona afetada pelo calor da borda pequena, boa qualidade da seção de corte, costura de corte estreita, seção de corte lisa, etc., e é muitas vezes o equipamento preferido para as empresas comprarem.


Com o desenvolvimento de vagões ferroviários de carga, carga pesada, rápida e leve tornaram-se sua principal direção de desenvolvimento. O design de produtos de vagão de carga ferroviária é diversificado e as características estruturais estão se tornando cada vez mais complexas, resultando em peças de chapa metálica em forma cada vez mais especial em termos de tipo e quantidade. Em termos de economia, corte e blanking só podem ser usados para processamento. Especialmente nos últimos anos, aço inoxidável, liga de alumínio e outros materiais têm sido amplamente utilizados nos novos produtos de vagões ferroviários de carga, e os requisitos para a qualidade da seção e zona afetada pelo calor são extremamente altos, o que também agrava a situação atual de capacidade de corte insuficiente e baixo nível de tecnologia de fabricação na indústria de fabricação de vagões ferroviários de carga. Portanto, muitos fabricantes de vagões ferroviários também precisam urgentemente comprar máquinas de corte a laser e outros equipamentos chave para resolver o gargalo atual da capacidade e melhorar a qualidade e eficiência.


Seleção da máquina de corte a laser


Atualmente, existem dois tipos principais de máquinas de corte a laser no mercado: máquinas de corte a laser de CO2 e máquinas de corte a laser de fibra. A máquina de corte a laser de CO2 é passar dióxido de carbono, nitrogênio e hélio através de um par de eletrodos positivos e negativos na proporção de vários milhares de vezes de pressão atmosférica para gerar laser e, em seguida, usar o ressonador para derivar o feixe de laser disponível, que é transmitido à cabeça de corte através do caminho óptico do voo, e, em seguida, concentrar o laser na peça de trabalho através da lente de foco, e usar a simplicidade do feixe de laser e alta temperatura para derreter, vaporizar e ionizar o material, e então cooperar com o gás de corte auxiliar para explodir o derretimento, vaporização O material ionizado gera fendas para realizar o processamento de corte. (A máquina de corte a laser de fibra óptica é excitar um grande número de tubos semicondutores de uma maneira concentrada, e então acoplar vários feixes de laser gerados a partir deles e transmiti-los para a cabeça de corte através da fibra óptica.)


Atualmente, o poder das máquinas de corte a laser de CO2 no mercado na China não é mais do que 6kW, e a gama de movimento da cabeça de corte não é mais do que 2mx6m (porque o feixe de laser com um caminho óptico voador de mais de 9m atenuará e afetará o módulo de foco, afetando assim a qualidade de corte). O modo é geralmente TM01 (alguns fabricantes prometem alcançar TM00), e a taxa de conversão fotoelétrica é geral. O sistema de resfriamento de água é necessário para tirar o excesso de calor, e o ar comprimido também é necessário = proteger e resfriar o caminho óptico voador e outras peças. Devido à sua entrada precoce no mercado chinês, este tipo de equipamento tem as vantagens de tecnologia confiável e madura, ampla faixa de espessura de corte, fácil aquisição de peças consumíveis, perfeita cadeia de fornecimento de gás auxiliar e numerosos fabricantes, que ocupam a grande maioria da participação de mercado. O tempo de comercialização da máquina de corte a laser de fibra é relativamente curto, e a participação de mercado é pequena. A principal razão é que o comprimento de onda é relativamente curto, que é apenas 1/10 daquele da máquina de corte a laser de CO2. Isto é mais fácil para o material absorver calor e produzir zona afetada pelo calor. A espessura comum das peças metálicas de chapa de vagão de carga ferroviária varia de 2 a 10 mm, e os tipos de material incluem aço carbono, aço inoxidável (ferrite e austenita), liga de alumínio, etc Os requisitos de precisão dimensional são altos e o tamanho da zona afetada pelo calor de corte é particularmente importante. Por conseguinte, esta desvantagem é inaceitável para o fabrico de vagões ferroviários, e a aquisição de vagões ferroviários deve basear-se em máquinas de corte a laser CO2.


