آلة قطع ألياف الليزر للفولاذ المقاوم للصدأ

قاطع الألياف الليزري الجديد من Chicago Metal Fabricators ليس آلة عملاقة ، المحور X هو الهيكل الفولاذي الممتد على طول منتصف حجرة القطع ، وهو مصمم لتوفير المزيد من الدعم لرؤوس القطع عالية السرعة ، كما أنه يسمح بالوصول إلى طول طاولة القطع بالليزر بالكامل.
تقع شركة Chicago Metal Fabricators في الجانب الجنوبي الغربي من المدينة منذ أكثر من 100 عام ، ولكن حتى في هذا اليوم وهذا العصر ، فقد أبدت استعدادًا لاحتضان أحدث التقنيات - أحدثها واحدة من أكبر قواطع الليزر الليفية في الولايات المتحدة
إذا كنت تسافر بالقرب من الشركة المصنعة ، والتي يتم مشاركتها مع طابق واحد على طراز شيكاغو ومنازل أخرى للعائلة الواحدة ، فقد تفاجأ بحجم منشأة الشركة المصنعة التي تغطي 200000 قدم مربع ، أي حوالي نصف حجم مبنى المدينة. تم إنشائه في عام 1908 ، وقد وسع المبنى غرفة واحدة في كل مرة. تفسح الغرف ذات الجدران الحجرية المجال للغرف الأخرى ذات الجدران الحجرية حتى تصل إلى خليج أكبر خلف المنشأة.
في أوائل القرن العشرين ، صنعت شركة Chicago Metal Fabricators خزانات معدنية وأنظمة سباكة باستخدام مكابس مدفوعة ببكرات لولبية وحذافات مثبتة بالقرب من السقف ؛في الواقع ، لا تزال العديد من الشركات تشغل نفس المناصب التي كانت تشغلها منذ ما يقرب من قرن من الزمان ، وهي إشارة إلى تاريخ تصنيع الشركة ، واليوم تركز على المكونات الثقيلة والتجمعات الكبيرة من مقياس 16 إلى 3 لوحات. ما يصل إلى 300 وظيفة شاغرة في وقت واحد.
قال راندي هاوزر ، رئيس Chicago Metal Fabricators: "لدينا مناطق تصنيع كبيرة ومتينة"."من الواضح ، بصفتك صانعًا للمعادن ، أنك تريد أن يكون لديك خلجان طويلة ، لكننا لا نفعل ذلك.لدينا منطقة الخليج الكبيرة في الخلف ، لكن لدينا الكثير من الغرف الكبيرة.لذا كانت الغرفة التي استخدمناها أكثر خلوية.
"على سبيل المثال ، نقوم بتصنيع الفولاذ المقاوم للصدأ في غرف معزولة للابتعاد عن التلوث الكربوني.ثم نقوم بالكثير من الأعمال الخفيفة والتجميع في بعض الغرف الأخرى. "لقد استفاد من وضعنا الحالي ".
نظرًا لتطور أنواع وظائف التصنيع على مر السنين ، فقد تطورت أيضًا قاعدة العملاء ، حيث توفر شركة Chicago Metal Fabricators الآن قطعًا معدنية لصناعة الطيران ، والدعم الأرضي للطيران ، والبناء ، وصناعات السكك الحديدية والمياه ، وبعض الوظائف حساسة للغاية ، مثل 12- مكوّن فضائي بقطر 6 بوصات. يتطلب فولاذ A514 تحكمًا حراريًا متطورًا وفحصًا للجسيمات المغناطيسية لكل ممر لحام بعد فترة انتظار مدتها 24 ساعة ، لقد ولت أيام إنشاء أنظمة أنابيب بسيطة في مصنع الجانب الجنوبي الغربي.
في حين أن هذه التصنيعات الكبيرة والمعقدة واللحام تشكل جزءًا كبيرًا من أعمال الشركة ، يقول هاوزر إنها لا تزال تقوم بقدر كبير من أعمال الصفائح المعدنية ، ويقدر أنها لا تزال تمثل حوالي ثلث الأعمال الإجمالية.
