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Aug 13, 2023

Es más que solo cortar materiales gruesos. También se trata de reducir el tiempo de proceso.

Primero de su tipo en Sudáfrica.

Los fabricantes no tienen que ser expertos en tecnología de corte por láser de fibra para saber que si pueden cortar láminas de 6 mm con un láser de 4kW, pueden cortarlas más rápido con una fuente de energía láser de 8kW. Ahora piense en lo que pueden hacer con una máquina de corte por láser de fibra de 30kW.

Esas opciones están disponibles para los fabricantes de metal hoy en día, pero sería un error centrarse únicamente en el corte de metal grueso con estos nuevos láseres de fibra de alta potencia. Estas máquinas de 10, 12 e incluso 15 kW pueden hacer mucho más que cortar materiales gruesos, incluso si eso es lo primero que le viene a la mente a un fabricante de metal cuando habla de estas poderosas máquinas herramienta. La realidad es que una gran mayoría de las empresas de fabricación de metal procesan metal de 6 mm o menos. Simplemente no hay muchos centros de servicio que requieran corte por láser de metales muy gruesos y especiales. Este tipo de aplicaciones no abundan y normalmente se realizan mediante corte por plasma u oxicorte o, en el caso de chapas muy gruesas, mediante corte por chorro de agua.

Fast Flame Profiling ha comprado un láser de fibra Penta de 30kW de alta potencia de African Lazer Solutions para reemplazar una máquina de CO2 que se estaba 'cansando'. Los repuestos para mantener la máquina en funcionamiento también se han vuelto muy caros, según la compañía.

La historia de la tecnología láser de fibra de alta potencia se trata de disminuir el tiempo de proceso en el corte por láser. Es por eso que vemos fabricantes de metal que compran una máquina de corte por láser de alta potencia para reemplazar dos o incluso tres láseres más antiguos. Pueden sacar piezas de la cama de láser más rápido y más barato que nunca antes.

Una mirada más cercana a cómo llegamos aquí Fue solo a mediados de la década de 2000 cuando las máquinas de corte por láser de CO2 de alta potencia se consideraron la herramienta necesaria para procesar la placa de manera rápida y eficiente. Solo unos años más tarde se introdujo la tecnología de láser de fibra y su tasa de adopción se disparó a mediados de esta década. Sin la necesidad de preocuparse por la limpieza del espejo o la lente, las comprobaciones de los fuelles y las alineaciones de los haces, los fabricantes encontraron una nueva herramienta de corte que requería poco mantenimiento y cuyo costo era aproximadamente la mitad de lo que costaba operar un sistema de CO2.

El láser de fibra también produce una longitud de onda del haz que es aproximadamente 10 veces más corta que la longitud de onda del haz de 10 micrones asociada con un resonador de CO2. Este haz enfocado produce una mayor densidad de potencia que, cuando se combina con la mayor tasa de absorción de la tecnología, se traduce en velocidades de corte que superan con creces a las de un láser de CO2, especialmente en espesores de material inferiores a 6 mm.

Con la tecnología de láser de fibra, los fabricantes pueden aumentar la potencia de estas máquinas herramienta con la adición de módulos de producción de láser. (En los módulos, la luz emitida por los diodos semiconductores se excita en fibra óptica dopada con iterbio hasta que se produce el láser; todos los módulos se empalman en una fibra activa, que luego se usa para emitir el rayo láser). el aumento de potencias se ha producido tan rápidamente. Desde un punto de vista puramente tecnológico, agregar potencia no es complejo. De hecho, los sistemas de soldadura por láser de fibra hoy en día pueden superar los 100 kW en algunos casos.

Placa grande que ha sido cortada en el nuevo láser de fibra Penta de 30kW

La razón por la que los fabricantes no tienen sistemas de 100kW en sus plantas de producción es que los sistemas de entrega de haz simplemente no pueden manejar tanta potencia. Es por eso que se está investigando tanto en el diseño de cabezales de corte. Cada fabricante de sistemas de corte por láser busca producir un cabezal de corte confiable que pueda entregar el rayo láser de fibra durante un período prolongado en condiciones de corte difíciles, lo que es más probable que ocurra cuando se cortan materiales gruesos.

En los últimos años, esos mismos fabricantes de máquinas herramienta han desarrollado ópticas de cabezales de corte que pueden modular el tamaño del haz durante el corte. Este desarrollo tecnológico ha hecho que las máquinas de corte por láser de fibra dejen de ser estrictamente una herramienta para cortar chapas finas. A medida que el material se vuelve más grueso, se necesita una viga más ancha para crear más corte y poder eliminar el metal fundido.

