Станок комбинированный, высокоскоростной оптоволоконной лазерной резки металлических листов и труб, открытого типа: FLC-3015DTP-3000W и 4020DTP-3000W

1.  Устройство станка

1.1. Оптоволоконные лазерные источники RAYCUS и MAXPHOTONICS

 

 

Модульная и резервируемая конструкция оптоволоконного лазерного источника отличается компактными размерами, малым весом, удобством перемещения, простотой интеграции, устойчивой работой, сверхнизким коэффициентом затухания лазерного излучения и высокой безопасностью.

– Высокий коэффициент электрооптического преобразования оптоволоконного лазера.

Эффективность преобразования превышает 30%, что обеспечивает значительную экономию электроэнергии в процессе производства, снижение эксплуатационных расходов и максимальную производительность;

– Энергосберегающее оборудование – для работы оптоволоконного лазернего источника требуется только электропитание, и для получения лазерного излучения не требуется дополнительная газообразная активная среда.

Это приводит к минимальным расходам на эксплуатацию и техническое обслуживание оптоволоконного лазерного источника, по сравнению с традиционными лазерами и минимальным затратам на расходные материалы;

– Оптоволоконные лазерные источники разрабатываются модульной и резервируемой конструкцией на основе оптоволокна (стекловолокно, легированное редкоземельными элементами) и полупроводников (диодов накачки).

В резонаторе отсутствуют оптические зеркала, следовательно время на запуск лазерного источника не требуется.

По сравнению с традиционными лазерами, это дает ряд преимуществ: отсутствие юстировки оптической системы (т.е., отсутствует настройка зеркал), отсутствие периодического и сложного технического обслуживания, а также высокая устойчивость лазерного излучения, что снижает затраты на расходные материалы и времени на техобслуживание;

– Выходная длина волны излучения оптоволоконного лазера составляет 1,06 мкм, что в 10 раз меньше длины волны CO₂-лазера (углекислотный лазер (газовый лазер), с длиной волны от 9,6 до 10,6 мкм).

Качество выходного пучка хорошее, а плотность мощности высокая, что очень благоприятно для поглощения металлов. Это обеспечивает превосходные характеристики резки и сварки, снижая себестоимость обработки;

– Доставка излучения по всей системе осуществляется с помощью оптоволоконной передачи (от лазерного источника к лазерной режущей головке), которая не требует установки в конструкции станка сложной системы световодов, для передачи и направления луча, таких как зеркала (линзы).

Оптический тракт источника технически простой, конструкция работает устойчиво и надежно, а внешний оптический тракт (выходной оптоволоконный кабель) не требует технического обслуживания.

 

1.2. Специализированная режущая головка с автофокусом WSX или RAYTOOLS

 

 

Автоматический датчик определяет расстояние между поверхностью металлического листа и лазерной головкой, затем передает данные контроллеру привода.

В процессе резки расстояние между лазерной головкой и обрабатываемой поверхностью автоматически поддерживается постоянным с помощью сервопривода, чтобы избежать снижения точности резки из-за неровной поверхности листового металлопроката (заготовки), а также для предотвращения повреждения сопла и других конструктивных элементов головки, из-за удара о поверхность листа (заготовки).

 

1.3. Конструктивные особенности цельносварной станины станка

 

   

 

– На станке применена портальная подвижная конструкция из дюралюминиевой балки, изготовленной методом авиационного литья (под давлением).

 

Станина станка сварена из профильных труб, размером 100×200 мм и толщиной стенок 8-10 мм.
Преимущество такой конструкции в том, что она прочнее и жестче, а количество сварных швов меньше, чем при сварке станины из листовых деталей.
Станина проходит комплексную термическую и механическую обработку.
В соответствии со стандартом производства крупногабаритных станков, комплексная обработка проводится в следующем порядке:

 

а) Рельефный отжиг и вибрационное старение;
б) Предварительная (черновая) механическая обработка;
в) Окончательная (чистовая) механическая обработка.