هذا هو السبب في أن قدرات القطع بالليزر الجديدة مهمة جدًا للشركة لأنها تبحث عن فرص مستقبلية.
دخلت Chicago Metal Fabricators في مجال القطع بالليزر في عام 2003 ، حيث اشترت قاطع ليزر CO2 بقدرة 6 كيلو وات مع سرير قطع 10 × 20 قدم.
قال هاوزر: "ما نحبه فيه هو قدرته على التعامل مع ألواح أكبر وأثقل ، ولكن لدينا أيضًا قدرًا لا بأس به من الألواح المعدنية".
نيك ديسوتو ، مهندس المشروع في Chicago Metal Fabricators ، يتفقد قاطع الألياف الليزري الجديد وهو ينهي العمل.
لطالما حرص المصنعون على الصيانة ، لذلك لا يزال ليزر ثاني أكسيد الكربون قادرًا على تقديم قطع عالية الجودة ، لكن التأكد من قطع الليزر بشكل صحيح لتلبية مواصفات الجودة يتطلب قدرًا كبيرًا من المعرفة ، بالإضافة إلى ذلك ، تتطلب صيانة مسار الحزمة الروتينية الجهاز لتكون غير متصل لفترات طويلة من الوقت.
قال هاوزر إنه كان يتطلع إلى تقنية القطع بالليزر الليفي لسنوات ، لكنه أراد فقط متابعة التكنولوجيا بعد أن تم إثباتها ، وفي الوقت نفسه ، تلقى ردود فعل إيجابية من مصادر موثوقة ، وشاهد كيف تطورت تصميمات رأس القطع إلى تسمح لليزر الليفي بقطع معادن أكثر سمكًا مما يمكن أن تتعامل معه الأجيال السابقة من التكنولوجيا.
بالإضافة إلى ذلك ، أراد العثور على مُصنِّع على استعداد لبناء طاولة قطع مخصصة مقاس 10 × 30 قدمًا. تبلغ مساحة أكبر طاولة تقطيع قياسية حوالي 6 × 26 قدمًا ، لكن لدى Chicago Metal Fabricators مكابح ضغط بطول 30 قدمًا ، أكبرها والتي توفر 1500 طن من قوة الانحناء.
”لماذا تشتري 26 قدمًا.الليزر ، لأنك تعلم أن الترتيب التالي الذي نحصل عليه سيكون 27 قدمًا.قال هاوزر ، معترفًا بأن الشركة تمتلك فعليًا حوالي 27 قدمًا في الورشة في ذلك اليوم.
نظرًا لأن البحث عن ليزر الألياف أصبح أكثر جدية ، اقترح مندوب مبيعات الأدوات الآلية على هاوزر إلقاء نظرة على CYLASER ، وبعد التعرف على ارتباط الشركة طويل الأمد بتقنية ألياف الليزر والخبرة في بناء آلات القطع على نطاق واسع ، أدرك هاوزر أنه وجد مورد التكنولوجيا الجديدة.
قبل دخول مجال قطع المعادن ، كانت CYLASER شركة مصنعة لآلات اللحام المخصصة ، وهي قريبة من منشأة التصنيع الإيطالية لشركة IPG Photonics ، وهي مورد رئيسي لإمدادات طاقة ألياف الليزر إلى صانعي أدوات الماكينات في العالم ، وقد دفع هذا القرب الشركتين لتطوير علاقة فنية قوية على مر السنين ، وفقًا لمسؤولي الشركة.
في أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين ، بدأت شركة IPG في تقديم ليزرات الألياف عالية الطاقة لسوق اللحام ، وقد زودت CYLASER بمولد لتجربته ، الأمر الذي أثار إعجاب مطوري منتجات الشركة ، وبعد فترة وجيزة ، اشترت CYLASER مصدر طاقة ليزر الألياف الخاص بها وبدأت في استخدامه من أجل تطبيقات قطع المعادن.
