Guida per macchine da taglio laser di lamiere per la fabbricazione industriale

Una macchina per il taglio laser della lamiera si trova all'inizio di molte linee di produzione. Ciò che accade in questa fase segue il pezzo attraverso le fasi di piegatura, saldatura, verniciatura e assemblaggio finale. Una scarsa qualità dei bordi richiede la rettifica. Fori imprecisi rendono più difficili la formatura e l'assemblaggio. I cambi di lamiera lenti lasciano una macchina costosa inattiva.

La scelta di una macchina inizia con l'analisi delle attuali esigenze produttive. È necessario elencare i tipi di metallo, gli spessori usuali, i formati delle lamiere, le quantità dei lotti, le tolleranze e i requisiti di finitura. Questi dettagli definiscono gli obiettivi di produzione in termini di potenza, progettazione del piano di lavoro, automazione, servizi e collaudi.

Che cos'è il taglio laser della lamiera?

La macchina segue un percorso programmato e focalizza un raggio laser su una stretta area della lamiera. Il metallo si fonde o, se si utilizza ossigeno, reagisce con il gas di taglio. Il gas che fluisce attraverso l'ugello rimuove il materiale dal solco di taglio. Un sistema di controllo dell'altezza mantiene la testa di taglio alla distanza corretta mentre si sposta sulla lamiera.

I laser a fibra si integrano perfettamente nei sistemi CNC e sono in grado di lavorare molti metalli conduttivi. La modifica del file CAD consente di ottenere una nuova geometria del pezzo con un minimo di impostazione meccanica, il che li rende ideali per officine meccaniche, prototipi e lotti misti.

Quali metalli può lavorare una macchina per il taglio laser a fibra?

Grado, spessore, condizioni della superficie, riflettività e conduttività termica influenzano il modo in cui una lamiera viene tagliata. Selezionare il gas, l'ugello, la messa a fuoco, la velocità e la sorgente laser più adatti al lavoro da svolgere.

acciaio al carbonio

L'acciaio al carbonio viene comunemente tagliato con ossigeno o azoto. L'ossigeno apporta calore attraverso una reazione esotermica e può aumentare la velocità su sezioni più spesse, lasciando un bordo ossidato. L'azoto è adatto a lavorazioni che richiedono un bordo pulito per la saldatura, la verniciatura o la finitura. La fase successiva del processo produttivo spesso determina il gas da utilizzare.

acciaio inossidabile

L'azoto ad alta pressione viene spesso utilizzato per ottenere un bordo in acciaio inossidabile privo di ossido. Il consumo di gas aumenta con lo spessore e può rappresentare una quota considerevole dei costi di taglio. Durante una prova, registrare pressione, flusso, velocità, bave e scolorimento lungo l'intero bordo.

Alluminio, ottone e rame

Questi metalli riflettenti richiedono una sorgente laser compatibile e impostazioni stabili. Testare la lega e lo spessore effettivi, prestando particolare attenzione ai punti di perforazione, ai piccoli fori, agli angoli, al bordo inferiore e alla finestra protettiva.

Lamiera zincata e rivestita

I rivestimenti influiscono sia sul taglio che sull'aria circostante la macchina. Pianificare un'aspirazione efficace, impostazioni specifiche per il materiale e le precauzioni indicate nella scheda di sicurezza del materiale. Si applicano anche le normative locali in materia di ventilazione.

Come si sceglie la potenza laser giusta?

Utilizzate le tabelle presenti nelle brochure per restringere il campo, quindi create un profilo di spessore a partire da ordini reali. Registrate il carico di lavoro per ogni materiale e fascia di spessore, il tempo di ciclo target e la condizione del bordo richiesta a valle.

Una piastra di spessore elevato, se presente, può falsare la scelta. Affidare a terzi le lavorazioni pesanti, seppur rare, potrebbe risultare meno costoso rispetto al dimensionamento della macchina in funzione di tali lavorazioni.

Confermate la scelta finale con prove di taglio in presenza. Fornite il materiale e un file di configurazione con i contorni, i fori, gli angoli e le perforazioni tipici. Eseguite la produzione di più pezzi e registrate il tempo di ciclo, il consumo di gas, gli scarti, le dimensioni e le condizioni dei bordi. Confrontate questa impostazione di produzione con il preventivo.

La qualità del fascio, la portata dell'autofocus, l'accelerazione, l'erogazione del gas, il raffreddamento, le condizioni dell'ugello e il controllo dei parametri influenzano anch'essi la resa. Confronta le configurazioni complete nelle condizioni di produzione specificate.

Quali dimensioni e struttura di macchinari sono più adatte alla vostra produzione?

L'area di lavoro dovrebbe coprire i fogli in entrata e le parti regolari più grandi. Letti più grandi possono migliorare l'incastro ed eliminare il riposizionamento, pur richiedendo più spazio sul pavimento e distanze di manipolazione più lunghe. Gamma di macchine per il taglio laser a fibra per lamiere mostra le principali strutture a foglio piano.