 

Это значительно снижает внутренние напряжения в конструкции станины, возникающие при сварке и механической обработке.

 

Более того, такая цельносварная станина способна сохранять высокую прочность и жесткость, а также и точность резки листового металлопроката, что позволяет эксплуатировать станок более 20-ти лет без остаточной деформации в конструкции станины.

 

– Поперечная балка отлита из авиационного алюминиевого сплава, что обеспечивает высокую прочность и жесткость.
– Дополнительное оборудование: Оснащение автоматической системой сменных рабочих столов (по выбору Заказчика). Столы станка можно загружать и выгружать во время резки листов, что удобно и значительно экономит время;

 

   

 

– Ряд дополнительно поставляемого оборудования для высокоточной обработки различных материалов гарантирует высокий уровень точности станка (например: фрезерная головка для модификации в крупногабаритный портальный фрезерный станок и лазерный интерферометр);

– Автоматическая система заправки маслом, система удаления шлака и автоматическая аспирационная система удаления пыли и дыма обеспечивают безопасность узлов, установленных в корпусе станины станка и рабочей зоны.

 

1.4. Система трансмиссии

 

              

 

В конструкции станка используются высокоточные зубчатая реечная передача YYC и направляющие линейного перемещения HIWIN или THK.

А также, используются японского производства серводвигательная система FUJI и французский редукторный механизм замедления скорости (редукции) MOTOREDUCER, для обеспечения точности работы станка при высокоскоростном движении.

 

1.5. Система управления и электрические компоненты

 

 

В станке используется система CYPCUT.

Система FSCUT3000S предназначена для управления резкой труб и листового металла.
Поддерживает резку стандартных труб (прямоугольных, круглых, овальных, эллипсовидных и т.д.), произвольной формы и профильного металлопроката (T/U/H/L – образной формы) с высокой точностью и эффективностью.

В электрической части станка используются электротехнические компоненты производства Schneider.

 

1.6. Установки водяного охлаждения S&A или HANLI

 

   

 

Установки водяного охлаждения марки S&A отличаются более низким энергопотреблением.
Они надежно обеспечивают безопасную работу лазерного источника и лазерной головки.

 

2. Список основных узлов и комплектующих

 

№	Узлы и комплектующие	Производители (бренды)	Страна производитель
1	Оптоволоконный лазерный источник	RAYCUS или MAXPHOTONICS	КНР
2	Лазерная режущая головка	WSX или RAYTOOLS	КНР, Швейцария
3	Станина станка	CCI	КНР
4	Реечная передача (зубчатая рейка и шестерня)	YYC	КНР
5	Направляющие линейного перемещения	HIWIN	КНР
6	Пневматические узлы	SMC	Япония
7	Электрические комплектующие	SCHNEIDER	Франция
8	Редуктор	SHIMPO или MOTORREDUCER	Япония, Франция
9	Система ЧПУ	CYPCUT	КНР
10	Серводвигатель и привод	FUJI, PANASONIC или YASKAWA	Япония
11	Установка водяного охлаждения	S&A или HANLI	КНР

 

3. Область применения

 

Данные станки оптоволоконной лазерной резки соответствуют требованиям обработки деталей большинства отраслей промышленности благодаря устойчивой точности обработки.
В настоящее время станки лазерной резки широко применяются в электронной промышленности, в производстве электротехники, механического оборудования, литиевых батарей, упаковок, солнечных панелей и светодиодов, в автомобильной промышленности и других отраслях.

 

 

Лифты

Автозапчасти

Холодильники

Тренажер

Металлоконструкции

Трубчатые детали

Абажур

Металлическая мебель

 

Станки оптоволоконной лазерной резки применяются для обработки листового металлопроката в следующих отраслях промышленности: авиационная и космическая промышленность, электроника, производство электроприборов, деталей метрополитена, автомобилестроение, производство зерноперерабатывающего оборудования, текстильного оборудования, строительной техники, производство высокоточных деталей, судостроение.

