Definição
Uma máquina a laser CNC é um sistema automático de usinagem a laser controlado numericamente por computador que adota FIBRA/CO2/Feixe de laser UV para marcar, gravar, gravar, cortar materiais metálicos e não metálicos e soldar peças de metal por derretimento e fusão, bem como limpar camada poluente, remover ferrugem, remover tinta e revestimento. É composto de estrutura de cama, controlador, fonte de alimentação, gerador, tubo, cabeça, espelho, lente, resfriador de água, motor de passo ou servo motor, compressor de ar, cilindro de gás, tanque de armazenamento de gás, extrator de pó, filtro de resfriamento de ar, secador, software e sistema. É usado principalmente em aplicações de fabricação industrial, educação escolar, pequenas empresas, negócios domésticos, pequenas lojas, loja doméstica, publicidade, artes, artesanato, presentes, brinquedos, indústria de embalagens, indústria gráfica, indústria de processamento de couro, indústria de vestuário, indústria automotiva, instrumentos musicais, arquitetura, produção de etiquetas, indústria médica e muito mais.
Aplicações
As máquinas a laser CNC são usadas para marcação, gravação, pontilhamento, gravação e corte de diversos materiais metálicos e não metálicos:
Materiais metálicos: aço carbono, aço inoxidável, aço para ferramentas, aço para molas, aço galvanizado, alumínio, cobre, ouro, prata, liga, titânio, ferro, latão, manganês, cromo, níquel, cobalto, chumbo.
Materiais não metálicos: madeira, MDF, compensado, aglomerado, acrílico, plástico, PMMA, couro, tecido, papelão, papel, borracha, espuma depron, EPM, espuma de jacaré, poliéster (PES), polietileno (PE), poliuretano (PUR), neoprene, têxtil, bambu, marfim, fibras de carbono, cloreto de polivinila (PVC), polivinil butiral (PVB), politetrafluoroetilenos (PTFE/Teflon), óxido de berílio e quaisquer materiais que contenham halogênios (cloro, flúor, iodo, astato e bromo), resinas fenólicas ou epóxi.
Tipos
As máquinas a laser CNC são divididas em corte, gravação, marcação, limpeza, máquina de solda,
Os cortadores são divididos em fibras, CO2 e cortadores a laser híbridos,
Os gravadores são divididos em fibra, UV e CO2 gravador a laser.
Os marcadores são divididos em fibras, CO2 e máquina de marcação a laser UV.
Os soldadores são divididos em máquinas de solda a laser portáteis e automáticas.
Parâmetros técnicos - Especificações
| Marcas | STYLECNC |
| Poder do laser | 20W - 60000W |
| Laser Wavelength | 10.6 μm, 1064 nm, 355 nm |
| Tipo de laser | Fibra, CO2 e laser UV |
| Capacidade | Corte, Gravação, Decapagem, Marcação, Limpeza, Soldagem |
| Faixa de preço | 2,400 $ - $260,000 |
Custo e Preço
O custo de uma máquina a laser CNC é composto de peças de reposição (controlador CNC, fonte de alimentação, gerador, cabeçote, tubo laser, lente, espelho, estrutura da cama, resfriador de água, motor de passo ou servomotor, extrator de pó, compressor de ar, cilindro de gás, tanque de armazenamento de gás, filtro de resfriamento de ar, secador), software e sistema de controle, custos de envio, taxas de impostos, desembaraço aduaneiro, serviço e suporte técnico.
Um cortador a laser CNC varia de $2.600 a $300,000. Uma máquina de gravação a laser CNC começa em $2,400 e até $70,000. Uma máquina de marcação a laser CNC tem um preço de $3.000 a $70,000. Uma máquina de solda a laser CNC custa entre $16,800 para $28,000. No total, você terá que gastar cerca de $6.000 em média para uma máquina a laser CNC em 2025.
Benefícios e Vantagens
Como um novo método tecnológico nos últimos anos, a máquina a laser CNC pode irradiar um feixe com alta densidade de energia para a peça a ser processada, para que ela seja aquecida e derretida localmente, e então usar gás de alta pressão para soprar a escória para cortar formas e perfis ou gravar textos e padrões.
• Corte estreito, alta precisão, boa rugosidade do corte, sem necessidade de processamento adicional após o corte.
• Possui alto grau de automação, pode ser completamente fechado para processamento, não polui e tem baixo ruído, o que melhora muito o ambiente de trabalho do operador.
• O custo de processamento é baixo. O investimento único em equipamento é mais caro, mas o processamento contínuo e em larga escala acabará reduzindo o custo de processamento de cada parte.
