Máquina de corte por láser Es indispensable en la fabricación de equipos inteligentes y también es una de las funciones clave para que la industria manufacturera avance hacia la alta gama y la inteligencia. En comparación con los equipos de procesamiento tradicionales, el cortador láser tiene una mayor capacidad de procesamiento, mayor precisión y una eficiencia de procesamiento mejorada.
Sistema de control de corte por láser
1. La tasa de crecimiento compuesto de la industria del láser alcanzará más de 20% en los próximos años 3.
La industria del láser tiene una amplia variedad de aplicaciones posteriores. El tamaño total del mercado de la industria es de 144 mil millones y se espera que la tasa de crecimiento compuesto alcance 20% en los próximos años 3.
A. La cadena industrial del láser incluye componentes y materiales en la etapa inicial, láseres y equipos en la etapa intermedia y servicios de aplicación láser en la etapa final. Los servicios de aplicación en la etapa final de la cadena industrial incluyen corte por láser, soldadura, marcado, perforación, tratamiento médico, cosméticos, exhibición, fabricación aditiva, donde el corte por láser es una de las aplicaciones del láser, que puede usarse ampliamente en el procesamiento de materiales metálicos y no metálicos.
B. El tamaño del mercado de la industria láser en 2018 alcanzó los 144 mil millones, un aumento interanual del 22.14%. Entre ellos, el tamaño del mercado de componentes láser fue de 28.8 mil millones, un aumento del 22.03% interanual, el tamaño del mercado de aplicaciones láser fue de 54.7 mil millones, un aumento del 22.1% interanual, y el tamaño del mercado de equipos láser fue de 60.5 mil millones, un aumento del 22.22% interanual. Se espera que el tamaño general del mercado alcance los 248.9 mil millones en 2024, con una tasa de crecimiento compuesta de 20% en los próximos años 3.
2. La replicación de la experiencia exitosa de corte de baja potencia en el campo de alta potencia es el mayor impulso hacia el futuro.
El láser es uno de los inventos más importantes del siglo pasado. En los últimos 20 años, su aplicación en el campo industrial ha seguido creciendo y ha logrado un gran éxito. La tecnología de corte por láser es una parte importante de la tecnología de procesamiento láser. La máquina de corte por láser debe desarrollarse en la dirección Máquina de corte por láser CNC De acuerdo con los requisitos de alta velocidad y alta precisión. Para cumplir con los requisitos de la nueva máquina de corte por láser y desarrollar un sistema CNC de corte por láser con alta eficiencia y alta precisión, este tema utiliza un sistema de escaneo de galvanómetro dual y una mesa de trabajo de motor lineal bidimensional para realizar la combinación del movimiento de escaneo de galvanómetro y el movimiento de la mesa. Se mejora la velocidad y precisión de corte, se resuelve el problema del rango de corte pequeño del galvanómetro y se realiza el procesamiento a gran escala.
3. Se espera que la tasa de crecimiento de las ventas del sistema de control de corte por láser supere 30% en los próximos años 3.
En los próximos 3 años, la tasa de crecimiento compuesta de la demanda de equipos de corte por láser de baja y media potencia alcanzará el 17.99%, y la tasa de crecimiento compuesta de la demanda de alta potencia alcanzará el 38.49%. El rápido desarrollo de la industria manufacturera y la actualización y modernización de las tecnologías de fabricación industrial tradicionales han impulsado las ventas de equipos de corte por láser. En 2017, el número de ventas de equipos de corte por láser de baja y media potencia alcanzó los 22,500, un aumento de casi 60% En comparación con 2016. En 2018, debido al impacto de la crisis macroeconómica, las ventas alcanzaron las 26,000 unidades, un aumento del 15.6% interanual; mientras que el número de ventas de equipos de corte por láser de alta potencia En 2018, las ventas aumentarán a 6,250 unidades, un aumento interanual del 30.2%. Considerando la tasa de crecimiento compuesta de la industria en general de hasta 20% y la tasa de crecimiento histórica de baja y media potencia, alta potencia, se espera que bajo el crecimiento natural del mercado y la sustitución del stock, las ventas de equipos de corte por láser de baja y media potencia en 2019-2024 El volumen de ventas de la máquina de corte por láser de alta potencia será de 31200/36816/42707 unidades, con una tasa de crecimiento anual compuesta del 17.99%. El volumen de ventas de la máquina de corte por láser de alta potencia es de 9100/12700/16600 unidades, con una tasa de crecimiento anual compuesta del 38.49%.