 

 

4. Технические параметры

 

№	Основные параметры	Значение
1	Рабочая зона резки листового металлопроката (ширина × длина)	1500 мм × 3000 мм
		2000 мм × 4000 мм
2	Диаметр (сечение) и длина разрезаемого трубного (профильного) металлопроката	Ø 220 / 350 / 450 мм × 3000 / 6000 / 12000 мм
3	Минимальная ширина реза	˂ 0,1 мм
4	Точность позиционирования	±0,02 мм
5	Точность повторного позиционирования по осям X и Y	0,02 мм/м
6	Максимальная скорость холостого перемещения	100 м/мин
7	Максимальное ускорение	1,5 м/с²
8	Грузоподъемность рабочего стола	600 кг
9	Масса станка в сборе	5000 / 6000 / 8000 кг, соответственно

 

5. Технические требования к рабочему месту и условиям эксплуатации

 

№	Наименование	Технические данные
1	Электропитание	Источник питания: 380 В 50 Гц / 220 В 60 Гц;
		Стабильность 3-х фазного напряжения: + 5 %;
		Скорость регулировки выходного напряжения: менее 2 %.
2	Воздух и вспомогательные технологические газы	Сжатый воздух: очищенный и осушенный;
		Кислород (O2): технический кислород 99,5 % или кислород высокой чистоты: 99,95 %;
		Азот (N2): технический азот 99,6 % или азот повышенной чистоты 99,95 %.
3	Листовой и трубный (профильный) металлопрокат	Однородный по структуре и химическому составу металлопрокат¹;
		С ровной² и чистой³ (или очищенной) поверхностью.
4	Подача сжатого воздуха	Безмасляный винтовой воздушный компрессор (не менее 12 кгс/см²) с водомасляным сепаратором и осушителем воздуха;
		Емкость воздушного ресивера: 1 м³.
5	Вода охладителя	Деионизированная, дистиллированная или очищенная вода.

 

Примечания:

1. Однородный по структуре и химическому составу листовой и трубный (профильный) металлопрокат из конструкционной углеродистой или нержавеющей стали, алюминиевых сплавов, меди и ее сплавов и т.д.
2. Листовой металлопрокат должен быть без деформаций, т.е. без изгибов, местных неровностей, волнистости, выпуклостей, вмятин и т.д., а также без разнотолщинности;

Трубный (профильный) металлопрокат должен быть без деформаций, т.е. без кривизны, вмятин, забоин, ужимов, трещин, пробоин и т.д., а также предельное отклонение овальности по номинальному наружному диаметру не должно превышать 3 мм.

3. Поверхности листового и трубного (профильного) металлопроката должны быть без коррозии (ржавчины), окалины, антикоррозионной смазки и других загрязнений.

 

5.1. Основание под станок

 

 

Пол (фундамент) площадки под станок должен быть ровным и чистым, а также должен быть выполнен в соответствии с требованиями проекта фундамента (пола).

 

5.2. Требования к микроклимату на месте установки станка

 

1. Требования к температуре: станок может быть установлен в цеху, где диапазон температур составляет от – 10 ºC до + 40 ºC, но для нормальной работы лазера требуется температура + 18 ºC ÷ 25 ºC.

При невозможности поддержания требуемой температуры в цеху, лазерный источник должен быть размещен в отдельном помещении, оборудованном промышленным кондиционером;

2. Требование к влажности воздуха: ≤ 70 % (только для лазерного источника);
3. Требования к степени запыленности воздуха: ≤ 1 мг/м³ и установке дополнительной вытяжной вентиляции (при отсутствии или недостаточной производительности вытяжной вентиляции).

 

5.3. Требования к рабочей зоне для установки чиллера, воздушного компрессора и осушителя воздуха

 

1. Охладитель-осушитель и воздушный компрессор могут быть размещены на открытом воздухе, окружающая среда должна быть сухой, без пыли, защищенной от дождя и т.д.

