Lézererősség és anyagtípus

A szállézer vágási folyamat megfigyelése lenyűgöző élmény, mivel a vágók gyakran olyan nagy sebességgel működnek, hogy inkább nyomtatókra emlékeztetnek, mint fémvágó gépekre. Ez azért vált lehetővé, mert a modern technológiai megoldások, amelyeket az adagolórendszerekben használnak, lehetővé teszik, hogy a vágók gyakran 250 m/perc sebességet meghaladó sebességgel mozogjanak.

Azonban maga az adagolási sebesség nem fordítható le közvetlenül a készülék hatékonyságára. Ez utóbbi más tényezőktől függ - például a lézer teljesítményétől. Ha ez túl alacsony, a vágási sebesség egyszerűen kicsi lesz. Másrészt, az alacsony vágódinamika megakadályozza a gyors projektmegvalósítást még magas lézerteljesítmény mellett is, és a kézi lemezcsere azt jelenti, hogy egy erőteljes és gyors vágó tétlenül várakozik a következő vágási folyamatokra.

Lézer teljesítmény

A jelenleg elérhető szállézerek legnagyobb teljesítménye eléri a 15 kW-ot, míg néhány évvel ezelőtt ez 6 kW volt. A teljesítményszintek nagyon magasak, és úgy tűnik, hogy elérik a határértékeket. Azonban tisztán technológiai szempontból ilyen határ nem létezik - a modern szállézer hegesztőrendszerek teljesítménye meghaladhatja a 100 kW-ot [1]. Tehát nem csak a teljesítményről van szó. A probléma jelenleg a lézersugár továbbítási rendszere. Az 1-6 kW teljesítményű optikai szálas vágófejek nem birkóznak meg jól az ultra nagy teljesítményű lézerek energiasűrűségével, és sok gyártónak komoly problémái vannak a fej tartósságával 6 kW-ot meghaladó teljesítmény esetén.

Másrészt, a 8, 10, 12 vagy 15 kW teljesítménnyel működő és a termelőüzemekben való munkához szükséges megbízhatóságot és üzemidőt garantáló eszközöket csak azok a szállézergyártók kínálhatják, akik jelentős összegeket fektettek fejlesztésbe és kutatásba, optimalizálták az optikai szálas sugártovábbító rendszereket, és biztosították az optikai szennyeződések hiányát is. Azonban gépeik nyilvánvaló okokból sokkal drágábbak, mint az alacsonyabb teljesítménnyel működő vágók.

Emiatt a piacon elérhető rendszerek többsége 1-6 kW közötti teljesítményt kínál.

Lézer teljesítmény és anyagtípus

Szállézer választásakor annak teljesítményét a konkrét alkalmazáshoz kell igazítani, azaz meg kell határozni, milyen típusú munkát fog végezni és milyen típusú anyagot kell feldolgozni. A lézervágók használhatók vágásra, stancolásra és gravírozásra számos anyag esetében, mint például: fémek, alumínium, üveg, fa, műanyag, akril és sok más.

Egy másik figyelembe veendő paraméter - a fémlemez vagy alkatrész méretén kívül, amelynek egyszerűen be kell férnie a vágóba - a vágott anyag vastagsága és típusa. Itt az általános szabály érvényesül, hogy minél vastagabb és sűrűbb az anyag, annál nagyobb lézerteljesítmény szükséges a vágásához.

Az anyagvastagság valójában az egyetlen korlátozás a lézertechnológia számára - a szállézerek verhetetlenek, amikor vékony anyagok vágásáról van szó. Sajnos a 25 mm-nél vastagabb anyagok esetében más technológiát érdemes fontolóra venni, vagy 6 kW-nál nagyobb teljesítményű gépet kell vásárolni.

Durva útmutatóként feltételezhető, hogy egy lézervágó a következő teljesítménnyel:

Lehetővé teszi a következő vastagságú anyagok vágását:

Természetesen ezek az adatok eltérhetnek a konkrét megoldások esetében, és ezért a vásárlás előtt legjobb felvenni a kapcsolatot a kiválasztott lézervágó gyártójával.

Ne feledjük azt sem, hogy a lézer teljesítménye nemcsak a vágott anyag vastagságát és a vágási folyamat sebességét befolyásolja. A nagy teljesítményű lézervágók jobb minőséget és ismételhetőséget is kínálnak a vágási folyamatban, és lehetővé teszik az anyagszerkezetben lévő kis eltérések figyelmen kívül hagyását.

Végül, egy adott teljesítményű szállézer választása egy másik alapvető, ha nem a legfontosabb vállalati szemponttal is összefügg, ami a termelés jövedelmezősége.

Termelési költségek

Nagy teljesítményű lézer választásával nemcsak nagyobb hatékonyságot kapunk, hanem a termelési költségek jelentős növekedését is, ami a készülék magas árával és a magasabb üzemeltetési költségekkel jár - a teljesítmény megduplázása 20-30 százalékkal növeli a lézer üzemeltetési költségeit.

Azonban ezek a költségek nem feltétlenül olyan jelentősek, ha a további teljesítmény lehetővé teszi a vágási folyamat jelentős csökkentését és a hatékonyság növelését, mivel még mindig csak töredékét képviselik a fix költségeknek, amelyek többek között a következőket foglalják magukban: kezelői bérek, programozási költségek, infrastrukturális költségek, adók, berendezések értékcsökkenése (lízing részletek), szállítás, általános és adminisztratív költségek, és természetesen a nyersanyagköltségek.

A legtöbb termelőüzemben ezek a kiadások messze meghaladják a lézer üzemeltetési költségeit, mert bár a lézervágó vásárlási költségei magasak, a helyzet gyökeresen megváltozik, amikor a gép elkezd dolgozni. A lézervágás költségei viszonylag alacsonyak.

A lézervágó kiválasztásakor olyan eszközt kell választani, amely nemcsak jelenleg, hanem a közeljövőben is megfelel a termelési igényeknek. És mivel a lézervágási technológia az elmúlt években nagyon gyorsan fejlődött, szükséges nemcsak a piaci kínálat kutatása és a legújabb megoldások megismerése, hanem a kétségek megvitatása szakemberekkel. Ez a megközelítés lehetővé teszi a legjobb eszköz kiválasztását, a szükségtelen költségek elkerülését, és ami még fontosabb, a vállalat versenyelőnyének növelését.

Figyelembe véve a lézer teljesítményét és a gép dinamikáját, érdemes emlékezni arra, hogy a nagyobb teljesítmény gyorsabb vágást tesz lehetővé, különösen vastagabb anyagok esetén, és a nagyobb gépi dinamika nagyobb munkateljesítményt tesz lehetővé, különösen vékonyabb anyagok esetén. Az anyag be- és kirakodását illetően, a termelés nem folytatható ezen műveletek során. Tehát minél gyorsabbak ezek, annál jobb.

Ezért szálas vágó választásakor a három legfontosabb tényezőre kell összpontosítani, amelyek befolyásolják a szállézer hatékonyságát - lézer teljesítmény, gép dinamika és az anyag be-/kirakodási műveletek sebessége. És a lézer teljesítményét megfelelően kell az alkalmazásokhoz és a feldolgozott anyagokhoz igazítani.

[1] https://www.osapublishing.org/ol/abstract.cfm?uri=ol-43-19-4667