• É um processamento sem contato, com baixa inércia e velocidade de processamento rápida. É econômico e conveniente, e a eficiência geral é alta com a programação de software CAD/CAM do sistema CNC.
• A alta densidade de energia é suficiente para derreter qualquer metal e é especialmente adequada para processar alguns materiais difíceis de processar, com alta dureza, alta fragilidade e alto ponto de fusão.
• O tempo de ação é curto, a zona afetada pelo calor é pequena, a deformação térmica é pequena e o estresse térmico é pequeno. Além disso, é um processamento de contato não mecânico, que não tem estresse mecânico na peça de trabalho e é adequado para processamento de precisão.
• O próprio sistema de laser CNC é um conjunto de sistemas de computador, que podem ser convenientemente organizados e modificados, e é adequado para processamento personalizado, especialmente para algumas peças de chapa metálica com contornos e formas complexas. Os lotes são grandes e os lotes não são grandes, e o ciclo de vida do produto não é longo. Da perspectiva da tecnologia, custo econômico e tempo, a fabricação de moldes não é econômica, e a gravação e o corte são particularmente vantajosos.
A máquina a laser CNC não é um produto de consumo. É uma arma para ajudar você a ganhar dinheiro. O propósito de comprá-la é aumentar a capacidade de produção, melhorar a eficiência da produção, reduzir os custos de produção, melhorar o nível de tecnologia, por isso é muito importante escolher a máquina certa.
Como usar?
Etapa 1. Determine o plano de produção de acordo com o arranjo e distribua os desenhos de processamento para todo o grupo de operação do equipamento.
Etapa 2. De acordo com o plano, a equipe de desenho analisará os desenhos e os desenhará com CAD de acordo com os requisitos dos desenhos.
Etapa 3. O inspetor de qualidade confirma a exatidão do desenho elaborado pelo desenhista.
Etapa 4. De acordo com os desenhos do arquivo eletrônico, o supervisor de produção calcula o tempo de conclusão do processamento e prepara os materiais necessários para o processamento e o gás auxiliar de corte utilizado.
Etapa 5. Os programadores usam software de programação para preparar arquivos no formato de operação NC.
Etapa 6. O supervisor emite uma lista de tarefas para o operador do equipamento (a lista de tarefas contém o seguinte conteúdo: o nome do programa da peça de trabalho, o tipo de material, a espessura do material, o comprimento e a largura máximos da peça de trabalho a serem processados e o número de peças de trabalho necessárias).
Etapa 7. Corte de teste a 1ª peça e envie-a ao inspetor de qualidade para inspeção. Após confirmar que o tamanho é qualificado, a 1ª peça é arquivada.
Etapa 8. Inicie o processamento em lote
Etapa 8. Numere a peça processada.
Precauções
Precauções de inicialização
• Verifique se há obstáculos na mesa da máquina que afetem o retorno zero dos eixos X, Y e Z da máquina-ferramenta e remova-os se necessário.
• Prepare vários gases necessários para o corte e ajuste a pressão para um valor apropriado, conforme necessário; por exemplo, a pressão do oxigênio usada para o corte deve ser ajustada para 0.4-0.5 MP, e a pressão do gás nitrogênio deve ser ajustada para 1.8-2.2 MP (Observação: de acordo com a espessura da placa de corte, a pressão deve ser alterada, e a placa fina deve usar uma pequena pressão de ar, e a placa grossa deve usar uma alta pressão de ar).
• Abra a válvula de drenagem do tanque de armazenamento de ar do compressor de ar para drenar o esgoto no tanque de ar e, em seguida, feche a válvula de drenagem para iniciar o compressor de ar (a pressão de carga e descarga do compressor de ar deve ser ajustada para 0.8 MP e 1 MP).
• Inicie o regulador de tensão (o valor do regulador de tensão é definido como 380~400V).
• Ligar o condensador (função: resfriar o gás gerado pelo compressor de ar, secá-lo e enviá-lo para cada refletor).
• Ligue o resfriador para verificar se o nível e a pressão da água estão normais e ligue a água de resfriamento e a água em temperatura normal. A pressão da água de resfriamento deve ser definida para cerca de 0.5 MP e a temperatura limite superior deve ser definida para 20 graus. A pressão da água em temperatura ambiente é de cerca de 0.3 MP, a temperatura limite superior é definida para 30 graus no verão e 25 graus em outras estações.
• Ligue a pressão do nitrogênio de alta pureza (pureza ≥99.999℅) é maior que 0.4 MP, a pressão do dióxido de carbono de alta pureza (pureza ≥99.999℅) é maior que 0.4 MP e a pressão do hélio de alta pureza (pureza ≥99.999℅) é maior que 0.4 MP.
