Tube China 2022中國國際管材展覽會將于2022年9月26-29日在上海新國際博覽中心舉辦与柑,管材展會匯聚所有關注管材及管材加工設備行業(yè)的專業(yè)人士伦乔,展示管材制造完整產(chǎn)業(yè)鏈相關產(chǎn)品蔬捷、技術及服務垄提。
中國鋸業(yè)及激光切割技術展覽會(Saw and Laser Cutting China)將與Tube China管材展同期舉辦,在以往鋸切產(chǎn)品的基礎上周拐,加入了激光切割相關的設備與技術解決方案铡俐,進一步完善管材加工的上下游產(chǎn)業(yè)鏈。
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今天的制造工廠面臨著降低成本妥粟、提高質量和優(yōu)化產(chǎn)量的巨大壓力审丘。 激光管材切割操作需要有與更常見的板材切割操作截然不同的思維方式。 制造商不僅需要與這些基本的車間標準抗衡犀进,而且管材輪廓形狀嵌鳖、尺寸、零件復雜性膊节、孔幾何形狀及裂、特殊切割和更嚴格的公差正在促使制造商重新考慮他們的激光管材切割工藝,以幫助※大限度地提高質量和效率原拉。 為了確保卓越精度嘀矢,工廠需要考慮一些事項。
原料
許多被廣泛認可的組織制定了標準來指定金屬的材料堵套、化學昵例、機械和冶金性能。這些機構包括鋁業(yè)協(xié)會 (AA)端皮、美國鋼鐵創(chuàng)始人協(xié)會 (ACI)锣裆、美國鋼鐵協(xié)會 (AISI)、SAE 航空航天材料規(guī)范 (AMS)近们、美國機械工程師協(xié)會 (ASME)腿扒、ASTM 國際 (ASTM)、美國焊接協(xié)會 (AWS)术瓮、聯(lián)邦規(guī)范 (QQ)康聂、軍用規(guī)范編號 (MIL-S) 和汽車工程師協(xié)會 (SAE)。相關標準適用于普通金屬合金的全稱胞四。然而恬汁,在激光管材切割方面,僅僅因為管材符合這些標準并不意味著它們始終是※佳選擇辜伟。
密歇根州諾維 BLM Group USA 北美激光產(chǎn)品經(jīng)理 Robert Adelman 說:“與平板或板材相比氓侧,管材需要考慮的公差要多得多。一般來說导狡,它們遵循 ASTM 標準约巷,但我們知道管子并不完全是它所列出的 2 英寸正方形偎痛,它可能略大或略小,甚至可能不是正方形独郎,而是帶有凸或凹的梯形面踩麦。 此外,它有一定程度的彎曲和扭曲氓癌。 ※后谓谦,我們知道有 3 個半徑的尺寸將保持一致,而其中一個半徑將因焊接側而有很大不同她蛉『匕樱”
原材料將在成品零件的整體精度中發(fā)揮重要作用。這是基于符合適當標準的部分赚兰,但還有一些其他問題需要解決俘噩。
使用激光切割時,材料厚度很重要镰钦。例如径卜,當切割 2 英寸、0.120 英寸的壁或 11 ga 的材料時箫驻,可能會碰到比規(guī)定更厚的管子部分芽茄,機器必須能夠對此進行補償。
伊利諾伊州埃爾金市 Mazak Optics Corp. 應用工程師 Tyler Van Wyhe 說:“準確度真的取決于你從什么開始绍挤。如果材料尺寸過大或過小章神,這是一回事,但彎曲和扭曲也將是一個重要的因素籽榕。如果原材料不能保持公差——比如±0.03英寸——那么你就不能指望用這種材料制造出比那個更好的零件爷耀。獲得優(yōu)質零件的第一步是使用優(yōu)質的管材。根據(jù)所需的精度和公差拍皮,可能值得調查在哪里購買材料卓越歹叮。”
