В прошлом увеличение мощности лазера считалось наиболее прямым и эффективным способом повышения эффективности обработки, но после выпуска станка для лазерной резки мощностью 60 000 Вт в отрасли началась дискуссия о том, можно ли увеличить мощность вершина. Президент Pentium Laser Ву позволил серьезно задуматься: 60,000 Вт уже способны полностью заменить плазму, газовую резку, а затем более высокая мощность, эффективность резки и способность резки, способствующие резке, были менее очевидными, но еще больше увеличит стоимость пользователя, но и еще больше увеличит потребление энергии. Но стремление к эффективности в промышленной сфере бесконечно. Если мощность достигла потолка, какие еще способы повысить эффективность обработки?
Представляем балки из углеродного волокна для двойного ускорения
Эта проблема не слишком долго беспокоила автора. Не так давно автор посетил лазер Фейюэ и с помощью лазера Фейюэ улучшил некоторые идеи.
Feiyue laser - это высокотехнологичное предприятие, специализирующееся на разработке высокоточных лазерных технологий, высокоточной лазерной резке, сварке, маркировке и других лазерных приложениях. Генеральный директор Feiyue Laser г-н Лю представил, что в прошлом году они начали внедрение луча из углеродного волокна, этот луч с поверхности имеет высокую прочность, отсутствие деформации, легкий вес, а в практическом применении также может иметь очень очевидный эффект снижения скорости.
Как мы все знаем, поперечина является одним из ключевых компонентов портального станка. Статические и динамические характеристики самой поперечины определяют общую производительность портального станка, поскольку эффективность, точность и стабильность обработки станка имеют важное значение. важное воздействие. В настоящее время траверса станка изготавливается из металла, в основном отливки из стали и алюминиевых сплавов.
Литые поперечины из стали обладают преимуществами хорошей устойчивости и высокой точности, но из-за большого веса их обычно используют в машинах, не требующих высоких скоростей. Для достижения высоких скоростей и высокого ускорения двигатели должны иметь высокую мощность и крутящий момент. Когда динамические характеристики согласованы за пределами своих пределов, дальнейшее улучшение невозможно. Чтобы уменьшить вес балки, люди начали использовать балку из алюминиевого сплава, но вес алюминиевой балки по-прежнему велик, повышение скорости и ускорения ограничено, а модуль материала из алюминиевого сплава низкий, мягкий, легко обрабатывается. деформироваться, коэффициент теплового расширения велик, точность чувствительна к изменениям температуры. Поэтому алюминиевые балки часто требуют повторной калибровки через 3-6 месяцев.
Вес балки из углеродного волокна составляет 1/4 ~ 1/5 стали, 1/2 ~ 1/3 алюминиевого сплава, этот легкий материал позволяет еще больше повысить скорость и ускорение станка. По словам г-на Лю, после внедрения балок из углеродного волокна команда исследований и разработок лазера Feiyue после больших усилий стала прецизионными режущими станками, как правило, с ускорением 0.8g-1g 2g, при ускорении удвоилось, в то же время точность также от уровня прошлого шелка до уровня μ.
Поперечины из углеродного волокна все еще сокращают расходы?
Помимо повышения скорости, г-н Лю также упомянул о преимуществах снижения затрат, которые балки из углеродного волокна приносят в Feiyue Laser. Благодаря преимуществу легкого веса балка из углеродного волокна имеет небольшую инерцию движения, что значительно снижает потребность в стойке и двигателе и в то же время позволяет добиться снижения веса кровати. Как упоминалось ранее, чтобы стальные и алюминиевые балки могли достигать высоких скоростей и высокого ускорения, двигатели должны иметь большую мощность и крутящий момент. А в случае сохранения характеристик ускорения без изменений, балки из углеродного волокна могут эффективно снизить стоимость станины, стойки и двигателя, а обычные двигатели также могут обеспечить ускорение в 1g, а точность может быть значительно улучшена.
Кроме того, более высокая скорость и ускорение — это вечное стремление к промышленной сфере. Если использование стальных балок, алюминиевых балок и ускорение часто приносятся в жертву ради повышения точности, а повышение точности часто приносится в жертву ускорению, то сделать и то, и другое сложно. Если вы хотите синхронизироваться для повышения точности и ускорения, вам придется заплатить огромные дополнительные затраты на приобретение более мощного двигателя, реечной передачи и шестерни, и даже эти увеличенные затраты будут выше, чем ценность, создаваемая оборудованием для пользователя, пользователя. не заплатит за это. Лю сказал, что малые частные предприятия не могут идти с низким уровнем успеха, и пользователь может не распознать входные данные, которые слишком высоки для корпоративного риска, но луч из углеродного волокна для улучшения ускорения и вероятность успеха значительно повышаются. , и реализация стоимости также по сравнению со стальными балками, алюминиевые балки значительно уменьшены, поэтому лазер Feiyue был всесторонне принят балками из углеродного волокна, полностью отказавшись от металлических балок.
Для конечного пользователя балки из углеродного волокна также могут иметь очень значительный эффект снижения затрат. Когда ускорение машины увеличивается с 1g до 2g, это означает, что пользователю нужно потратить немного больше денег, чем раньше, чтобы купить одну машину, чтобы достичь эффекта прошлого, купив две машины, что значительно улучшит ситуацию. стоимость всей машины. В то же время более легкая балка также означает, что износ направляющих и стоек, которые несут основную нагрузку движения, будет меньше, что может значительно улучшить срок службы направляющих и стоек и продлить срок службы. срок службы оборудования.
Стоит отметить, что, поскольку процесс формования металлической балки представляет собой термическую обработку, большое количество процессов резки приводит к образованию остаточных напряжений внутри металла, и с течением времени остаточные напряжения постепенно снимаются, что приводит к изгиб и деформация балки, влияющие на точность работы оборудования. Даже при неоднократной термообработке старения устранить его все равно невозможно. Балки из алюминиевого сплава мягкие и легко деформируются, что требует частой регулировки персоналом послепродажного обслуживания для обеспечения точности оборудования. А более тяжелая балка легко может вызвать перегрев (или даже сгорание) двигателя при длительной работе, что принесет предприятию огромные послепродажные расходы, а также заставит пользователя остановить производство и ждать технического обслуживания. .
Основным компонентом углеволокна является углерод, относится к неорганическим хрупким материалам, не имеет пластической деформации, удлинение при разрыве составляет всего около 2%. После формирования композитного материала из углеродного волокна при длительном использовании не происходит ползучести, усталости, и он может сохранять высокую точность в течение длительного времени без повторных регулировок персоналом послепродажного обслуживания. И вес карбоновой балки легче, потери мотора меньше, при нагреве мотора почти не происходит. Таким образом, балки из углеродного волокна могут помочь предприятиям сэкономить на послепродажных расходах, а также помочь пользователям избежать частых простоев.
