Máy cắt Laser sợi cho thép không gỉ

Máy cắt laser sợi quang mới của Chicago Metal Fabricators không phải là máy giàn. Trục X là cấu trúc thép kéo dài dọc theo giữa buồng cắt. Nó được thiết kế để hỗ trợ nhiều hơn cho các đầu cắt tốc độ cao. Nó cũng cho phép truy cập vào toàn bộ chiều dài của bàn cắt laser.
Nằm ở phía tây nam của thành phố, Chicago Metal Fabricators đã tồn tại hơn 100 năm. Nhưng ngay cả trong thời đại ngày nay, nó vẫn thể hiện sự sẵn sàng đón nhận công nghệ mới nhất — gần đây nhất là một trong những máy cắt laser sợi quang lớn nhất ở Mỹ
Nếu bạn đi du lịch gần nhà sản xuất, nơi được chia sẻ với các ngôi nhà gỗ kiểu Chicago và những ngôi nhà dành cho một gia đình khác, bạn có thể ngạc nhiên về quy mô cơ sở của nhà sản xuất. Nó có diện tích 200.000 bộ vuông, bằng khoảng một nửa diện tích của một khu phố. Khi mới thành lập vào năm 1908, tòa nhà đã mở rộng từng phòng một. Các phòng có tường gạch nhường chỗ cho các phòng có tường gạch khác cho đến khi bạn đến một vịnh lớn hơn phía sau cơ sở.
Vào đầu thế kỷ 20, Chicago Metal Fabricators đã sản xuất tủ kim loại và hệ thống ống nước bằng cách sử dụng máy ép được dẫn động bởi ròng rọc ống chỉ và bánh đà gắn gần trần nhà;trên thực tế, một số công ty vẫn giữ nguyên vị trí như họ đã làm cách đây gần một thế kỷ , điều này chứng tỏ lịch sử sản xuất của công ty. Ngày nay, công ty tập trung vào các bộ phận nặng và các cụm lắp ráp lớn từ bảng 16 khổ đến bảng 3 inch. Một xưởng có thể có lên đến 300 công việc mở bất cứ lúc nào.
Randy Hauser, chủ tịch của Chicago Metal Fabricators cho biết: “Chúng tôi có các khu vực chế tạo lớn, hạng nặng.“Rõ ràng, với tư cách là một nhà chế tạo kim loại, bạn muốn có những chiếc vịnh dài, nhưng chúng tôi thì không.Chúng tôi có khu vực vịnh lớn ở phía sau, nhưng chúng tôi có rất nhiều phòng lớn.Vì vậy, căn phòng chúng tôi sử dụng có nhiều di động hơn.
“Ví dụ, chúng tôi chế tạo thép không gỉ trong các phòng biệt lập để tránh ô nhiễm carbon.Sau đó, chúng tôi thực hiện rất nhiều công việc nhẹ nhàng và lắp ráp ở một số phòng khác,” anh ấy tiếp tục. “Chúng tôi di động hóa công việc của mình theo cách này.Nó đã lợi dụng tình hình hiện tại của chúng ta.”
Do các loại công việc sản xuất đã phát triển qua nhiều năm nên cơ sở khách hàng cũng vậy. Các nhà chế tạo kim loại ở Chicago hiện cung cấp các bộ phận kim loại cho ngành hàng không vũ trụ, hỗ trợ mặt đất hàng không, xây dựng, đường sắt và nước. Một số công việc rất tế nhị, chẳng hạn như 12- thành phần hàng không vũ trụ 6 inch tấn. Thép A514 yêu cầu kiểm soát nhiệt tinh vi và kiểm tra hạt từ tính của từng đường hàn sau khoảng thời gian giữ 24 giờ. Đã qua rồi cái thời chế tạo các hệ thống đường ống đơn giản tại nhà máy phía tây nam.
Mặc dù các mối hàn và chế tạo lớn, phức tạp này chiếm phần lớn trong hoạt động kinh doanh của công ty, nhưng Hauser cho biết họ vẫn thực hiện khá nhiều công việc về kim loại tấm. Ông ước tính nó vẫn chiếm khoảng một phần ba toàn bộ hoạt động kinh doanh.
