+375 (17) 317-96-22 +375 (29) 315-35-28 +375 (29) 631-98-20
Лазерный волоконный станок для резки металла CHAMPION

Лазерный волоконный станок для резки металла CHAMPION

Оптоволоконные лазеры

Оптоволоконный иттербиевый источник генерирует лазерное излучение, которое доставляется в режущую голову. Режущая голова фокусирует лазерный луч на обрабатываемом материале. Сфокусированное лазерное излучение нагревает узкую зону обрабатываемого материала, что обеспечивает высокую точность получаемых деталей.

Оптоволоконные лазеры предназначены для работы с металлической группой материалов. Лазерная резка отличается отсутствием механического воздействия на обрабатываемый материал из-за чего в металле возникают незначительные деформации, как временные в процессе резки, так и остаточные после полного остывания. Вследствие этого, лазерную резку легкодеформируемых заготовок можно осуществлять с высокой степенью точности. Благодаря большой плотности потока энергии лазерного излучения обеспечивается высокая производительность процесса в сочетании с высоким качеством поверхностей реза. Легкое и сравнительно простое управление лазерным излучением позволяет осуществлять лазерную резку по сложному контуру плоских и объемных деталей и заготовок с высокой степенью автоматизации процесса.

Важным достоинством данного вида обработки является его высокая производительность при низких эксплуатационных расходах. Потребление электроэнергии на 70% меньше по сравнению с лазерами CO2.

Конструкция станка CHAMPION

Станок оптоволоконной оптической резки состоит из сварной станины с минерала-композитным заполнителем, сборно-сварного металлического портала, режущей головы с автофокусом, лазерного источника, сервоприводов, зубчатых передач, редукторов, линейных направляющих, пульта управления оператора, системы выбора режущего газа, водяного чиллера, вытяжного вентилятора, выкаткой паллеты и опционально может быть оснащен сменным рабочим столом, кабинетной защитой и т.д.

Масса станка без дополнительного оборудования составляет 3,0 тонны, габаритные размеры ДхШхВ 4,9х2,3х1,8 м.

О комплектующих станка:

  • Станина с минерала-композитным заполнителем

К современным станкам лазерной резки предъявляются все более высокие требования по скорости и точности обработки. Но высокая скорость процессов резки, холостых ходов и сложная траектория движения резака неизбежно создают вибрации станины, что отрицательно сказывается на качестве обработанной поверхности и точности получаемых размеров.

Для того, чтобы минимизировать влияние возможных вибраций в станине при перемещении портала и режущей головы  разработана конструкция минералокомпозитной станины не имеющая аналогов среди конкурентов - производителей машин лазерной резки.

На сегодняшний день минеральное литье относится к самым высокопроизводительным современным конструкционным материалам и его использование получает все большее распространение в производстве фрезерных, токарных, сверлильных, электроэрозионных станков, а преимущества находят применение не только в станках, использующих высокоскоростную технологию (HSC, HSM).

Давно доказано, что станина из минерального литья гасит вибрации примерно в 6 раз эффективнее, чем аналогичная станина из чугуна, и в 10 раз эффективнее, чем аналогичная стальная конструкция.

  • Портал с Кэ линейного расширения идентичным со станиной

Наиболее распространенной конструкцией портала станков, является алюминиевая конструкция профильного типа, получаемая методом экструзии. Данная конструкция отличается малым весом, что благоприятно сказывается на динамике портала, но имеет малую жесткость, что может привести к возникновению больших прогибов при высоких рабочих ускорениях.

В сравнении с комбинацией алюминиевый портал и металлическая станина, коэффициент линейного расширения алюминия выше чем у стали на 49%. Т.е если станок был изготовлен и собран при температуре 30 градусов Цельсия (средняя температура в Южных частях Китая), а эксплуатируется в России при температуре 12 градусов по Цельсию, то явным станет факт, что так как в конструкции станка осуществляется жесткое сопряжение станины и портала через рельсовые направляющие и каретки, разница в изменении размеров (примерно 0.35 мм) приведет к деформациям станины и портала и возникновению дополнительной нагрузки на рельсы и каретки. Такие показатели приведут к тому, что с течением времени нагрузка на трущиеся и подвижные части станка, зубчатая пара рейка- шестерня и линейные направляющие будут подвергаться повышенному износу, что неизбежно приведет к потери точности оборудования и последующему выходу из строя узла. Не удивительно, что ни один из лидеров станкостроения (TRUMPF, AMADA, PRIMA POWER и т.д. не используют алюминиевые порталы в конструкции станков. Используя алюминий можно сэкономить на мощности приводов для достижения заданных характеристик, но со временем (примерно через один год) это приведет однозначно к потере точности станка!