Precauções para a instalação da máquina de corte a laser


Muitas empresas pensam que a máquina de corte a laser de CO2 pode ser usada depois que é comprada e conectada com eletricidade, mas não é. O equipamento também precisa de ar comprimido, água de resfriamento, fonte de alimentação estabilizada, válvula redutora de pressão, três tipos de gás gerador a laser e dois tipos de gás auxiliar de corte, e sala de temperatura constante e outras instalações de apoio. Se garrafas dewar são usadas, dispositivo de vaporização redutor de pressão e dispositivo de filtração também são necessários.


As máquinas de corte a laser têm exigências elevadas para o ambiente. A vibração do equipamento circundante terá um grande impacto na precisão do processamento, portanto, é necessário estabelecer um anel de vala de redução de vibração na parte mais externa da fundação durante a construção civil. Nas cidades do norte, o inverno é frio, o verão é quente e a diferença de temperatura entre a manhã e a noite é grande, o que tem um grande impacto na lente e outros componentes. Portanto, muitas vezes é necessário instalar seu corpo principal na sala de temperatura constante. No entanto, devido à necessidade de carga e descarga, a bancada de troca externa deve ser disposta fora da sala de temperatura constante através da parede.


Controle de qualidade da máquina de corte a laser


Os valores de parâmetros de corte de referência de vários materiais e espessuras são predefinidos na máquina de corte a laser, que pode ser selecionada diretamente para corte após chamar o programa de corte. No entanto, como os vagões ferroviários são todos placas médias e grossas, a qualidade do corte é muitas vezes pobre, e o fenômeno do corte incompleto e escória ocorre. Para esta situação, os operadores têm uma dor de cabeça, então como podemos melhorar a qualidade? Os fatores gerais são divididos em quatro categorias:


(1) Gerador do laser: potência de saída, modo do laser, polarização do laser, paralelismo do feixe, retidão do laser; Somente a potência de saída pode ser ajustada adequadamente dentro da faixa nominal, e os outros fatores de influência dependem principalmente da qualidade da fábrica e da seleção específica do tipo do equipamento.

(2) Cabeça de corte: lente de corte apropriada, lente de corte limpa, posição de foco precisa, tipo de bico, tamanho do bico e se o feixe está no centro do bico.

(3) Programação: caminho de corte confiável, pré-corte. O caminho de configuração do programa de corte deve ser o mais simples possível e prestar atenção ao ajuste da micro-conexão e outras funções; É melhor realizar um pré-corte antes de cortar para determinar se está correto.

(4) Parâmetros de processo adequados: ponto de perfuração, altura do bocal, potência, velocidade de corte, pureza de gás auxiliar e pressão de saída.


Na verdade, a máquina de corte a laser de CO2 desenvolveu-se basicamente ao limite devido à restrição da potência de saída e outros fatores, enquanto o gerador de laser de alta potência da máquina de corte a laser de fibra é gradualmente comercializado e a tecnologia está constantemente madura. No futuro, as deficiências do comprimento de onda curto serão compensadas, a luz prejudicial no feixe de acoplamento também será controlada e o fenômeno da escória será melhorado. Além disso, além do consumo de gás auxiliar e uma pequena quantidade de lentes, apenas energia elétrica é necessária, Com as vantagens da alta taxa de conversão eletro-óptica, é obrigado a se tornar a principal força do equipamento de corte no futuro. Especialmente no corte de placas médias e grossas de vagões ferroviários de carga, é totalmente capaz de substituir a máquina de corte a plasma e a máquina de corte a chama. Naturalmente, seu campo de aplicação será mais extenso, e ele realmente se tornará a principal força do equipamento de corte com alta qualidade, eficiência e economia de energia.


Sobre a HGTECH: A HGTECH é pioneira e líder de aplicação industrial a laser na China, e fornecedora autorizada de soluções globais de processamento a laser. Dispomos de forma abrangente máquinas inteligentes a laser, linhas de produção de medição e automação e construção de fábrica inteligente para fornecer soluções globais para fabricação inteligente.