• Ligue o gerador de laser.
• Ligue a máquina, entre no sistema do OPERADOR (senha: usuário), solte o botão de parada de emergência e reinicie o alarme, retorne ao ponto de referência (SET ZERO), acenda o botão CLC, acenda o botão de partida (LASER ON) e observe o laser após a palavra (HV READY) aparecer no painel do gabinete elétrico, o botão de alta tensão (HV ON) no painel de controle numérico pode ser aceso.
• De acordo com o plano de tarefas, insira o programa a ser processado no CNC para processamento e produção.
Precauções de desligamento
• Retorne os eixos X, Y e Z ao ponto de referência.
• Desligue o botão de alta tensão (HV ON).
• Desligue a fonte de alimentação (LASER OFF).
• Pressione o botão de parada de emergência para fechar o painel CNC. (A fonte de alimentação do painel CNC não pode ser desligada à força. O desligamento forçado pode facilmente causar perda de dados do sistema)
• Desligue a alimentação elétrica do gabinete de controle elétrico da máquina.
• Pare o refrigerador e desconecte sua fonte de energia.
• Corte o fornecimento de energia do gabinete de controle elétrico.
• Pare o compressor de ar e desligue a energia.
• Pare o condensador e desconecte a fonte de alimentação.
• Feche cada válvula de ar auxiliar.
• Limpe a máquina a laser CNC.
Precauções durante a operação
• Proteção contra escória proveniente de perfuração (lente protetora).
• Ao cortar aço inoxidável, chapa galvanizada, chapa de alumínio e outros materiais, é fácil causar escória e contaminar o espelho de foco. Para evitar tais consequências devido à configuração inadequada de parâmetros, os clientes devem tomar nota dos seguintes itens.
• A perfuração h8 é definida para 2~5 mm, e o h8 aumenta com o aumento da espessura do material.
• Para materiais com espessura maior ou igual a 2.5 mm, é necessário ativar a opção “cortar furo pequeno após a perfuração” e definir o raio do furo pequeno para 0.5-1 mm.
• Para aço inoxidável com espessura de 3 mm ou menos, deve-se usar perfuração com nitrogênio.
• Aço inoxidável com espessura superior a 3 mm pode ser perfurado com nitrogênio ou oxigênio.
• Para painéis de alumínio ou galvanizados, deve ser utilizada perfuração de oxigênio.
• Ao perfurar furos com oxigênio, é necessário ativar a opção "Aguardar conversão de oxigênio e nitrogênio" e definir o tempo para 1 a 3 segundos.
• Durante o processo de corte, o cliente deve prestar atenção à deformação da placa. Se a placa saltar, o cliente deve pressionar a placa antes do corte, para evitar a ocorrência de corte impermeável e escória devido à batida da placa.
Dicas de segurança pessoal
• Verifique a natureza do material a ser cortado, saiba se ele produzirá gás tóxico ao cortar e garanta que haja um sistema de defumação adequado. (Observação: os operadores devem usar equipamentos de proteção)
• Concentre-se nas instruções do manual de operação do equipamento.
Dicas de segurança para máquinas-ferramentas
• Ao iniciar um trabalho de corte, preste atenção ao seguinte: verifique as propriedades do material a ser cortado, entenda sua reflexão do feixe e garanta sua absorção de luz para evitar danos ao laser após a reflexão.
• Preste atenção aos danos causados pela eletricidade e pelo laser durante o uso.
Segurança elétrica
A máquina é alimentada por 390-400 V CA e depois convertida para uma alta tensão de mais de 10 kV por meio de um transformador de alta tensão para fornecer energia de excitação.
• Quando estiver ligado, não abra o gabinete elétrico e a porta de proteção do cabeçote do laser para evitar choque elétrico.
• Após desligar, não abra o gabinete elétrico e a porta de proteção do cabeçote do laser, especialmente a porta traseira do gabinete elétrico,
• Como a eletricidade dentro do laser pode não ser completamente descarregada, é fácil causar danos às pessoas.
Segurança do laser
O laser é uma luz invisível com alta densidade de potência, que é fácil de causar queimaduras e radiação no corpo humano. Ao usá-lo, não fique no caminho da luz para evitar queimaduras. Não olhe diretamente para o laser para evitar queimaduras. É melhor usar óculos de proteção para o trabalho.
