Guia para Máquina de Corte a Laser em Chapa Metálica para Fabricação Industrial

Uma máquina de corte a laser para chapas metálicas está localizada no início de muitas linhas de fabricação. O que acontece ali acompanha a peça durante as etapas de dobra, soldagem, revestimento e montagem final. Uma qualidade de borda ruim exige retificação. Furos imprecisos dificultam a conformação e a montagem. Trocas lentas de chapas deixam uma máquina cara ociosa.

A escolha de uma máquina começa com a análise das atividades atuais da fábrica. Liste os tipos de metal, as espessuras usuais, as dimensões das chapas, as quantidades dos lotes, as tolerâncias e os requisitos de acabamento. Esses detalhes definem a meta de produção em termos de energia, projeto da mesa, automação, utilidades e testes de aceitação.

O que é corte a laser em chapa metálica?

A máquina segue um percurso programado e concentra um feixe de laser em uma área estreita da chapa. O metal derrete ou, quando se utiliza oxigênio, reage com o gás de corte. O gás que flui pelo bocal remove o material da fenda. Um sistema de controle de altura mantém a cabeça de corte na distância correta enquanto se desloca sobre a chapa.

Os lasers de fibra se integram bem aos sistemas CNC e processam diversos metais condutores. A alteração do arquivo CAD introduz uma nova geometria de peça com pouca configuração mecânica, o que é ideal para oficinas de usinagem, protótipos e lotes mistos.

Quais metais uma máquina de corte a laser de fibra pode processar?

A qualidade, a espessura, a condição da superfície, a refletividade e a condutividade térmica influenciam o corte da chapa. Selecione o gás, o bocal, o foco, a velocidade e a fonte de laser adequados para o trabalho.

Aço carbono

O aço carbono é geralmente cortado com oxigênio ou nitrogênio. O oxigênio contribui com calor por meio de uma reação exotérmica e pode aumentar a velocidade em seções mais espessas, embora deixe uma borda oxidada. O nitrogênio é adequado para trabalhos que exigem uma borda limpa para soldagem, revestimento ou acabamento. A próxima etapa de produção geralmente define o gás a ser utilizado.

Aço inoxidável

O nitrogênio de alta pressão é frequentemente usado para obter uma borda de aço inoxidável livre de óxidos. O consumo de gás aumenta com a espessura e pode representar uma grande parte do custo de corte. Durante o teste, registre a pressão, o fluxo, a velocidade, a presença de rebarbas e a descoloração em toda a extensão da borda.

Alumínio, latão e cobre

Esses metais reflexivos exigem uma fonte de laser compatível e configurações estáveis. Teste a liga e a espessura reais, prestando muita atenção aos pontos de perfuração, pequenos furos, cantos, borda inferior e janela de proteção.

Chapa galvanizada e revestida

Os revestimentos afetam tanto o corte quanto o ar ao redor da máquina. Planeje uma extração eficaz, configurações específicas para cada material e as precauções indicadas nas fichas de segurança do material. As normas de ventilação local também se aplicam.

Como escolher a potência de laser adequada?

Utilize tabelas de especificações para restringir as opções e, em seguida, crie um perfil de espessura a partir de pedidos reais. Registre a carga de trabalho em cada material e faixa de espessura, o tempo de ciclo desejado e a condição limite necessária nas etapas subsequentes.

Uma chapa grossa ocasional pode distorcer a escolha. Terceirizar trabalhos pesados ​​raros pode custar menos do que dimensionar a máquina de acordo com eles.

Confirme a escolha final com testes de corte supervisionados. Forneça o material e um arquivo aninhado com contornos, furos, cantos e perfurações típicos. Execute peças repetidas e registre o tempo de ciclo, o consumo de gás, as peças rejeitadas, as dimensões e a condição das bordas. Compare essa configuração de produção com o orçamento.

A qualidade do feixe, o alcance do autofoco, a aceleração, o fornecimento de gás, o resfriamento, a condição do bocal e o controle de parâmetros também alteram a saída. Compare as configurações completas sob as condições de produção especificadas.

Qual o tamanho e a estrutura de máquina mais adequados para a sua produção?

A área de trabalho deve abranger as folhas recebidas e as peças regulares maiores. Camas maiores podem melhorar o encaixe e eliminar a necessidade de reposicionamento, embora exijam mais espaço no chão e maiores distâncias de manuseio. gama de máquinas de corte a laser de fibra para chapas metálicas Mostra as principais estruturas de folhas planas.

