Trong những năm gần đây, Penta Laser đã liên tục cách mạng hóa về hiệu suất, sức mạnh, tốc độ và chất lượng của thiết bị cắt laser, đạt được nhiều đột phá mới về công nghệ và ứng dụng. Bài viết này giới thiệu bốn đột phá công nghệ quan trọng, cải tiến quy trình cắt và lợi thế ứng dụng công nghiệp của bộ thiết bị cắt laser thông minh tấm siêu dày tốc độ cao, độ chính xác cao, siêu dày 30kW, trình bày các chỉ số ứng dụng chính như tốc độ và mức tối đa. cắt độ dày của các vật liệu kim loại khác nhau bằng cắt laser 30kW, cũng như cách cải thiện chất lượng cắt và hiệu quả của máy công cụ thông qua đổi mới quy trình laser công suất cực cao và khám phá triển vọng thị trường rộng lớn trong lĩnh vực ứng dụng công nghiệp. f

Vào tháng 1 năm 2022, "Bộ thiết bị cắt laser thông minh tấm siêu dày, tốc độ cao, độ chính xác cao 30kW" của Penta Laser đã được Sở Kinh tế và Công nghệ thông tin tỉnh Chiết Giang phê duyệt là bộ sản phẩm đầu tiên đạt danh hiệu quốc tế. Một lần nữa, nó chứng tỏ Penta Laser đã ở vị trí dẫn đầu thế giới trong lĩnh vực thiết bị cắt laser công suất cao. Sau khi ra mắt thị trường vào năm 2021, nó đã nhận được nhiều lời khen ngợi từ khách hàng, với doanh thu vượt 100 triệu nhân dân tệ và đạt được xuất khẩu quy mô nhỏ. Thị phần trong nước của nó được xếp vào hàng đầu.

Hiện tại, bộ thiết bị cắt laser thông minh tấm siêu dày, tốc độ cao, độ chính xác cao, công suất 30kW này đã đạt được nhiều thành tựu bằng sáng chế. Giờ đây, dòng máy cắt laser công suất cực cao BOLT8 "bay lên từ" với công suất 40kW đã hoàn thành thử nghiệm và được đưa vào sử dụng.

Hỗ trợ thiết kế cấu trúc cơ khí giường độc lập chịu tải nặng, đáp ứng động cao để cắt toàn bộ các tấm siêu dày

Thiết bị cắt laser 30kW này áp dụng các nguyên tắc thiết kế kết hợp đa phương thức máy công cụ CNC hạng nặng quy mô lớn và phương pháp phân tích kỹ thuật số, làm cho đế máy công cụ có các đặc tính động, đặc tính tĩnh, đặc tính nhiệt và độ ổn định tuyệt vời.

Nguồn laser công suất cực cao đặt ra những yêu cầu cao hơn và mới hơn cho thiết kế máy công cụ. Đầu tiên là vấn đề quản lý nhiệt máy công cụ. Khi cắt vật liệu bằng tia laser công suất cực cao, cả bệ máy công cụ và vật liệu phôi sẽ chịu hiệu ứng giãn nở nhiệt đáng kể, điều này sẽ ảnh hưởng đến độ ổn định chính xác của máy công cụ. Thứ hai, có vấn đề về biến dạng vi mô do ứng suất gây ra do tải nặng toàn bộ tấm siêu dày. Thiết bị cắt laser công suất cực cao cần cắt các tấm thép có độ dày từ 40-100mm. Khi đặt toàn bộ phôi dạng tấm có kích thước 12m*2,5m lên bàn gia công, trọng lực của tải trọng sẽ gây ra biến dạng đàn hồi ở các mức độ khác nhau trên bệ máy công cụ làm từ các bộ phận hàn. Trong quá trình cắt, cũng có những thay đổi động về trọng lượng và trọng tâm của phôi tấm, ảnh hưởng đến độ chính xác khi chạy động của máy công cụ.