في عام 2005 ، قامت CYLASER بتركيب أول آلة قطع بالليزر في ورشة تصنيع في Schio ، إيطاليا ، ومن هناك ، طورت الشركة مجموعة كاملة من آلات القطع ثنائية الأبعاد ، وآلات القطع ثنائية الأبعاد ، بالإضافة إلى قطع الأنابيب المستقلة الآلات.
تصنع الشركة المصنعة قواطع ليزر ليفي كبيرة جدًا في أوروبا ، والطريقة التي تستوعب بها حركة المحور X لرأس القطع تثير اهتمام Hauser. ؛بدلا من ذلك ، فإنه يستخدم نهج "هيكل الطائرة".
نظرًا لأن ليزر الألياف لا يحتاج إلى اتباع مسار مرآة تغذية الجسر القنطري التقليدي ، فإن CYLASER حرة في التفكير في طريقة أخرى لتحريك رأس القطع بالليزر ، حيث يحاكي تصميمها الهيكلي للطائرة جناح الطائرة ، حيث يمتد هيكل الدعم الرئيسي إلى أسفل المنتصف في تصميم القاطع بالليزر ، يتكون المحور X من هيكل فولاذي علوي يخفف من الإجهاد ويتم تشكيله بدقة ، ويمتد أسفل منتصف حجرة القطع ، كما تم تجهيز الهيكل الفولاذي بحامل وترس و نظام السكك الحديدية الدقيق: أسفل المحور X ، يتم توصيل المحور Y بأربع مجموعات محامل دقيقة ، وقد تم تصميم هذا التكوين للحد من أي انحناء للمحور Y ، حيث يتم تثبيت المحور Z ورأس القطع على المحور Y.
يتم قطع الأجزاء الطويلة المستخدمة لإيواء الكابلات في المباني التجارية باستخدام قواطع ألياف الليزر الجديدة ويتم ثنيها على آلات الثني الكبيرة للشركة.
قال هاوزر إن التصميم العملاق الكبير على الطاولة التي يبلغ عرضها 10 أقدام يحمل خمولًا كبيرًا.
قال: "أنا لا أحب كثيرًا استخدام الألواح المعدنية الكبيرة عندما تقوم بقطع ومعالجة ميزات صغيرة بسرعات عالية".
تسمح التصميمات الهيكلية للطائرات للمصنعين بالوصول إلى أي جانب وطول غرفة القطع بالليزر بالكامل ، كما يسمح هذا التصميم المرن للمصنعين بوضع أدوات التحكم في الماكينة في أي مكان تقريبًا حول الماكينة.
استحوذت شركة Chicago Metal Fabricators على قاطع ليفي بليزر بقدرة 8 كيلو وات في ديسمبر 2018 ، وتتميز بمبدل طبالي مزدوج بحيث يمكن للمشغل تفريغ أجزاء من الهيكل العظمي السابق وتحميل الفراغ التالي أثناء قيام الماكينة بعمل آخر ، كما يمكن الوصول إلى الليزر من خلال إذا أراد المشغل وصولاً سريعًا ، مثل رمي البقايا على طاولة التقطيع للعمل السريع.
تم تشغيل ليزر الألياف منذ فبراير بمساعدة Nick DeSoto ، مهندس مشروع لتصنيع المعادن في شيكاغو ، والذي كان أيضًا مفتاحًا لجلب قواطع ليزر ثاني أكسيد الكربون الأقدم للشركة وإبقائها تعمل لسنوات. كما هو متوقع.
قال: "ما وجدناه في آلات الليزر القديمة هو أنه عندما تتجاوز ثلاثة أرباع البوصة ، يمكن أن يقطعها الليزر ، لكنها مشكلة تتعلق بجودة حافة اللوحة". "لذلك عندما نحصل على إلى هذا النطاق ، فإن قواطع البلازما عالية الدقة لدينا مناسبة لمعظم التطبيقات.