Длина одной соединительной водопроводной трубы между охладителем и лазером не должна превышать 10 м;

2. Если чиллер, воздушный компрессор и охладитель-осушитель размещены в помещении, необходимо обеспечить низкую запыленность и хорошую вентиляцию, а нагретый воздух, выходящий из охладителя, должен отводиться наружу.

 

5.4. Требования к режущим газам

 

Чистота газов, используемых для резки, должна соответствовать нижеследующим процентам чистоты.

Однако, производитель может самостоятельно выбирать чистоту газов в зависимости от фактических результатов резки (качества резки, марки стали и цветных металлов, затрат на резку и т.д.):

Технический азот 99,6 % или азот повышенной чистоты 99,95 %;
Технический кислород 99,5 % или кислород высокой чистоты: 99,95 %.

 

5.5. Требования к охлаждающей воде

 

1. Необходимо использовать только деионизированную или дистиллированную воду.

При отсутствии очищенной воды, поставляемой в ёмкостях, предназначенной для охладителей, нельзя использовать непригодную воду (водопроводную, минерализованную и т.д.), иначе это сократит срок службы лазера;

2. В регионах, где зимой сильные морозы, охладитель следует устанавливать в помещении с температурой выше 0 ºC

 

5.6. Требования к месту установки лазерного станка

 

1. После установки и выверки станины станка, угол наклона станины не должен превышать 5°;
2. Требования к окружающему пространству лазерного станка: ширина свободного пространства (прохода) вокруг лазерного станка по периметру должна быть не менее 1,5 м, а расстояние от верхней точки станка до потолка (т.е., подпотолочное пространство) должно быть не менее 1 м;
3. Микроклимат (т.е., температура и влажность воздуха производственной среды) в рабочей зоне: температура воздуха должна быть на уровне + 25 ºC, с незначительными колебаниями в процессе работы ± 2 ºC.

Влажность воздуха должна быть не более 75 %, без конденсатообразования.

Рекомендация Заказчику: при затруднительности создания и поддержания необходимого микроклимата в производственном цеху, лазерный источник должен быть размещен в отдельное помещение с промышленным кондиционером;

4. Требования к основанию пола (фундаменту): нагрузка на пол не менее 1500 кг, и пол должен быть ровным или выровненным, высота неровностей – не более 6 мм;
5. Вблизи лазерного станка не должно быть оборудования, работающего с повышенной вибрацией (кузнечно-прессовое оборудование, долбежные станки и т.д.), то есть лазерный станок не должен устанавливаться на вибрирующее основание (пол);
6. Требования к электропитанию: 380 В ± 10 %, 50 Гц, трехфазный, с заземленной нейтралью.

Выход стабилизатора напряжения 380 В ± 2 %, 50 Гц, трехфазный, с заземленной нейтралью, 50 кВА.

 

6. Установка (монтаж), обучение, послепродажное обслуживание

 

6.1. Проверка качества и приемка

 

Приемка оборудования должна осуществляться в строгом соответствии с международными стандартами и стандартами предприятия компании SHANG CO., LTD.

Стандарты CCILASER устанавливают подробные требования к производственной среде и условиям труда, основным техническим требованиям, требованиям к охлаждению, безопасности лазерного излучения, электробезопасности, методам испытаний, техническому контролю и приемке, упаковке и транспортировке в процессе производства.

Компания SHANDONG CCI CO., LTD. прошла международную сертификацию по системе управления качеством ISO 9001 и создала систему обеспечения качества для разработки, производства и обслуживания лазерного оборудования для обработки металлопроката малой, средней и высокой мощности.

 

6.2. Сервис

 

6.2.1. Обучение и установка (монтаж)

 

После предварительной приемки оборудования Заказчиком (оператором), мы проведем профессиональное обучение по 2-3 технологическим процессам и техническому обслуживанию станка на производственной площади Заказчика (оператора).