Để giải quyết vấn đề này, Penta Laser đã đề xuất giải pháp thiết kế kết cấu rỗng giường máy kép kép. Ưu điểm của việc tách giường và giá đỡ bàn làm việc bao gồm cách ly nhiệt, cách ly ứng suất khi tải nặng và đạt được khả năng cắt ổn định với độ chính xác cao đối với các tấm dày trên toàn bộ bề mặt. Trên máy công cụ Lightning 8, hệ thống truyền động servo bù động vòng kín dựa trên thước đo có độ chính xác cao được sử dụng để đạt được hoạt động ổn định lâu dài với tốc độ cao và độ chính xác cao.

Đầu cắt laser thông minh và hệ thống điều khiển chùm tia thông minh hỗ trợ công suất cao là những công nghệ tiên tiến trong thiết bị cắt laser. Penta Laser đã đề xuất một kiến trúc hệ thống mới cho các đầu cắt laser công suất cao dựa trên các nguyên tắc điện toán ranh giới, được gọi là kiến trúc "Quang-Cơ-Điện-Tính toán". Nó đã phát triển công nghệ lấy nét động thích ứng và đầu cắt laser công suất cao để giải quyết hoàn toàn vấn đề lệch tiêu điểm.

Vấn đề lệch tiêu cự trong cắt laser công suất cao chủ yếu là do hiệu ứng thấu kính nhiệt và hiệu ứng phân bố gradient chỉ số khúc xạ trong hệ thống quang học của đầu cắt, cũng như biến dạng nhiệt của cấu trúc cơ học. Nhóm thấu kính quang học bên trong đầu cắt trải qua những dao động không kiểm soát được ở vị trí tiêu cự do tiếp xúc lâu dài với tia laser công suất cao trong quá trình cắt. Nếu không có chức năng lấy nét động thích ứng, kết quả kiểm tra độ lệch tiêu cự có thể lên tới ±4mm đối với tia laser 30kW. Điều này có nghĩa là khi tiêu điểm lệch trong phạm vi ±4mm thì khó đảm bảo hiệu quả cắt và độ ổn định, đặc biệt là khi cắt tấm dày.

Dựa trên kết quả mô phỏng độ lệch tiêu điểm do nhiệt gây ra trong hệ thống tích hợp quang cơ của đầu cắt, một số cải tiến đã được thực hiện trong thiết kế đầu cắt và phần mềm điều khiển, tạo ra "Quang-Cơ-Điện- Kiến trúc tính toán" dành cho đầu cắt laser công suất cao. Nhiều cảm biến nhiệt độ, cảm biến áp suất và cảm biến ánh sáng lạc được bố trí bên trong đầu cắt và nguyên lý tổng hợp dữ liệu lý thuyết bằng chứng D-S được sử dụng để thực hiện tính toán cạnh của độ lệch tiêu cự trực tuyến và bù tiêu cự động. Điều này kiểm soát độ lệch tiêu cự động trong quá trình cắt laser công suất cao trong phạm vi cho phép, đảm bảo độ ổn định khi cắt các tấm dày lâu dài.

Đồng thời, đầu cắt laser thông minh lấy nét quang thích ứng được thiết kế với hệ số khuếch đại quang M2.5 và sử dụng thấu kính lấy nét tiêu cự dài để tăng độ dài Raleigh của tia laser lấy nét, dẫn đến đường cắt thẳng đứng hơn trong quá trình cắt dày. cắt tấm. Vừa đảm bảo cắt ổn định, nó vừa cải thiện hiệu suất cắt trên 30%-50% so với đầu cắt thông thường, đồng thời cũng nâng cao chất lượng mặt cắt và độ vuông góc. Vòi cắt áp suất thấp được phát triển giúp giảm đáng kể chi phí vận hành, tiết kiệm hơn 60% lượng khí tiêu thụ.

Đầu xoay cắt góc xiên bằng laser RTCP (Rotary Tool Center Point) năm trục Hiện nay, cắt góc xiên bằng laser cũng là trọng tâm ứng dụng chính. Cắt vát bằng laser là một loại phương pháp xử lý vát mới có ưu điểm là biến dạng nhiệt thấp và chất lượng cắt tốt. Việc trang bị đầu xoay cắt vát trên thiết bị cắt laser công suất cao có thể hoàn thành một cách linh hoạt quá trình xử lý vát mà theo truyền thống đòi hỏi nhiều quy trình như cắt, hàn và phay, cải thiện đáng kể hiệu quả xử lý, chất lượng sản phẩm, độ chính xác của phôi, cũng như tài nguyên và chi phí tiết kiệm, thúc đẩy đổi mới công nghệ và nâng cấp thiết bị trong các ngành công nghiệp.