Tendencias de corte por láser CNC
En el futuro, la tecnología de corte por láser será más diversa en la elección de generadores, los tipos de suministro de energía de los generadores serán más diversos, la salida de energía será más estable y la estructura tendrá ciertas características. El costo de uso de las máquinas de corte por láser se reducirá significativamente. El daño al cuerpo humano también se reducirá significativamente.
Los campos de aplicación de la tecnología de corte láser CNC están aumentando. La tecnología de corte tridimensional, enfoque automático y trayectoria óptica constante está madurando gradualmente. La operación técnica de usar un láser incorporado para cortar placas gruesas de gran formato mediante haces móviles también se mejorará gradualmente.
1. Análisis de connotaciones de la tecnología de corte láser CNC.
En general, el principio de funcionamiento del corte por láser consiste en utilizar un espejo para procesar el haz láser y procesar el material que se va a cortar. El láser emite un haz láser en una posición específica del espejo. Después de que el espejo se refracta, el haz láser se enfoca y enfoca mediante una lente especial.
En el proceso de corte por láser, se rocía gas auxiliar desde la boquilla y se agrega al haz de enfoque del láser, y finalmente se forma una herramienta de corte que contiene una energía fuerte. La potencia del corte por láser se ve afectada por la velocidad de movimiento de la boquilla. El proceso de corte en el material a cortar debe realizarse haciendo referencia a la trayectoria de movimiento de la plataforma de la máquina herramienta. El corte por láser CNC se utiliza principalmente para cortar metal. Además de cortar este material de alta dureza, diferentes tecnologías láser pueden completar el corte tridimensional, el corte de cuero, madera, papel y vidrio cerámico, etc., y la tecnología de escritura directa por láser también puede completar el tratamiento médico. Actividades operativas.
En el control del sistema de calidad de corte por láser, los técnicos deben ajustar razonablemente la posición de diferentes lentes de enfoque, utilizar una tarjeta de control de movimiento multieje para controlar la trayectoria del filtro y CCD En las actividades de control láser CNC, los técnicos deben ajustar la velocidad de posicionamiento del movimiento del rayo láser (eje X/Y) de acuerdo con los parámetros del sistema CNC que puedan soportar el tamaño de la placa procesada. Determine la velocidad máxima de procesamiento de acuerdo con la longitud de corte efectiva. En el procesamiento direccional del rayo láser, la precisión de posicionamiento del corte es incorrecta
2. La tendencia de desarrollo de la tecnología de corte por láser CNC.
La tecnología de corte por láser se utiliza ampliamente. Es una tecnología de precisión en la producción de máquinas herramienta CNC. Tiene muchos modos y atributos diferentes. Los diferentes tipos de láser tienen diferentes modos de trabajo, y la diferencia en la potencia del láser y la polarización del haz determina que el láser tenga una estabilidad de modo diferente durante el proceso de corte.
Las nuevas tecnologías de procesamiento láser incluyen principalmente el grabado láser tridimensional, la fabricación de microestructuras láser, el procesamiento de compuestos láser-SPM y el grabado de máscaras excimer. Los campos de procesamiento y producción industrial prestan más atención a la tecnología láser CNC, y el personal técnico de I+D debe analizar cuidadosamente las características y el estado de aplicación de la tecnología de corte láser CNC y optimizar el modo de aplicación de la tecnología de corte CNC. La tecnología de corte láser CNC se desarrollará en la dirección de alta velocidad y múltiples grados de libertad. Debido a la obvia tendencia de crecimiento del mercado de máquinas de corte láser CNC de alta potencia en los últimos años, la demanda total de máquinas de corte láser en el campo de la fabricación industrial sigue aumentando.
Para satisfacer el desarrollo de la demanda del mercado, en el campo de la producción y fabricación de máquinas láser CNC, habrá máquinas de corte láser de alta precisión y alta velocidad, máquinas de corte láser tridimensionales, máquinas de corte láser de placas gruesas de gran formato y otros equipos especiales de máquinas de corte láser. La capacidad de corte de las máquinas de corte láser se mejora gradualmente y la adaptabilidad y la libertad de la tecnología de corte seguirán aumentando. La máquina de corte láser horizontal utiliza tecnología de procesamiento de trayectoria óptica móvil de pórtico para completar la detección de nubes de plasma y otras operaciones durante el corte. El nuevo 3D y 3D La máquina de corte por láser con sistema de corte por láser dual puede satisfacer los requisitos de corte de alta velocidad en el campo de la fabricación industrial y satisfacer las necesidades de procesamiento de piezas difíciles. El uso de equipos de corte por láser de fibra también puede cortar materiales de alta dureza, y la superficie de la herida después del corte es limpia, lo que favorece las operaciones de procesamiento de recubrimiento posteriores.