Đó là lý do tại sao khả năng cắt laser mới rất quan trọng đối với công ty khi công ty tìm kiếm các cơ hội trong tương lai.
Chicago Metal Fabricators bắt đầu cắt laser vào năm 2003. Họ đã mua một máy cắt laser CO2 6 kW với giường cắt 10 x 20 foot.
Hauser nói: “Điều chúng tôi thích ở nó là nó có thể xử lý các tấm ván lớn hơn, nặng hơn, nhưng chúng tôi cũng có một số lượng khá lớn các tấm kim loại.
Nick DeSoto, kỹ sư dự án tại Chicago Metal Fabricators, kiểm tra máy cắt laser sợi quang mới khi anh hoàn thành công việc.
Các nhà sản xuất luôn quan tâm đến việc bảo trì, vì vậy laser CO2 vẫn có thể cung cấp các bộ phận được cắt chất lượng cao. Nhưng để đảm bảo rằng laser cắt chính xác nhằm đáp ứng các thông số kỹ thuật chất lượng đòi hỏi khá nhiều kiến ​​thức. Ngoài ra, việc bảo trì đường dẫn tia định kỳ yêu cầu máy để được ngoại tuyến trong thời gian dài.
Hauser cho biết ông đã để mắt đến công nghệ cắt laser sợi quang trong nhiều năm, nhưng chỉ muốn theo đuổi công nghệ này sau khi nó được chứng minh. Đồng thời, ông đã nhận được phản hồi tích cực từ các nguồn đáng tin cậy và ông đã thấy các thiết kế đầu cắt đã phát triển như thế nào để cho phép laser sợi quang cắt kim loại dày hơn so với các thế hệ công nghệ trước đây có thể xử lý.
Ngoài ra, anh ấy muốn tìm một nhà sản xuất sẵn sàng chế tạo bàn cắt tùy chỉnh có kích thước 10 x 30 foot. Bàn cắt tiêu chuẩn lớn nhất có kích thước khoảng 6 x 26 foot, nhưng Chicago Metal Fabricators có hai bàn hãm dài 30 foot, loại lớn nhất trong đó cung cấp lực uốn 1.500 tấn.
“Tại sao phải mua 26-ft.laser, bởi vì bạn biết đơn đặt hàng tiếp theo mà chúng tôi nhận được sẽ là 27-ft.bộ phận,” Hauser nói, thừa nhận công ty thực sự có khoảng 27-ft.Parts trong xưởng ngày hôm đó.
Khi việc tìm kiếm laser sợi quang trở nên nghiêm trọng hơn, một nhân viên bán máy công cụ đã đề nghị Hauser xem xét CYLASER. Sau khi tìm hiểu về mối quan hệ lâu dài của công ty với công nghệ laser sợi quang và kinh nghiệm chế tạo máy cắt quy mô lớn, Hauser biết rằng mình đã tìm thấy một nhà cung cấp công nghệ mới.
Trước khi bước vào lĩnh vực cắt kim loại, CYLASER là nhà sản xuất máy hàn tùy chỉnh. Nó nằm gần cơ sở sản xuất IPG Photonics của Ý, nhà cung cấp chính nguồn cung cấp năng lượng laser sợi quang cho các nhà chế tạo máy công cụ trên thế giới. Sự gần gũi đó đã thúc đẩy hai công ty để phát triển mối quan hệ kỹ thuật mạnh mẽ trong những năm qua, theo các quan chức của công ty.
Vào đầu những năm 2000, IPG bắt đầu cung cấp laser sợi quang công suất cao cho thị trường hàn. Nó đã cung cấp cho CYLASER một máy phát điện để dùng thử, điều này đã thu hút các nhà phát triển sản phẩm của công ty. Ngay sau đó, CYLASER đã mua bộ nguồn laser sợi quang của riêng mình và bắt đầu sử dụng nó cho mục đích hàn. ứng dụng cắt kim loại.