  • Кинематика станка

На станках Champion используются зубчатые пары мировых брендов. Скорость и точность перемещения портала обеспечивает пара рейка-шестерня отличающимися высокой точностью и геометрией, а также твердостью поверхностей равной 50...55 HRC. Точность узла рейка-шестерня соответствует индексу Q6, что гарантирует люфт не более 3х угловых минут. При этом ресурс на максимальной мощности составляет не менее 30 000 часов.

Не маловажное значение в работе станка играют линейные направляющие с каретками закрытого типа и преднатягом. Как зубчатая пара линейные направляющие изготовлены из стали повышенной твердости с глубокой закалкой и обладают классом точности “Н” -высокий (погрешность основных размеров в пределах 0,01мм). Для оценки времени срока службы было сформировано типовое нагружение кареток, исходя из анализа типовых операций. Наибольшее длительное нагружение на каретки формируется при резке большой группы отверстий с высокой рабочей скоростью (60 м/мин) и ускорениями до 1,5 g. Для такого режима работы полученный срок службы кареток с преднатягом ZA (каретки по продольной координате станка Y, как наиболее нагруженные) составил 16 тыс. км. Для непрерывной работы 24/365 - примерно 4 года.

Сервоприводы и редукторы станка Champion характеризуются высокой производительностью, минимальным люфтом, могут обеспечить высокие скорости и ускорения. Управление скоростью вала и его положением, способны поддерживать номинальный момент в довольно широком диапазоне скоростей.

Мощность сервоприводов по оси Х и Y составляет 2 кВт, что позволяет обеспечить скорость перемещения до 141 м/мин с ускорением до 1,5 G. Редуктор используется планетарный, одноступенчатый с передаточным отношением 4. Мощность сервопривода по оси Z составляет 0,75 кВт.

Ресурс - это гарантированное время работы при номинальной скорости и номинальном крутящем моменте. В станке редуктор используется совместно с двигателем, для которого 3750 об/мин является максимальной скоростью. В процессе работы станка предполагается долгосрочная работа на номинальной (для двигателя) скорости в 2500-3000 об/мин. В связи с этим ресурс редуктора может быть существенно выше 20 000 часов.

  • Лазерный источник

IPG Photonics – передовой производитель, флагман в области оптоволоконных лазеров. IPG использует ряд инновационных технологий, которые делают продукцию максимально эффективной и надежной. Одна из последних технологий корпорации – применение одиночного излучателя. При этом срок его эксплуатации превышает 100 000 часов. Такое оборудование рассчитано на постоянное пользование им в высокоскоростных режимах и сильные нагрузки.

Источники IPG Российского производства. Во все лазеры IPG закладывается избыточная мощность для стабильной работы диодов на малых токах при максимальной мощности и компенсации мощности в случае просадки диодов. Гарантия на лазерный источник IPG  Российского производства 3 года.

По желанию заказчика мы имеем возможность установить на станок Champion источники других производителей, например Maxphotonic или Raycus.

  • Лазерная режущая голова

Лазерная голова с автоматической фокусировкой предназначена для промышленных волоконных лазеров, встроенная система двойного водяного охлаждения обеспечивает ее стабильную работу. Для качества реза в процессе лазерной обработки металла важную роль играет расстояние между соплом и заготовкой. С этой целью непосредственно на головке устанавливается емкостной датчик, который непрерывно отслеживает рабочий просвет и тем самым способствует оптимальному режиму резки.

В отличие от других способов контроля высоты, применение емкостного датчика дает возможность с более высокой точность отслеживать рабочее расстояние. Поэтому для высокотехнологичных лазерных комплексов данная система является оптимальной и получила наибольшее распространение.

Режущая голова WSX

  • Быстрый и легкий доступ к защитному стеклу при смене.
  • Автоматическая регулировка фокусного расстояния
  • Система контроля высоты режущей головы
  • Полностью герметичный корпус (позволяет избежать попадания пыли на оптическую часть)
  • Широкий модельный ряд рассчитанных на разную мощность источника WSX NC12 до 1000 Вт, WSX NC30 до 3000 Вт и WSX NC60 до 6000 Вт.
  • Долгий срок службы расходных материалов
  • Быстрая и точная врезка в режиме перфорации Оптимальное соотношение цены и качества
  • Благодаря модульной конструкции, нет необходимости возвращать голову на завод для ремонта, обслуживание и замена линз происходит быстрее;
  • Встроенный датчик постоянно анализирует работу режущей головы для быстрой диагностики проблем и раннего предупреждения;
  • Регулирование давления воздуха с обратной связью и высокой точностью, делает процесс резки более стабильным и эффективным.