 

Программа обучения включает:

 

1. Общие знания по лазерной безопасности;
2. Основные принципы работы лазера и устройство станка лазерной резки;
3. Специальные навыки работы с лазерной резкой;
4. Меры безопасности при эксплуатации станка лазерной резки;
5. Ежедневное техническое обслуживание оборудования;
6. Навыки настройки лазера и замены комплектующих.

 

Продолжительность обучения составляет около 5 дней.

 

     

 

6.2.2. Установка (монтаж) и пусконаладка

 

После поставки станка лазерной резки Заказчику (Сторона A), Поставщик (Сторона B) обязан при содействии Заказчика произвести монтаж, пусконаладку и ввод станка в эксплуатацию на площадке Заказчика, привозить необходимые специальные инструменты и пусконаладочное оборудование, а также провести повторное обучение технического персонала по эксплуатации и техническому обслуживанию Заказчика.

 

6.2.3. Послепродажное обслуживание

 

Компания CCILASER предоставляет 2-летнюю гарантию на приобретаемое Заказчиками оборудование с пожизненным техническим обслуживанием.

В течение гарантийного срока, в случае выхода оборудования из строя и повреждения деталей (за исключением человеческого фактора и форс-мажорных обстоятельств), Компания CCILASER выполнит бесплатный гарантийный ремонт, а необходимые запасные части будут предоставлены без оплаты (за исключением расходных деталей и материалов).

По истечении гарантийного срока стоимость технического обслуживания будет взиматься в соответствии с фактическими затратами на техническое обслуживание.

Компания CCILASER ежегодно несколько раз проводит выездные проверки всех Заказчиков (пользователей) и обеспечивает техническую поддержку в любое время суток.

Наша компания несет ответственность за обеспечение Заказчиков (пользователей) соответствующими запасными частями в течение длительного времени.

Время реагирования на запросы в рамках послепродажного обслуживания: 2-12 часов. После получения заявки на ремонт от Заказчика (оператора станка) инженер по послепродажному обслуживанию дает четкий ответ по устранению неисправности или прибывает на место установки оборудования в течение 24 часов.

 

6.3. Стандарты производства, контроля и приемки для станков оптоволоконной лазерной резки

 

Производство, контроль и приемка продукции компании должны соответствовать стандартам предприятия, которые относятся к следующим национальным стандартам КНР:

 

GB7247	Радиационная безопасность, классификация оборудования, требования и руководство пользователя для лазерных изделий
GB2421	Основные правила испытаний на воздействие окружающей среды для электронных изделий
GB/TB360	Технические характеристики (Спецификация) прибора для измерения мощности энергии лазерного излучения
GB/T13740	Метод измерения угла расходимости пучка лазерного излучения
GB/T13741	Метод измерения диаметра пучка лазерного излучения
GB/T15490	Основные технические характеристики твердотельных лазеров
GB/T13862-92	Метод измерения мощности лазерного излучения
GB2828-2829-87	Периодический контроль партии за партией по методу отбора образцов по признакам и таблице отбора образцов

 

6.4. Гарантия качества и меры по обеспечению поставки

 

6.4.1. Меры по обеспечению качества продукции

 

Наша компания осуществляет свою деятельность в строгом соответствии с принятой на международном уровне системой качества ISO 9001.

Для эффективного обеспечения качества продукции и предотвращения попадания некачественной продукции в последующий технологический процесс, необходимо проводить входной контроль, многоступенчатый технический контроль на всех этапах производства и приемочный контроль качества, с момента получения и складирования комплектующих, материалов и сырья до поставки готовой продукции потребителям.

За счет непрерывного контроля производственного процесса достигается цель эффективного контроля качества продукции, и вся производимая и отгружаемая продукция соответствует предъявляемым требованиям стандарта ISO 9001.

 

       

 

6.4.2. Меры по обеспечению поставки

 

Компания прошла сертификацию системы качества ISO 9001. Производство и вся деятельность осуществляются в строгом соответствии с данным стандартом.