Macchine a piattaforma singola

Un singolo tavolo segue una semplice routine di carico, taglio, pulizia e ricarica. È adatto a lavori misti, volumi modesti e spazio limitato, anche se il laser si ferma durante i cambi di foglio. WiseCut macchina da taglio laser a piattaforma singola Nella configurazione WT3015, l'area di lavoro è di 1.550 x 3.050 mm.

Macchine a tabella di scambio

Un tavolo di scambio permette all'operatore di svuotare o caricare una piattaforma mentre l'altra si trova all'interno della macchina. Misurate prima i tempi di cambio formato attuali. I piccoli risparmi si accumulano nel corso di un lungo turno; le officine con bassi volumi di produzione potrebbero utilizzare il secondo tavolo solo occasionalmente.

Macchine chiuse e di grande formato

Una cabina completamente chiusa, se abbinata a dispositivi di interblocco e aspirazione, contribuisce a contenere le radiazioni laser e i fumi. I banchi di lavoro di grande formato sono adatti per lamiere lunghe e pezzi di grandi dimensioni. Verificare in anticipo l'accesso per la consegna, le fondamenta, la portata della gru, lo smaltimento degli scarti e lo spazio di servizio.

Quando l'automazione è economicamente vantaggiosa?

Monitorare i tempi di carico, scarico, smistamento e separazione dei fogli per diversi turni. Il registro mostra quanto tempo di taglio potrebbe essere recuperato grazie a un tavolo di scambio o a un sistema automatico.

Il sistema automatico di carico fogli Il sistema WiseCut utilizza un robot a traliccio, un carrello di scambio elettrico a doppio strato, controllo CNC e controllo a vuoto. La gamma di dimensioni disponibili va da 1.200 x 1.000 mm a 4.000 x 2.000 mm, con spessori delle lamiere da 0,8 a 20 mm e un peso massimo di 1.300 kg. L'adesione di olio e lamiere possono interferire con la separazione, pertanto per le pile più complesse potrebbe essere necessario l'intervento di un operatore.

Calcola l'investimento in base ai minuti di movimentazione risparmiati, all'assegnazione degli operatori, all'utilizzo e ai fogli accettati per turno. Includi il rischio ergonomico derivante dalla movimentazione di piastre pesanti.

Quali fattori determinano la qualità del taglio?

Ispezionare l'intero bordo e le caratteristiche più complesse. Verificare dimensioni, ripetibilità, bave, scorie, striature, ossidazione, angoli, fori e deformazioni dovute al calore in diversi punti del piano di lavoro.

Registra la messa a fuoco, l'allineamento dell'ugello, la pressione del gas, la velocità di avanzamento, il metodo di perforazione, le condizioni della lente e la planarità del foglio. Le impostazioni approvate forniscono agli operatori un punto di riferimento per la risoluzione dei problemi.

Quali sono i costi di esercizio di una macchina per il taglio laser di lamiere?

Il prezzo di acquisto comprende alimentazione elettrica, dimensioni del piano di lavoro, testa di taglio, sistema CNC, cabina di protezione, sistema di aspirazione, raffreddamento e movimentazione. Aggiungere trasporto, dazi doganali, installazione, formazione, fondamenta e allacciamenti alle utenze per calcolare il costo totale di consegna.

I costi operativi includono elettricità, gas di taglio, aria compressa, ugelli, finestre di protezione, filtri, manutenzione del sistema di raffreddamento, assistenza e tempo dell'operatore. La resa del materiale e la finitura secondaria vanno considerate nello stesso calcolo. Un taglio più rapido può costare di più per ogni pezzo accettato se consuma più gas o lascia un bordo che necessita di rettifica. Confrontate le proposte in base alla produttività per turno e al costo per pezzo accettato.

Quali requisiti di installazione e sicurezza è necessario verificare?

Verificare tensione, carico collegato, messa a terra, alimentazione del gas, qualità dell'aria, fabbisogno del refrigeratore, aspirazione, limiti di temperatura ambiente e carico delle fondamenta. Disegnare la planimetria completa, inclusi lo spostamento dei tavoli, le porte aperte, le zone di carico, gli accessi di servizio e lo smaltimento degli scarti.

Le specifiche di sicurezza devono includere protezioni, interblocchi, arresti di emergenza, finestre di ispezione, etichette di avvertenza, controllo degli accessi, aspirazione, formazione degli operatori e procedure di manutenzione. Verificare questi elementi rispetto alle normative vigenti nel luogo di installazione. La norma ISO 11553-1 tratta i rischi derivanti dalle radiazioni laser e le informazioni di sicurezza fornite dai produttori con le macchine per la lavorazione laser.

Come valutare un fornitore e accettare il macchinario?

Richiedere informazioni su configurazione, layout, utenze, requisiti di fondazione, intervalli di manutenzione, materiali di consumo, termini di garanzia e processo di assistenza. Il preventivo deve specificare le dotazioni standard, le opzioni e i componenti specifici per l'alimentazione.