Режущая голова BLT640 устанавливается на станки Champion тяжелой серии, с источником мощностью 6000-15000 Вт

По желанию клиента на станок может быть установлена режущая голова других марок, например Raytools или Precitec.

  • Система управления станком

В станках Champion используется программное обеспечение CYPCUT, которое зарекомендовало себя как доступная и понятная программа, не требующая долгого обучения оператора и обладающая всем необходимым набором функции для работы на станке лазерного раскроя металла.

Система управления CYPCUT представляет собой систему программного и аппаратного обеспечения, предназначенную для лазерной резки, которая включает в себя не только управление процессом лазерной резки, но и управление слоями, обработку изображений, настройку процесса резки, планировании траектории обработки, моделирование процесса резки.

Программное обеспечение поддерживает форматы графических данных AI, DXF, PLT, Gerber, LXD и другие, а также поддерживает международный стандарт G-кода, разработанный Mater Cam, Type 3, Wentai и др., а также широким функционалом:

  • Автоматическая оптимизация при открытии/импортировании DXF и других файлов, в том числе: удаление повторяющихся линий, объединение кромок, удаление мелких изображений, автоматическое разделение внутренних и внешних контуров и произведение сортировки. Вышеуказанные функции могут быть выполнены вручную.
  • Поддержка функций редактирования и набора, включая: увеличение и уменьшение масштаба, перенос, отражение, вращение, выравнивание, копирование и комбинирование.
  • Простые в использовании настройки внешних и внутренних направляющих, компенсации зазоров, микро-соединений, перемычек, и так далее.
  • Различие внутреннего и внешнего контура, определение направления компенсации зазора в соответствии с внутренним и внешним контуром, проверка направляющих.
  • Поддержка разрыва и соединения кривых, сглаживания кривых, преобразования текста в кривые, группировки/разгруппировки объектов.
  • Функция автоматического размещения (NESTNG), которая позволяет сократить время разработки проекта и уменьшить количество отходов.
  • Простое заполнение при помощи большого разнообразия шаблонов.
  • Для функций автоматической и ручной сортировки поддерживается настройка порядка обработки изображений в группе.
  • Специальная функция просмотра позволяет выполнять проверку порядка обработки более интерактивным способом, чем моделирование.
  • Поддерживаются режимы двух-стадийного прожига, последовательного прожига, группового предварительного прожига. Настройка режимов зависит от мощности лазера, частоты, вида лазера, типа используемого газа, давления воздуха, тока, времени задержки и высоты отслеживания процессов прожига и резки.
  • Настройка в реальном времени частоты и мощности, настройка параметров для плавного старта.
  • Библиотека материалов хранит в себе все параметры обработки, которые можно повторно использовать для этого материала.
  • Возможность создания точки восстановления в любой точке после остановки или временной остановки; запуск обработки из любой позиции.
  • Программное обеспечение поддерживает резку труб и плоского материала.
  • Поддержка отслеживания высоты резки после выхода за пределы листа.
  • Автоматический поиск кромки и точное позиционирование.
  • Функция FLYCUT которая обеспечивает высокую скорость резки за счет выполнения всех необходимых резов по всей ширине листа (по оси х), затем тоже самое при длине листа (по оси Y). Данная функция актуальна при резке большого количества повторяющихся деталей.
  • Выбор режущего газа и выбор давления режущего газа.
  • Продувка сопла.
  • Функция маркировки.
  • Поддержка 30 видов ПЛК и более 50 программируемых процессов.
  • Программируемые входы и выходы, программируемый аварийный вход.
  • Удаленное управление системой при помощи беспроводного пульта и Ethernet и т.д.
  • Рабочий стол
  • В настоящее время практически на всех станках лазерного раскроя металла, если станок не оснащен автоматическим сменным рабочим столом, оператору необходимо быть крайне аккуратным при погрузке материала в рабочую зону, чтобы не задеть режущую голову или не повредить гофрозащиту. Более того, зачастую вырезанные детали остаются на паллете и их приходится извлекать вручную, а для этого оператору пророй необходимо залезть непосредственно на рабочий стол, что крайне не безопасно, а также увеличивает время простоя станка.
  • В базовой комплектации станка Champion заложена система выкатных паллет, которая позволяет исключить все вышеописанные неудобства и рассчитана на нагрузку не менее 800 кг (лист черной стали 3,0х1,5 м толщиной 20 мм имеет массу немногим более 700 кг).

Кроме того, предусмотрена возможность дооснащения станка второй сменной паллетой,  при   помощи   которой   можно   интенсифицировать  производственный  процесс, т.е. загрузка/выгрузка металла производится во то время пока на второй паллете идет процесс резки. Также, существует возможность оснастить станок автоматическим сменным рабочим столом, смена которого происходит путем нажатия кнопки (при данной компоновке станок не оснащается выдвижными паллетами).