Precauções com lentes de foco
Preste atenção à limpeza da lente de foco e limpe-a com frequência. Ela precisa ser ajustada uma vez por mês se o caminho óptico estiver errado, e o equipamento deve ser mantido regularmente de acordo com os requisitos de manutenção no manual de operação para manter o equipamento nas melhores condições.
Precauções para secadores a frio
• A temperatura interna não pode exceder 35 graus.
• Descarregue esgoto todos os dias.
• Limpe as aberturas uma vez por semana (basta soprar com uma pistola de ar).
• Limpe o filtro mensalmente (escova macia com água e sabão).
Manutenção e solução de problemas
Manutenção diária de máquinas-ferramentas
• O caminho óptico externo é verificado de 1 a 2 meses. Se o espelho de cobre estiver poluído, ele precisa ser limpo a tempo (limpeza conforme necessário). Após a limpeza, o caminho óptico externo precisa ser reajustado. Após o ajuste, não o mova facilmente.
• O parafuso e a guia linear precisam ser lubrificados e submetidos a manutenção a cada semestre ou um mês.
• Toda a superfície da mesa da máquina precisa ser limpa uma vez por semana.
• Limpe a poeira do radiador do refrigerador uma vez por semana (sopre o radiador para cima e para baixo com ar). 5. Verifique o nível de água no trocador de água uma vez por mês e reabasteça a água (observe que a água interna deve estar o mais limpa possível).
• Verifique o filtro do secador frio uma vez a cada 2-3 meses e limpe o elemento do filtro uma vez (álcool). Não lave com muita força. Se houver manchas de óleo, limpe com gasolina. Se estiver danificado, precisa ser substituído.
• Os trilhos-guia da bancada de trabalho e da mesa elevatória são limpos uma vez por mês.
• O chiller deve ser inspecionado todo mês. Se o nível de água for insuficiente, reabasteça a água. A água pura deve ser substituída a cada 2 meses, e a água destilada é substituída a cada 6 meses. Se a qualidade da água não for boa durante a inspeção, substitua-a imediatamente.
Recomenda-se o uso de corte com lente telefoto para aço carbono acima de 9.6mm e aço inoxidável sobre 5mm, o que facilita a proteção da lente.
• Lembre-se de limpar a lente depois de cortar aço inoxidável, madeira, borracha, plexiglass e quartzo.
• Devido à alta temperatura no verão, se a máquina a laser CNC funcionar por muito tempo, o eixo Z e a caixa do eixo Z podem ser levemente aquecidos, o que é normal. Mas se a temperatura estiver alta ou mesmo quente, não é normal. É recomendável começar a verificar a partir dos seguintes aspectos:
- Verifique se o interruptor do caminho de luz externo de controle no refrigerador está ligado.
- Se o caminho óptico do eixo Z é positivo.
- A superfície da lente de foco está muito danificada (muitas manchas na superfície).
- Se o eixo Z é vertical.
- Se os 2 espelhos de cobre na extremidade proximal do eixo Y estão limpos. Qualquer uma das situações acima fará com que o eixo Z e a caixa do eixo Z esquentem, então você deve prestar mais atenção a isso no futuro.
- Após trocar o gás misto, aperte as válvulas do gás misto e feche a tampa com cuidado.
• Preste atenção à operação padrão. Ao levantar a cabeça (RETRACT) para executar o corte de ciclo (CYCLE START) e abaixar a cabeça (SET TO CUT) para executar o corte de ciclo (CYCLE START), você deve prestar atenção ao visor no programa e não se mover rapidamente quando a cabeça de corte estiver abaixada. (É fácil bater a cabeça de corte dessa forma).
• Jateamento frequente ocorrerá nas seguintes situações (jateamento frequente danificará a lente).
- Devido à tensão de trabalho instável ou outros motivos, os pulsos emitidos pelo laser às vezes são instáveis.
- A luz é tendenciosa.
- Os parâmetros de perfuração não são razoáveis.
• De vez em quando, use um cotonete ou algodão absorvente para mergulhar um pouco de acetona e limpar o interior do eixo Z.
Manutenção diária do laser CNC
Para que a máquina a laser CNC tenha e mantenha um bom desempenho de trabalho, é necessário fornecer a ela boas condições de trabalho, ou seja, atender às suas necessidades principalmente em termos de água, gás e eletricidade.