Máquinas de plataforma única

Uma única mesa executa uma rotina simples de carregamento, corte, limpeza e recarga. É adequada para trabalhos mistos, volumes moderados e espaço limitado, embora o laser pare durante a troca de folhas. (WiseCut's) máquina de corte a laser de plataforma única Possui uma área de trabalho de 1.550 x 3.050 mm na configuração WT3015.

Máquinas de troca de mesas

Uma mesa de troca permite que o operador limpe ou carregue uma plataforma enquanto a outra está dentro da máquina. Meça primeiro o tempo de troca atual. Pequenas economias se acumulam ao longo de um turno longo; oficinas com baixo volume de produção podem usar a segunda mesa apenas ocasionalmente.

Máquinas fechadas e de grande formato

Uma estrutura totalmente fechada ajuda a conter a radiação e os vapores do laser quando combinada com sistemas de intertravamento e extração. Mesas de grande formato permitem o manuseio de chapas longas e peças de grandes dimensões. Verifique com antecedência o acesso para entrega, as fundações, o alcance do guindaste, a remoção de sucata e o espaço de serviço.

Quando a automação faz sentido financeiramente?

Monitore o tempo de carregamento, descarregamento, triagem e separação de folhas em vários turnos. O registro mostra quanto tempo de corte uma mesa de troca ou um sistema automático poderia recuperar.

O sistema automático de carregamento de folhas A máquina da WiseCut utiliza um robô de treliça, um carrinho de troca elétrica de dupla camada, controle CNC e controle a vácuo. A gama de dimensões especificada varia de 1.200 x 1.000 mm a 4.000 x 2.000 mm, com espessura de chapa de 0,8 a 20 mm e peso máximo de 1.300 kg. Óleo e aderência da chapa podem interferir na separação, portanto, pilhas complexas podem ainda necessitar da ajuda de um operador.

Calcule o investimento com base na economia de tempo de manuseio, alocação de operadores, utilização e número de chapas aceitas por turno. Inclua o risco ergonômico de movimentar chapas pesadas.

O que determina a qualidade do corte?

Inspecione toda a borda e os detalhes mais complexos. Verifique as dimensões, a repetibilidade, rebarbas, escória, estrias, oxidação, cantos, furos e deformações térmicas em várias posições ao longo da mesa.

Registre o foco, o alinhamento do bico, a pressão do gás, a taxa de alimentação, o método de perfuração, a condição da lente e a planicidade da chapa. As configurações aprovadas fornecem aos operadores uma base para a resolução de problemas.

Qual o custo operacional de uma máquina de corte a laser para chapas metálicas?

O preço de compra inclui energia, tamanho da mesa, cabeçote de corte, sistema CNC, gabinete, sistema de exaustão, refrigeração e manuseio. Adicione frete, impostos, instalação, treinamento, fundações e melhorias de infraestrutura para calcular o custo total.

Os custos operacionais incluem eletricidade, gás de corte, ar comprimido, bicos, janelas de proteção, filtros, manutenção do sistema de refrigeração, assistência técnica e tempo do operador. O rendimento do material e o acabamento secundário devem ser considerados no mesmo cálculo. Um corte mais rápido pode custar mais por peça aprovada quando consome mais gás ou deixa uma borda que precisa ser esmerilhada. Compare as propostas com base na produção por turno e no custo por peça aprovada.

Quais são os requisitos de instalação e segurança que você deve verificar?

Confirme a tensão, a carga conectada, o aterramento, o fornecimento de gás, a qualidade do ar, as necessidades do chiller, a exaustão, os limites ambientais e a carga da fundação. Desenhe a planta completa, incluindo a movimentação da mesa, as portas que podem ser abertas, as zonas de carga e descarga, o acesso para manutenção e a remoção de resíduos.

A especificação de segurança deve abranger proteções, intertravamentos, paradas de emergência, janelas de visualização, etiquetas de advertência, controle de acesso, exaustão, treinamento do operador e procedimentos de manutenção. Verifique se esses itens estão em conformidade com as normas aplicáveis ​​no local de instalação. A norma ISO 11553-1 aborda os riscos da radiação laser e as informações de segurança fornecidas pelos fabricantes com as máquinas de processamento a laser.

Como avaliar um fornecedor e aceitar a máquina?

Solicite a configuração, o layout, as instalações, os requisitos de fundação, os intervalos de manutenção, os consumíveis, os termos da garantia e o processo de assistência técnica. O orçamento deve identificar os equipamentos padrão, as opções e os componentes específicos para cada tipo de energia.