Năm 2005, CYLASER lắp đặt máy cắt laser đầu tiên tại một xưởng sản xuất ở Schio, Ý. Từ đó, công ty đã phát triển đầy đủ các loại máy cắt 2D, máy cắt ống và cắt ống 2D kết hợp, cũng như máy cắt ống độc lập máy móc.
Nhà sản xuất chế tạo máy cắt laser sợi quang rất lớn ở châu Âu và cách nó điều chỉnh chuyển động trục X của đầu cắt đã thu hút sự quan tâm của Hauser. Máy cắt laser sợi quang này không có hệ thống giàn truyền thống để di chuyển đầu cắt qua bàn cắt lớn ;thay vào đó, nó sử dụng cách tiếp cận “cấu trúc máy bay”.
Do tia laser sợi quang không cần đi theo đường dẫn truyền gương của cầu truyền thống, CYLASER có thể tự do nghĩ ra một cách khác để di chuyển đầu cắt laser. Thiết kế cấu trúc máy bay của nó bắt chước một cánh máy bay, với cấu trúc hỗ trợ chính kéo dài xuống giữa của cánh. Trong thiết kế máy cắt laser, trục X bao gồm một cấu trúc thép phía trên được giảm căng thẳng và được gia công chính xác. Nó chạy xuống giữa buồng cắt. Cấu trúc thép cũng được trang bị giá đỡ và bánh răng và hệ thống đường ray chính xác. Bên dưới trục X, trục Y được kết nối bằng bốn bộ ổ trục chính xác. Cấu hình này được thiết kế để hạn chế bất kỳ sự uốn cong nào của trục Y. Trục Z và đầu cắt được gắn trên trục Y.
Các bộ phận dài được sử dụng để chứa dây cáp trong các tòa nhà thương mại được cắt bằng máy cắt laser sợi quang mới và uốn trên các máy uốn lớn của công ty.
Hauser cho biết thiết kế giàn lớn trên bàn rộng 10 foot mang quán tính đáng kể.
Anh ấy nói: “Tôi không thích giàn kim loại tấm lớn lắm khi bạn đang cắt và xử lý các tính năng nhỏ ở tốc độ cao.
Thiết kế cấu trúc máy bay cho phép nhà sản xuất tiếp cận hai bên và toàn bộ chiều dài của buồng cắt laser. Thiết kế linh hoạt này cũng cho phép nhà sản xuất đặt bộ điều khiển máy ở hầu hết mọi nơi xung quanh máy.
Chicago Metal Fabricators đã mua một máy cắt laser sợi quang 8 kW vào tháng 12 năm 2018. Máy có tính năng thay đổi pallet kép để người vận hành có thể dỡ các bộ phận từ khung trước và nạp phôi tiếp theo trong khi máy thực hiện công việc khác. Cũng có thể truy cập laser từ bên cạnh nếu người vận hành muốn truy cập nhanh, chẳng hạn như ném phần còn lại lên bàn cắt để làm việc nhanh chóng.
Laser sợi quang đã được thiết lập và chạy từ tháng 2 với sự giúp đỡ của Nick DeSoto, một kỹ sư dự án chế tạo kim loại có trụ sở tại Chicago, người cũng là người chủ chốt trong việc đưa các máy cắt laser CO2 cũ hơn của công ty và duy trì hoạt động của chúng trong nhiều năm. Hauser cho biết laser đã hoạt động hiệu quả như mong đợi.
Ông nói: “Những gì chúng tôi tìm thấy trên các máy laser cũ là khi bạn đi quá 3/4 inch, tia laser có thể cắt nó, nhưng vấn đề nằm ở chất lượng cạnh của tấm,” anh ấy nói. “Vì vậy, khi chúng tôi nhận được trong phạm vi đó, máy cắt plasma HD của chúng tôi phù hợp với hầu hết các ứng dụng.
Hauser cho biết: “Chúng tôi đã đầu tư vào nhiều loại vật liệu từ 16-gauge đến 0,75-inch trong loại laser mới này.