Penta Laser đã độc lập phát triển đầu xoay cắt góc xiên bằng laser RTCP năm trục. Dựa trên ba trục máy công cụ X, Y và Z, đầu xoay cắt vát giới thiệu thêm hai trục quay. Việc đưa trục quay chuyển đổi chuyển động của đầu dao (tức là tiêu điểm chùm tia laze hội tụ) thành một khớp nối của chuyển động quay và chuyển động tuyến tính. Chức năng RTCP, được tùy chỉnh dựa trên hệ thống CNC dòng Z32Florens, đảm bảo chuyển động tự động của điểm đầu dao (tiêu điểm chùm tia laze) dọc theo quỹ đạo góc xiên.

Nói chung, các góc xiên đơn tương đối dễ xử lý, nhưng góc xiên chữ V, góc xiên K và góc xiên loại bỏ gốc gây ra khó khăn lớn hơn, chủ yếu là do các vấn đề về định vị và tính nhất quán. Trong cắt vát, sự thay đổi góc xiên dẫn đến sự thay đổi chiều cao cắt. Nếu việc điều chỉnh độ cao không được thực hiện kịp thời chắc chắn sẽ ảnh hưởng đến độ chính xác của quá trình cắt thực tế. Để giải quyết vấn đề này, Penta Laser áp dụng hệ thống điều chỉnh độ cao điều khiển vòng kín để hiệu chỉnh độ chính xác của máy công cụ (0,01mm). Ngoài ra, các chức năng hiệu chỉnh được thiết lập cho cả chế độ bù đầu phun và đầu phun tiêu chuẩn, giúp loại bỏ nhu cầu điều chỉnh lõi ánh sáng và tiêu cự khi thay thế đầu phun.

Thiết bị cắt laser 30kW này giải quyết các thách thức kỹ thuật về độ ổn định trong các quy trình cắt tấm siêu dày, cắt tốc độ cao, cắt chất lượng cao có độ chính xác cao, cung cấp công nghệ và phương pháp xử lý mới cho sản xuất thiết bị cao cấp tại Trung Quốc. Thiết bị đã hoạt động được hơn một năm trên thị trường, với hơn 60 thiết bị 30kW được sử dụng tại địa điểm của khách hàng, tất cả đều cho phản hồi tuyệt vời về độ ổn định của thiết bị. Theo đánh giá của chuyên gia, các chỉ số kỹ thuật liên quan của thiết bị 30kW đã dẫn đầu các công nghệ tương tự trên thế giới.

Tóm lại, việc ứng dụng rộng rãi thiết bị hoàn chỉnh cắt laser công suất cực cao của Penta Laser thể hiện đầy đủ ưu điểm của nó về nhiều loại vật liệu được xử lý, chiều rộng kerf hẹp, độ chính xác cao, độ nhám của mặt cắt tốt, hiệu quả cao, mức độ tự động hóa cao, cao sử dụng vật liệu, sạch sẽ, thân thiện với môi trường, an toàn, linh hoạt và linh hoạt. Trong tương lai, Penta Laser sẽ tiếp tục tăng cường giới thiệu các nhân tài cao cấp cũng như các nỗ lực nghiên cứu và phát triển, tập trung vào trí thông minh, xanh hóa, tùy biến và độ tin cậy, giải quyết các công nghệ chủ chốt trong lĩnh vực thiết bị xử lý laser. Sử dụng 5G, trí tuệ nhân tạo, dữ liệu lớn và công nghệ internet công nghiệp, nước này sẽ xây dựng các nhà máy kỹ thuật số và doanh nghiệp sản xuất theo định hướng dịch vụ, mở rộng lĩnh vực ứng dụng xử lý laser, cho phép công nghệ laser thay thế các công cụ truyền thống một cách rộng rãi hơn và trao quyền toàn diện cho ngành sản xuất thiết bị .