3. Análisis de aplicación de la tecnología de corte láser CNC.
A. Análisis estándar general de la tecnología de corte por láser CNC.
En la actualidad, el estándar general de los parámetros de la industria de las máquinas de corte por láser son principalmente las máquinas de corte por láser alemanas. La tendencia de desarrollo de la tecnología de corte por láser CNC es la dirección que consume menos energía y el tipo de gas de trabajo disponible para el funcionamiento del láser es más adaptable. En la actualidad, las 2 máquinas de corte por láser comunes en el campo de la tecnología láser CNC son el láser SLAB-D025 (2500W) y láser de flujo rápido axial (3000W). Estas dos tecnologías de corte por láser representan el contenido de desarrollo principal en el campo de producción industrial actual.
El principio estructural del láser SLAB-D025 es descarga de placa, enfriamiento por difusión, no tiene un dispositivo de flujo de gas fijo, no es necesario que el gas fluya, por lo que no hay un dispositivo de alimentación de gas. Las características del haz de este láser son el modo TEM00, el ángulo de divergencia del haz es 0.15mrad, la vida útil de la lente de la ventana de salida láser es de aproximadamente 40,000 horas, la frecuencia de pulso es de 5000 HZ y solo la función de pulso de compuerta. La máquina de corte láser SLAB-D025 tiene muchos tipos de gases de trabajo, principalmente monóxido de carbono, helio, nitrógeno, dióxido de carbono, etc. Esta máquina de corte también puede usar gas mixto especial alemán, el monóxido de carbono total del gas mixto es del 6%, el otro es del 94%.
Esta máquina de corte por láser consume la menor cantidad de gas, solo 0.2 l/h. En la actualidad, otra máquina de corte por láser convencional es una máquina de flujo rápido axial. Su principio estructural son las características de movimiento de descarga de flujo axial rápido. La turbina es un dispositivo de flujo de gas. El consumo de aire de esta máquina de corte por láser es relativamente grande, hasta 35 l/h, pero su eficiencia de corte es la más alta. La frecuencia de pulso de la máquina de corte por láser CNC de flujo rápido axial se puede ajustar. Tiene múltiples funciones de superpulso y superpulso adicional, y puede generar 2.5 veces la potencia nominal. (Es decir, una 3000W El láser puede generar 7500W de potencia) y sus capacidades de perforación y corte son relativamente fuertes.
B. Análisis de las perspectivas de desarrollo de la tecnología de corte por láser.
El nuevo mercado de la tecnología de corte por láser se está desarrollando hacia el campo de las operaciones de ultraalta precisión, y la precisión de control del corte por láser, como el ancho y la estrechez de la incisión y la rugosidad de la superficie de la incisión, es mayor. Los tipos de materiales procesados en el mercado de corte por láser son más amplios, y las nuevas áreas de desarrollo en el mercado de corte de materiales ingresarán a la maquinaria textil, la maquinaria alimentaria, la maquinaria médica, la decoración de iluminación, la industria del embalaje, el transporte marítimo, la automoción, la aviación y la industria del acero. Los nuevos mercados para el desarrollo del procesamiento láser incluyen el mercado de equipos de procesamiento de torno de control numérico láser, y los campos de aplicación incluyen abrasivos, dispositivos, maquinaria, barcos, automóviles, aeroespacial y la industria del acero.
El controlador de movimiento se utiliza para el control servo del eje I y el control servo del eje N para ajustar la dirección de entrada y salida de E/S para garantizar que la superficie de corte del material a cortar sea más suave y reducir el desgaste de la lana de las esquinas causado por el corte láser. De acuerdo con la estructura de hardware del sistema CNC, se realiza una auditoría simplificada del sistema de control y la placa principal (bus de PC) se utiliza para controlar todo el sistema de procesamiento láser. En el desarrollo de la tecnología de corte láser, el enfoque está en optimizar y actualizar las funciones de la placa de control del software.
Conclusión
La tecnología de corte por láser CNC se desarrollará en nuevos campos. La demanda de productos de procesamiento láser en la producción industrial requiere que los técnicos desarrollen continuamente nuevos mercados. Para mejorar la eficiencia de la tecnología de corte por láser CNC, los técnicos deben optimizar la placa de control del sistema láser CNC. Entre ellos, en el módulo de gestión del sistema de corte por láser CNC, los técnicos deben hacer un buen trabajo de gestión de la base de datos del sistema. De acuerdo con los estándares de gestión de la biblioteca de procesos estándar, el modo de corte por láser se monitorea en tiempo real, los parámetros del proceso de procesamiento actual se prueban de acuerdo con los requisitos de los métodos de procesamiento comunes y se analizan los parámetros estándar del proceso de la industria para modificar la información de preparación del proceso irrazonable.