Utilize os arquivos e materiais do cliente para a aceitação. Defina limites mensuráveis ​​para dimensões e condição de borda e, em seguida, produza peças suficientes para demonstrar a repetibilidade. Registre o tempo de corte, as configurações de gás, os alarmes, as rejeições e a intervenção do operador. O contrato deve especificar o local do teste, os materiais, os gases e a resposta a um resultado insatisfatório.

Para uma instalação no exterior, confirme quem é responsável pelo comissionamento, qual idioma é usado para o treinamento, como funciona o suporte remoto, quando um engenheiro pode viajar e quais peças de reposição estão em estoque.

Criando um fluxo de trabalho completo para fabricação de chapas metálicas

As decisões de corte voltam a aparecer durante a dobra e a soldagem. A posição do furo, a tolerância de dobra, a direção da fibra, as abas e a oxidação da borda afetam o trabalho posterior. Analise cada peça bruta em relação à capacidade de conformação e às ferramentas disponíveis antes de liberar o conjunto.

A prensa dobradeira WiseCut WT-400T/4000, por exemplo, possui comprimento de dobra de 4.000 mm, força nominal de 4.000 kN, controle CNC do batente traseiro e ferramentas segmentadas. Uma peça bruta que exceda o comprimento de dobra disponível ou que necessite de ferramentas inadequadas interromperá o trabalho após o corte, quando o material e o tempo da máquina já tiverem sido consumidos.

Lista de verificação para seleção de máquina de corte a laser para chapas metálicas

Inclua as seguintes informações no pedido de cotação:

• Classes de materiais e faixas de espessura normais
• Folhas padrão e a maior parte regular
• Tolerâncias e condições de borda aceitáveis
• Produção exigida por turno
• Gases de corte e ar comprimido disponíveis.
• Requisitos de mesa, gabinete e automação
• Área útil, energia elétrica, refrigeração, exaustão e condições da fundação
• Testes de corte, perfuração e repetibilidade
• Termos relativos à instalação, treinamento, garantia, software e peças de reposição.

Utilizar o mesmo briefing de produção para todos os fornecedores facilita a comparação de orçamentos e identifica itens faltantes antes da assinatura do contrato.

Opções WiseCut para fabricação industrial

A WiseCut fornece máquinas de corte a laser de fibra para chapas planas em configurações de plataforma única, mesa intercambiável, fechadas, de grande formato e com carregamento automático. Sua linha de produtos também inclui prensas dobradeiras CNC. Os serviços incluem desenhos de máquinas personalizados, suporte técnico remoto, treinamento de operadores e fornecimento de peças de reposição. Os compradores podem discutir requisitos de corte enviando especificações como tipo de material, espessura, tamanho da chapa, volume, requisitos de borda e utilidades da fábrica.

FAQ

P1: Qual a potência do laser adequada para o corte de chapas metálicas?

A: Baseie a escolha nos materiais e espessuras processados ​​com mais frequência, juntamente com a velocidade e a condição da borda necessárias. As tabelas dos fornecedores ajudam na triagem inicial. Cortes de teste repetidos no material de produção fornecem a verificação final.

Q2: Qual gás auxiliar deve ser usado para aço carbono, aço inoxidável e alumínio?

A: O oxigênio é comumente usado para aço carbono quando a velocidade em materiais mais espessos é a prioridade. O nitrogênio é comum para aço inoxidável e alumínio quando o trabalho exige uma borda livre de óxidos. A espessura, o acabamento, o custo do gás e a próxima etapa de produção devem orientar a seleção.

Q3: Qual é o tamanho de trabalho mais comum para uma máquina de corte a laser de chapa metálica?

A: Uma área de trabalho de aproximadamente 1.500 x 3.000 mm é adequada para muitos formatos de chapa padrão. Para materiais e peças maiores, pode ser necessário utilizar uma área de 4.000 x 2.000 mm, 6.000 x 2.500 mm ou uma mesa de corte personalizada.

Q4: Quando uma fábrica deve optar por uma mesa de troca ou por um sistema de carregamento automático?

A: Aumente a capacidade de manuseio quando as trocas de chapas limitarem a produção, as chapas forem difíceis de movimentar com segurança ou a programação exigir períodos mais longos sem supervisão. Use o tempo de manuseio e o número adicional de peças aceitas por turno para calcular o retorno.

Q5: O que os compradores devem testar antes de aceitar uma máquina de corte a laser de fibra?

A: Teste os materiais normais, espessuras, características das peças, posições da mesa e ciclos repetidos. Registre dimensões, condição da borda, perfuração, tempo de ciclo, configurações de gás, alarmes e intervenção manual. Todos os limites de aceitação devem constar no contrato de compra.