Таким образом, у покупателя есть возможность выбрать одну из трех возможных модификаций рабочего стола. И поскольку платформа станины унифицирована, при желании всегда имеется возможность дооснастить станок второй выкатной паллетой или автоматическим сменным рабочим столом.

  • Стойка оператора  С целью обеспечения наиболее комфортной и продуктивной работы оператора,  используются качественные жидкокристаллические экраны с диагональю 21 дюйм расположенные на отдельном выносном модуле.  Отдельный выносной модуль на колесиках позволяет практически без ограничений перемещать его возле станка, а также хранить в нем все самое необходимое при работе, от очков и перчаток оператора, до комплекта сменных защитных линз.
  • Система выбора и переключения газов  В процессе резки при помощи лазера нужно обеспечить продув зоны резки технологическим газом, поддерживая постоянное давление в зоне резания. Выбор газа производится оператором станка. Пневматическая система, установленная на раскройном комплексе CHAMPION рассчитана на давление 20 бар для азота и воздуха, 10 бар для кислорода. Выходов для подключения газа 2, один из которых рассчитан на азот и воздух, а второй на кислород.

Преимущества станков CHAMPION

  • Сварная станина  со  снятым  напряжением  и  минерала-композитным  заполнением.  Впроцессе эксплуатации станка, даже при работе с толстым металлом, вибрация станины значительно меньше чем на станках с цельнолитой чугунной или сварной станиной.
  • Портал с коэффициентом линейного расширения идентичным со станиной. Использование стального портала в совокупности с мощными серводвигателями позволяет избежать линейных деформаций портала, увеличить срок службы направляющих, кареток, а также реек-шестерней при этом обеспечить достойную динамику процесса резки.
  • Эффективная шести зональная система удаления газов. Применение шести зонной системы аспирации (удаление продуктов горения происходит именно на участке, где происходит резка в данный момент) во многих ситуациях позволяет отказаться от покупки кабинетной защиты станка, т.к. является крайне эффективной и достаточной защитой от задымления.
  • Защита гофр. Для того чтобы исключить попадание окалин и пыли на систему перемещения портала, почти все производители станков используют гофрозащиту, это складывающаяся конструкция из плотной ткани на жестком каркасе. При этом сама гофрозащита может быть повреждена и прожжена. 
  • В станке CHAMPION применена чешуйчатая оболочка выполненная из тонкого металла, которая призвана защитить участок гофрозащиты непосредственно напротив места где происходит рез. 

  • Возможность модернизации станка. Если в процессе эксплуатации станка возникла потребность в увеличении толщины обрабатываемого металла, всегда есть возможность оснастить станок более мощным источником. При этом, учитывая, что платформа на которой изготовлен станок унифицирована, потребуется заменить всего несколько узлов (увеличение мощности станка без полной замены станины возможно до 6000 Вт).

  • Система выкатных паллет. Для сокращения времени, потраченного на операции по загрузке/выгрузке металла на рабочий стол станка, а также для того чтобы сделать данный процесс более удобным и безопасным в стандартную комплектацию входит выкатная паллета.

  • Возможность дооснащения станка. Задача оптимизации и увеличения темпов производства решена. В любой момент возможно дооснастить станок дополнительной выкаткой паллетой или автоматическим сменным столом. Что позволит заниматься загрузкой/выгрузкой металла в процессе резки.

  • Каретка - направляющая с преднатягом. Станок по всем осям оснащен мощными профильными линейными направляющими и каретками с заложенным преднатягом “ZA” Тайваньской фирмы Hiwin.

  • Библиотека резки материалов. В станках производства “ЧСЗ” уже хранится в ЧПУ огромное количество параметров резки для различных типов материалов. Это позволяет оптимизировать время и быстро выбрать нужные параметры резки непосредственно из базы данных. 

  • Зубчатые пары «рейка-шестерня». Скорость и точность перемещения портала обеспечивает пара рейка-шестерня отличающимися высокой точностью и геометрией, а также твердостью закаливания поверхностей.

  • Выносной модуль (стойка оператора) с широкоформатным экраном 21”. Позволяет оператору использовать большее количество функций программы расположенных на панеле управления за счет большого экрана и как следствия прямого(открытого) доступа к ним. При этом выносной модуль за счет наличия колесиков, может быть расположен в любом удобном для оператора месте.

  • Изолированные от электроблоков шланги и каналы. Схема прокладки всех питающих и управляющих каналов реализована таким образом, чтобы избежать появления возможных электромагнитных помех, а также исключить даже теоретическую возможность попадания охлаждающей жидкости на электрические узлы станка.

Стоимость станка по запросу