隨著整個制造業(yè)的供應鏈問題不斷涌現(xiàn)铆帽,獲得高質量的管材可能是一項挑戰(zhàn)咆耿。但重要的是要注意,并非所有的管磨機產(chǎn)出都是相同的爹橱,找到滿足公差要求的管磨機可能需要在傳統(tǒng)選項之外進行進一步的討論和詢問萨螺。
來自康涅狄格州法明頓 通快公司(TRUMPF) 的 TruLaser Tube激光切割機產(chǎn)品經(jīng)理 Adi Buerkler 說:“歐洲和北美的管材廠之間有一個重要的區(qū)別。當我與歐洲同行交談時愧驱,就我們在歐洲看到的管子質量而言慰技,北美工廠管材的質量還可以。在我看來,它們的扭曲較少吻商,這是制造商必須應對的※大因素或挑戰(zhàn)之一掏颊。當與工廠交談時,請確保您要求提供能負擔得起的※佳質量的產(chǎn)品诅鹰。在也隧,A、B 或 C 等級產(chǎn)品中笋骡,我通常推薦 B 級,但如果你有能力花更多的錢邢窜,A 級是卓越的叮盲。”
物料搬運和加工
雖然任何生產(chǎn)過程都需要適當?shù)牟牧咸幚砗蛢Υ媲鹣叮诠懿募庸げ僮髦衅鹬匾饔谩?/p>
“材料存儲是商店考慮的一個重要因素只忿,”Buerkler 說。 “如果沒有適當?shù)奶幚砗蛢Υ媪胬耄陀锌赡馨l(fā)生變形禾膀。我們始終推薦使用管式存儲系統(tǒng)。它不僅有助于確保原材料的質量诺教,而且可以與管式激光機搭配使用驹柴,以緩解任何材料處理問題⊥胨В”
除了存儲和原材料處理之外夹厌,還需要解決機器裝卸問題。與板材不同裆悄,管材是成捆裝載的矛纹,每一件都需要在一開始、切割過程和卸載過程中單獨挑選和支撐光稼。
“這個過程的每一步都需要一種支撐方式或南,”阿德爾曼說““首先是需要在原材料側支撐管材采够,同時裝載和加工,以及在加工和卸載過程中的零件腻贰。無論方管是平放還是在對角線上旋轉吁恍,找到一臺可以解決任何支撐問題的機器都是一個很好的起點。有些機器具有通用支架播演,可以垂直和橫向處理管材冀瓦,這樣您就可以在零件中產(chǎn)生※佳公差⌒纯荆”通用支撐適用于封閉截面秘舅,但隨截面上下移動的滾輪※適用于角形或槽形等開放型材颂睛。”
當涉及到處理時猩烘,管材長度會發(fā)揮作用车咕。 尤其是使用超過 4 英尺長管時,制造商更容易遇到彎曲和扭曲的情況内会。
“對于長管淹郎,重要的是要找到一臺可以處理整個零件長度的機器,”Van Wyhe 說蝉嘲。 “例如氛硬,具有四卡盤設計的機器非常適合加工 I 型或 H 型鋼、C 型鋼痛的、角鋼和高速鋼等結構材料田蔑。 保持對材料的完全控制有助于解決不一致問題。 自定心有助于在切割前使材料保持一致梆栏,從而制造非常精準的零件紫磷。 在雙卡盤系統(tǒng)中,背面沒有卡盤會使處理不準確的問題更具挑戰(zhàn)性做个「胄模”
測量
根據(jù)管材的直徑和壁厚以及在加工過程中它在整個機器中的支撐程度,仍然可能會增加材料的下垂叁温、折曲和彎曲再悼。這無疑會擴大管材的現(xiàn)有公差范圍,使其處于不利的極限膝但。
當今的許多激光切管機都在切割過程中內置了補償循環(huán)冲九,以幫助確保位置和尺寸精度,特別是對于具有需要嚴格公差的孔和槽的零件跟束。
探頭和傳感器莺奸。測頭和激光傳感器是常用的測量方法,有助于確保激光切割過程中的尺寸精度冀宴。
“一些機器具有內置的測量周期灭贷,其中電容式高度傳感器測量管的寬度和管的真實位置,”Buerkler 說略贮。 “這個測量周期通常在機器將管子拉入并夾住它時完成甚疟。如果零件需要從管外壁到孔或槽的一定公差,我們也有一個測量周期梯盹。使用收集的數(shù)據(jù)俗股,機器能夠計算偏移量以保持所需的公差。”