Весь процесс, начиная с подписания договора и заканчивая доставкой продукции заказчику, находится под строгим контролем. Каждый договор контролируется до полного исполнения.

Благодаря такой системе Компания может гарантировать своевременную доставку продукции надлежащего качества и в необходимом количестве.

 

Упаковка и транспортировка

 

Упаковка со стороны Поставщика (Сторона Б) должна соответствовать стандартам транспортной упаковки для государственных железных дорог или автомобильных дорог.

Упаковка в прочные деревянные ящики предназначена для перевозки на дальние расстояния автотранспортом или поездами, является влагостойкой, защищает от коррозии и повреждений от ударов, а также небрежного обращения (при транспортировке или погрузочно-разгрузочных работах) и подходит для подъема груза целиком.

 

       

 

7. Стоимость работ (станок оптоволоконной лазерной резки мощностью 3000 Вт)

 

Наименование		Вариант 1: Сжатый воздух	Вариант 2: O2 Кислород	Вариант 3: N2 Азот
Потребление энергии	Лазерный источник	12 Kw	12 Kw	12 Kw
	Водяной охладитель	5 Kw	5 Kw	5 Kw
	Приводы с ЧПУ станка	6 Kw	6 Kw	6 Kw
	Оборудование удаления пыли и дыма	3 Kw	3 Kw	3 Kw
Замена быстроизнашиваемых деталей		0,5 долл. США в час	0,5 долл. США в час	0,5 долл. США в час
Потребление воздуха и вспомогательных газов		20×85%=17 кВт	1,2 долл. США в час	6,7 долл. США в час
Суммарная мощность станка		26 кВт	26 кВт	26 кВт
Среднее энергопотребление (эффективность резки составляет примерно 80%)		26 кВт ×80%=20,8 кВт	26 кВт ×80%=20,8 кВт	26 кВт ×80%=20,8 кВт
Общая стоимость работ (из расчета стоимости за 1 кВт×ч – 0,2 долл. США		20,8×0,2+0,5+17×0,2=8,06 долл. США	20,8×0,2+0,5+1,2=5,86 долл. США	20,8×0,2+0,5+6,7=11,36 долл. США

 

Примечание: Калькуляция себестоимости работ приведена в качестве примера.

 

8. Параметры резки оптоволоконным лазером мощностью 3000 Вт

 

Листовой прокат	Толщина (мм)	Скорость резки (м/мин)	Газы	Давление (МПа, кгс/см²)
Конструкционная сталь (углеродистая)	1	7-12	O2	1
	2	5-7	O2	0,5-0,8
	3	3,5-5	O2	0,25-0,4
	4	3-4,2	O2	0,15-0,2
	5	2,5-3,6	O2	0,15-0,2
	6	2,4-3	O2	0,1-0,15
	8	1,8-2,4	O2	0,1-0,15
	10	1,2-1,8	O2	0,1-0,15
	12	1-1,5	O2	0,1-0,15
	16	0,7-0,85	O2	0,1-0,15
	20	0,6-0,75	O2	0,1-0,15
	22	0,5-0,75	O2	0,1-0,15
	25	0,4-0,6	O2	0,1-0,15
Нержавеющая сталь	1	35-50	N2	Не менее 1,1
	2	15-23	N2	Не менее 1,5
	3	7-11	N2	Не менее 2
	4	4-6	N2	Не менее 2
	5	2,5-4	N2	Не менее 2
	6	2-3,2	N2	Не менее 2
	8	1,2-1,8	N2	Не менее 2
	10	0,7-0,9	N2	Не менее 2
	12	0,3-0,4	N2	Не менее 2

 

Примечание: В таблице приведены справочные данные для ознакомления.

Практические значения скорости резки зависят от химического состава (марки) листового металлопроката (содержания углерода или легирующих элементов), чистоты газов, воздуха и т.д.

 

9. Во всем мире признанные ключевые стратегические партнеры CCI Laser