A principal função da água de resfriamento é retirar o calor gerado durante a operação e evitar que ela funcione em alta temperatura. O resfriador usa água destilada para retirar o calor do gabinete elétrico e da cavidade de ressonância por meio do resfriamento e da circulação de água, para que a máquina possa funcionar normalmente. A temperatura da água de resfriamento deve ser mantida em 20 graus. Como a água passa pela tubulação do resfriador e pela placa de cobre na cavidade de ressonância, é necessário que o pH e a condutividade da água atendam aos requisitos, caso contrário, o laser será danificado se usado por muito tempo. Para evitar essa situação, inibidores anticorrosivos precisam ser adicionados à água, e a condutividade da água deve ser medida regularmente para garantir que a qualidade da água atenda aos requisitos. O gerador de RF é resfriado com água deionizada, e um agente deionizado também é necessário para garantir que a condutividade atenda aos requisitos.
O gás de trabalho é dividido em 2 tipos, um é o gás misto que fornece o meio para o ressonador, e o outro é o nitrogênio de alta pureza. A pureza do nitrogênio de alta pureza deve atingir mais de 99.99%, caso contrário, ele poluirá e causará danos à lente no caminho óptico interno. Preste atenção à qualidade do gás, caso contrário, o laser será facilmente danificado.
Manutenção de Compressores de Ar
• Verifique o nível de óleo (na posição 3/4) todos os dias antes de dar a partida e drene a água residual após parar.
• Limpe as redes de resfriamento em ambos os lados (basta soprar com uma pistola de ar) e o filtro de ar toda semana.
• Limpe o radiador de ar do radiador de óleo a cada 1000 horas.
• Verifique a tensão da correia a cada 1000 horas para ajustar.
• Substitua o filtro de ar e o óleo do compressor a cada 4000 horas.
• Não exceda 110 graus quando a máquina estiver em funcionamento (80~90 graus durante o trabalho).
• O número de partidas do motor não deve exceder 20 a cada hora.
• Não utilize a parada de emergência em situações que não sejam emergenciais.
• As pás do ventilador giram no sentido anti-horário, indicando que os fios não estão invertidos.
Segurança e Protecção
Proteção contra Incêndios
Oxigênio é necessário para a operação da máquina a laser CNC, portanto, fumar deve ser proibido na área ao redor da máquina, especialmente perto do cilindro de oxigênio, para evitar perigos ocultos e danos desnecessários. (Se as condições permitirem, extintores de incêndio devem ser fornecidos próximos ao equipamento)
Proteção Laser
Ao atingir o centro, deve-se prestar atenção para garantir que a mão da pessoa esteja longe primeiro, desligue o controle h8 (desligue o CLC) e depois acenda. Ao ajustar o caminho da luz externa, deve-se garantir que ninguém esteja no alcance do caminho da luz. O operador também deve prestar atenção para garantir que a luz não atinja as pessoas antes de acender. A potência e o tempo de iluminação devem ser controlados em uma faixa razoável (a potência central é geralmente 200 entre 0.01 e 0.02S. Ao ajustar o caminho óptico externo, a potência de saída da luz é geralmente controlada em cerca de 300W, e o tempo de saída de luz é controlado entre 0.2 e 0.5S). Após o ajuste do caminho óptico externo, todas as tampas de proteção devem ser instaladas antes do corte. Ao trocar o ar, remova a alta tensão primeiro e feche a porta imediatamente após a troca de ar. Não abra a porta do gabinete elétrico casualmente e não toque nos circuitos e componentes eletrônicos internos.
Tendências
A era da inteligência chegará em todos os aspectos. Seja a Indústria 4.0 da Alemanha ou a manufatura inteligente da China, a 4ª revolução industrial no campo industrial está chegando silenciosamente. Como uma máquina CNC a laser de alta precisão, a máquina de corte CNC a laser ou a máquina de gravação CNC a laser está fadada a acompanhar o ritmo dos tempos e voar com a tecnologia. O desenvolvimento da automação CNC a laser melhorou muito a capacidade de produção e o nível de automação da oficina.
No futuro, com base nisso, uma era de máquinas de corte e gravação CNC a laser combinadas com manufatura inteligente está fermentando profundamente nos campos de tecnologia de rede, tecnologia de comunicação e tecnologia de software de computador. Como uma unidade piloto de demonstração de manufatura inteligente, STYLECNC está contando com suas próprias capacidades de integração de tecnologia de sistema, focando na direção do desenvolvimento futuro e nos patamares de comando tecnológico, e unindo parceiros estratégicos para construir uma fábrica de usinagem CNC a laser totalmente inteligente e criar uma nova situação para gravadores e cortadores CNC a laser inteligentes.
Coisas a considerar
Este é apenas um pequeno arranhão para saber sobre usinagem automática a laser CNC. No entanto, tendo uma compreensão básica desses conceitos úteis, você será capaz de rapidamente desenvolvê-los e aumentar seu conhecimento sobre as escolhas de máquinas a laser CNC.