Van Wyhe 補充說馁言,接觸式探頭和激光傳感器等機器選項有助于糾正材料問題涯蜜。傳感器可以找到材料的當前位置和方向,并使用該數(shù)據(jù)來改變程序或將材料轉向正確群骂。
相機和視覺系統(tǒng)烙锉。雖然探測是激光管切割系統(tǒng)※常見的測量形式,但相機和視覺系統(tǒng)提供了另一種數(shù)據(jù)捕獲和精度保證方法谱聂。
“例如孙鼎,一組激光刀片和攝像頭被放置在切割頭的正前方,它可以在切割點進行掃描桐装,”Adelman 說囱悴。 “系統(tǒng)可以在 0.6 秒內確定管子該區(qū)域的彎曲量和扭曲量。然后機器使用這些信息來補償并將孔放置在管的中心箍秧,因為我們已經(jīng)捕獲了一個 1 度的扭曲并且它向左彎曲了 0.01 英寸。這種方法不僅速度更快馁筐,而且比傳統(tǒng)探測具有更高的精度涂召,因為在補償過程中管材可以保持靜止∶舫粒”
軟件果正。當大多數(shù)程序員開始在 CAM 軟件中對零件進行編程時,他們不一定需要知道他們收到的材料的狀態(tài)或質量盟迟。他們知道的一件事就是零件的公差秋泳。
Adelman給出了一個客戶案例,該客戶有一個 12 英尺長的管件攒菠,該管件帶有許多排水孔以及三個相距 24 英寸的針孔迫皱。針孔的公差為 ±0.004 英寸,可在管件中居中辖众∽科穑“在 CAD/CAM 系統(tǒng)中,程序員可以選擇這三個具有高公差水平的針孔凹炸,并且可以將它們設置為高精度戏阅,”他說≡伺担“操作員只需在機器中打開補償做法,它不會花任何時間檢查排水孔。然而幢垮,一旦機器到達那個針孔反饲,就在它切割針孔之前,它會識別出它是一個高精度的孔。然后它將對其進行掃描和補償拱屈,確保高精度孔是正確的妖啸。能夠區(qū)分高公差孔和高精度孔非常重要,但操作員仍然可以靈活地控制他們何時以及如何使用補償系統(tǒng)鸦贩「呒幔”
機器特性
當今的激光切管機具有許多功能,是否需要某個功能本質上是基于應用程序的垄怯。但是制造商在購買之前應該評估機器本身的一些常見考慮因素水水。
例如,如前所述迂卢,關于長管某弦,卡盤設計對整體質量很重要。
“制造商可能還需要考慮進料/直通卡盤的設計而克,該卡盤允許在整個夾持范圍內加工管材靶壮,而無需更換任何卡爪,”Buerkler 說员萍。 “這種獨特的夾緊方法通過機械連接鉗口自動將管定心腾降,無需任何單獨的鉗口校準。了解夾緊方法將有助于確定機器是否適合車間的需求碎绎◇θ溃”
有多種選擇,例如氣動和液壓鉗口筋帖,因此更好地了解夾緊機制的工作原理是一個很好的起點奸晴。
平板制造商可能不了解焊縫對激光切割的影響程度。該零件特征的表面較厚日麸,需要激光切割機進行補償寄啼。而且,肉眼檢測焊縫并不總是那么容易赘淮。管子上經(jīng)常有油泵李,有標記,或者有一點點銹跡腔族,很難找到接縫虑夕。
“攝像頭焊縫檢測系統(tǒng)可以在內部檢查管子通常更清潔并且沒有在運輸過程中被刮傷的地方,”阿德爾曼說羽折。 “該系統(tǒng)可以從捕獲的圖像中檢測焊縫沼改,然后將其存儲起來以進行完整的鋼筋嵌套。 傳統(tǒng)上巍樟,我們依靠操作員來補償功率或速度作為一種變通方法经翻,以確保焊縫切割一致写雾。 今天的系統(tǒng)能夠通過調整機器的功率或速度來自動調整幾何形狀位于焊縫上的參數(shù)。 這意味著機器保持全速運行竹砾,但當它接近位于焊縫上的幾何形狀時蓬抖,它會自行減速或增加功率。
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