قال هاوزر: "لقد استثمرنا في مجموعة متنوعة من أنواع المواد من قياس 16 إلى 0.75 بوصة في هذا الليزر الجديد".
تم تصميم رؤوس القطع CYLASER لتوفير قطع عالية الجودة على أنواع مختلفة من المعادن بسماكات مختلفة. تعمل ميزة Vortex على ضبط قوة الحزمة جنبًا إلى جنب مع مساعدة تدفق الغاز والضغط ، مما يؤدي إلى تقليل الخطوط ومظهر أكثر اتساقًا على الحواف المقطوعة بالليزر ، خاصة على الفولاذ المقاوم للصدأ 0.3125 ″ أو أكبر. Vega هو اسم وظيفة تعديل وضع الشعاع لرأس القطع ، والتي تعدل حجم الشعاع لظروف القطع المثلى في المواقف المختلفة.
حوّلت شركة Chicago Metal Fabricators ، التي تعالج كميات كبيرة من الألمنيوم والفولاذ المقاوم للصدأ ، معظم أعمالها إلى قواطع ليزر جديدة. يقول هاوزر إن الآلة تثبت حقًا قيمتها عند قطع ألواح سميكة من الألومنيوم ، يصل حجمها عادةً إلى 0.375 بوصة ، وكانت النتائج " قال "جيد حقًا".
في الأشهر الأخيرة ، قام المصنعون بتشغيل ليزر ليفي جديد ستة أيام في الأسبوع على فترتين ، ويقدر هاوزر أنه يعمل مرتين أسرع من قواطع ليزر ثاني أكسيد الكربون الأقدم.
يتم قطع الأجزاء الطويلة المستخدمة لإيواء الكابلات في المباني التجارية باستخدام قواطع ألياف الليزر الجديدة ويتم ثنيها على آلات الثني الكبيرة للشركة.
قال هاوزر: "أنا سعيد بهذه التكنولوجيا. نحتاج فقط إلى استبدال العدسة مرة واحدة في السنة ، وربما تكون الصيانة 30 بالمائة من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون لدينا.لا يمكن أن يكون الجهوزية [باستخدام الليزر الجديد] أفضل. "
مع أداء وحجم قاطع الألياف الليزري الجديد ، تمتلك Chicago Metal Fabricators الآن قدرات جديدة تعتقد أنها ستساعدها على زيادة تنويع قاعدة عملائها.
دان ديفيس هو رئيس تحرير The FABRICATOR ، أكبر مجلة تصنيع وتشكيل المعادن المتداولة في الصناعة ، وإصداراتها الشقيقة ، STAMPING Journal ، Tube & Pipe Journal ، و The Welder. يعمل على هذه المنشورات منذ أبريل 2002.
FABRICATOR هي مجلة صناعة وتشكيل المعادن الرائدة في أمريكا الشمالية. تقدم المجلة الأخبار والمقالات الفنية وتاريخ الحالات التي تمكن الشركات المصنعة من القيام بوظائفها بكفاءة أكبر. تعمل FABRICATOR في هذه الصناعة منذ عام 1970.
الآن مع الوصول الكامل إلى الإصدار الرقمي من The FABRICATOR ، سهولة الوصول إلى موارد الصناعة القيمة.
أصبح الآن الوصول الكامل إلى الإصدار الرقمي من The Tube & Pipe Journal ، مما يوفر وصولاً سهلاً إلى موارد الصناعة القيمة.
استمتع بالوصول الكامل إلى الإصدار الرقمي من مجلة STAMPING Journal ، والتي توفر أحدث التطورات التكنولوجية وأفضل الممارسات وأخبار الصناعة لسوق ختم المعادن.
تمتع بالوصول الكامل إلى الإصدار الرقمي من تقرير Additive لمعرفة كيفية استخدام التصنيع الإضافي لتحسين الكفاءة التشغيلية وزيادة الأرباح.
الآن مع الوصول الكامل إلى النسخة الرقمية من The Fabricator en Español ، سهولة الوصول إلى موارد الصناعة القيمة.