Utilizzare i file e i materiali del cliente per l'accettazione. Definire limiti misurabili per le dimensioni e la condizione dei bordi, quindi eseguire un numero sufficiente di lavorazioni per dimostrare la ripetibilità. Registrare i tempi di taglio, le impostazioni del gas, gli allarmi, gli scarti e gli interventi dell'operatore. Il contratto deve specificare la posizione di prova, i materiali, i gas e la procedura da seguire in caso di risultato negativo.

Per un'installazione all'estero, è necessario verificare chi si occupa della messa in servizio, quale lingua viene utilizzata per la formazione, come funziona l'assistenza remota, quando un tecnico può recarsi sul posto e quali pezzi di ricambio sono disponibili a magazzino.

Creazione di un flusso di lavoro completo per la lavorazione della lamiera.

Le decisioni relative al taglio si ripresentano durante le fasi di piegatura e saldatura. La posizione del foro, il margine di piegatura, la direzione delle fibre, le linguette e l'ossidazione dei bordi influenzano le lavorazioni successive. Prima di rilasciare il gruppo di pezzi, è necessario verificare ogni grezzo in base alla sua capacità di formatura e agli utensili disponibili.

La pressa piegatrice WiseCut WT-400T/4000, ad esempio, è dotata di una lunghezza di piegatura di 4.000 mm, una forza nominale di 4.000 kN, controllo del registro posteriore CNC e utensili segmentati. Un pezzo grezzo che supera la lunghezza di piegatura disponibile o che richiede utensili non idonei interromperà la lavorazione dopo il taglio, quando il materiale e il tempo macchina sono già stati consumati.

Lista di controllo per la selezione di macchine per il taglio laser di lamiere

Inserisci le seguenti informazioni nella richiesta di preventivo:

• Gradi dei materiali e intervalli di spessore normali
• Fogli standard e la parte regolare più grande
• Tolleranze e condizioni del bordo accettabili
• Produzione richiesta per turno
• Gas da taglio e aria compressa disponibili
• Requisiti relativi a tavolo, contenitore e automazione
• Superficie calpestabile, alimentazione elettrica, raffreddamento, aspirazione e condizioni delle fondamenta
• Prove di taglio, perforazione e ripetibilità
• Termini relativi a installazione, formazione, garanzia, software e ricambi

Utilizzare lo stesso brief di produzione per tutti i fornitori semplifica il confronto dei preventivi e permette di individuare eventuali elementi mancanti prima della firma del contratto.

Opzioni WiseCut per la fabbricazione industriale

WiseCut fornisce macchine da taglio laser a fibra per fogli piani in configurazioni a piattaforma singola, a tavola intercambiabile, chiuse, di grande formato e a caricamento automatico. La sua gamma comprende anche presse piegatrici CNC. I servizi includono disegni di macchine personalizzati, supporto tecnico remoto, formazione degli operatori e fornitura di pezzi di ricambio. Gli acquirenti possono discutere i requisiti di taglio inviando informazioni su qualità del materiale, spessori, formato del foglio, volume, requisiti dei bordi e utenze di fabbrica.

Domande frequenti

D1: Qual è la potenza laser adatta per il taglio della lamiera?

A: La scelta deve basarsi sui materiali e sugli spessori lavorati più frequentemente, nonché sulla velocità e sulla finitura del bordo richieste. Le tabelle dei fornitori aiutano nella selezione iniziale. Le prove di taglio ripetute sul materiale di produzione forniscono la verifica finale.

D2: Quale gas di assistenza si dovrebbe utilizzare per l'acciaio al carbonio, l'acciaio inossidabile e l'alluminio?

A: L'ossigeno viene comunemente utilizzato per l'acciaio al carbonio quando la velocità su materiali più spessi è la priorità. L'azoto è comunemente usato per l'acciaio inossidabile e l'alluminio quando la lavorazione richiede un bordo privo di ossido. Lo spessore, la finitura, il costo del gas e la successiva fase di produzione dovrebbero guidare la scelta.

D3: Qual è la dimensione di lavoro più comune per una macchina da taglio laser per lamiere?

A: Un'area di lavoro di circa 1.500 x 3.000 mm è adatta a molti formati standard di fogli. Per materiali e pezzi di dimensioni maggiori potrebbero essere necessarie aree di 4.000 x 2.000 mm, 6.000 x 2.500 mm o un piano di lavoro personalizzato.

D4: Quando una fabbrica dovrebbe scegliere un tavolo di scambio o un sistema di carico automatico?

A: Aumentare la capacità di movimentazione quando i cambi di fogli limitano la produzione, le piastre sono difficili da spostare in sicurezza o il programma prevede periodi di inattività più lunghi. Utilizzare il tempo di movimentazione e il numero di pezzi aggiuntivi accettati per turno per calcolare il reso.

D5: Cosa dovrebbero testare gli acquirenti prima di accettare una macchina per il taglio laser a fibra?

A: Testare materiali, spessori, caratteristiche dei pezzi, posizioni del piano di lavoro e cicli ripetuti standard. Registrare dimensioni, condizioni dei bordi, foratura, tempo di ciclo, impostazioni del gas, allarmi e interventi manuali. Ogni limite di accettazione deve essere indicato nel contratto di acquisto.