Đầu cắt CYLASER được thiết kế để cung cấp các vết cắt chất lượng cao trên các loại kim loại khác nhau ở các độ dày khác nhau. Tính năng Vortex điều chỉnh công suất chùm tia kết hợp với lưu lượng và áp suất khí hỗ trợ, dẫn đến giảm các vệt và hình thức đồng đều hơn trên các cạnh cắt bằng laze, đặc biệt là trên thép không gỉ 0,3125″ hoặc lớn hơn. Vega là tên của chức năng sửa đổi chế độ chùm tia của đầu cắt, điều chỉnh kích thước chùm tia để có điều kiện cắt tối ưu trong các tình huống khác nhau.
Chicago Metal Fabricators, chuyên gia công khối lượng lớn nhôm và thép không gỉ, đã chuyển phần lớn công việc của họ sang máy cắt laser mới. Hauser cho biết chiếc máy này thực sự chứng minh được giá trị của nó khi cắt các tấm nhôm dày, thường lên tới 0,375 inch. Kết quả là “ thực sự tốt,” anh nói.
Trong những tháng gần đây, các nhà sản xuất đã chạy máy cắt laze sợi quang mới sáu ngày một tuần trong hai ca. Hauser ước tính máy này chạy nhanh gấp đôi so với máy cắt laze CO2 cũ hơn.
Các bộ phận dài được sử dụng để chứa dây cáp trong các tòa nhà thương mại được cắt bằng máy cắt laser sợi quang mới và uốn trên các máy uốn lớn của công ty.
“Tôi hài lòng với công nghệ này,” Hauser nói. “Chúng tôi chỉ cần thay ống kính mỗi năm một lần và việc bảo trì có lẽ chiếm 30% lượng khí thải CO2 của chúng tôi.Thời gian hoạt động [với laser mới] không thể tốt hơn.”
Với hiệu suất và kích thước của máy cắt laser sợi quang mới, Chicago Metal Fabricators hiện có những khả năng mới mà họ tin rằng sẽ giúp công ty đa dạng hóa hơn nữa cơ sở khách hàng của mình. Nói đây là một vấn đề lớn cũng không ngoa.
Dan Davis là tổng biên tập của The FABRICATOR, tạp chí chế tạo và tạo hình kim loại có số lượng phát hành lớn nhất trong ngành, và các ấn phẩm chị em của nó, STAMPING Journal, Tube & Pipe Journal và The Welder. Ông đã làm việc trên các ấn phẩm này từ tháng 4 năm 2002.
FABRICATOR là tạp chí công nghiệp chế tạo và tạo hình kim loại hàng đầu của Bắc Mỹ. Tạp chí cung cấp tin tức, bài báo kỹ thuật và lịch sử trường hợp giúp các nhà sản xuất thực hiện công việc của họ hiệu quả hơn. FABRICATOR đã phục vụ ngành này từ năm 1970.
Giờ đây, với toàn quyền truy cập vào phiên bản kỹ thuật số của The FABRICATOR, bạn có thể dễ dàng truy cập vào các tài nguyên ngành có giá trị.
Phiên bản kỹ thuật số của Tạp chí Tube & Pipe hiện có thể truy cập đầy đủ, giúp dễ dàng truy cập các tài nguyên công nghiệp có giá trị.
Tận hưởng quyền truy cập đầy đủ vào ấn bản kỹ thuật số của Tạp chí DẤU, nơi cung cấp những tiến bộ công nghệ mới nhất, các phương pháp hay nhất và tin tức ngành cho thị trường dập kim loại.
Tận hưởng quyền truy cập đầy đủ vào ấn bản kỹ thuật số của Báo cáo bồi đắp để tìm hiểu cách sử dụng sản xuất bồi đắp để cải thiện hiệu quả hoạt động và tăng lợi nhuận.
Giờ đây, với toàn quyền truy cập vào phiên bản kỹ thuật số của The Fabricator en Español, bạn có thể dễ dàng truy cập vào các tài nguyên ngành có giá trị.