Qué significan los láseres de fibra de alta potencia para un taller de fabricación Entonces, ¿qué potencia de un láser de fibra necesita un fabricante? Una empresa debe considerar el rango de espesor típico que constituye el 80 por ciento de su trabajo. Si es un calibre realmente delgado, probablemente no se necesite un láser de 15kW. (Incluso si un taller tuviera un láser de fibra de 15kW, reduciría la potencia a 6kW y cortaría ese material delgado a una velocidad muy rápida y a bajo costo).

Tenga en cuenta que un fabricante con una máquina de alta potencia puede producir más piezas por hora y el costo de la pieza se desploma a medida que aumenta la potencia. Pero esto ocurre solo si la máquina de corte por láser es lo suficientemente rápida como para maximizar la potencia de la máquina.

¿Qué se entiende por rápido? Los costos operativos probablemente aumentarán a medida que aumente el nivel de potencia en una máquina de corte por láser de fibra. En general, duplicar la potencia aumenta los costos operativos del láser entre un 20 y un 30 por ciento. Por eso es tan importante que el láser de fibra funcione con la máxima eficiencia, de modo que el tiempo de ciclo parcial pueda reducirse para compensar los costos operativos más altos. Al disminuir el tiempo del ciclo, un fabricante puede reducir el impacto de los costos fijos y variables y aumentar la rentabilidad.

Afortunadamente, los láseres de fibra cortan rápido. Basta con verlos correr arriba y abajo de una pieza de chapa en una exposición.

¿Por qué Fast Flame Profiling compró un láser de fibra Penta de 30kW de alta potencia?"Existen muy pocos talleres de trabajo reales en la actualidad. Es decir, talleres de trabajo que ofrecen la variedad de servicios que pueden procesar metal desde láminas planas hasta corte de perfiles. La mayoría de los fabricantes prefieren participar en la producción de múltiplos del mismo producto, lo que minimiza el tiempo de ingeniería y los costos de herramientas. Las instalaciones están organizadas para una producción tipo línea de montaje y el control de calidad se puede automatizar. El papeleo se vuelve tan repetitivo que el único cambio puede ser la fecha y la información del cliente. Los estudios de costos se simplifican y rara vez se requieren. La capacitación del personal se puede estandarizar. Todo esto combinado permite que el productor en masa conozca el costo de la operación diaria", dijo Mike van Zyl, MD y fundador de Fast Flame Profiling.

El nuevo láser de fibra Penta de 30kW tiene un sistema de cama de lanzadera de 12 m por 3 m y puede cortar acero al carbono de hasta 70 mm y acero inoxidable de hasta 100 mm.

"Por el contrario, los talleres deben calcular los costos de casi todos los proyectos. La maquinaria del taller puede permanecer inactiva durante algunos trabajos, mientras que otros trabajos requieren el uso de todos los equipos disponibles. Este equipo puede costar millones de dólares, y solo unos pocos talleres tienen equipo lo suficientemente grande para algunos proyectos", continuó van Zyl.

"Fast Flame Profiling tipifica de qué se trata este tipo de taller. Casi no hay dos trabajos iguales, y la innovación dinámica es lo que impulsa el negocio. El nivel de habilidad en un taller de este tipo debe superar el de una operación que produce el mismo artículo cada día, una práctica que pronto se vuelve automática e incluso mundana. En el taller de trabajo, el trabajador debe estar familiarizado con múltiples métodos de fabricación y variaciones mecánicas. Cada empleado requiere habilidades para resolver problemas, porque a menudo no hay un precedente como referencia. Talleres de trabajo verdaderos están desapareciendo rápidamente y, con ello, los conjuntos de habilidades más antiguos se están yendo con los jubilados. Las escuelas técnicas no pueden enseñar lo que se ha transmitido de generación en generación".

"Sin embargo, llegamos a una etapa con nuestra máquina de CO2 existente en la que se estaba 'cansando' y los repuestos para mantener la máquina en funcionamiento se han vuelto muy costosos. El mantenimiento exitoso no se trata de arreglar cosas. Se trata de no tener que arreglar cosas. Los fabricantes no están No está interesado en mantener una gran cantidad de inventario de cualquier tipo, ya sea material de láminas de metal en bruto o piezas de repuesto para equipos, pero algunas máquinas, como una cortadora láser, son una parte integral de la mezcla de fabricación de un taller. necesita tomar decisiones inteligentes sobre qué repuestos conservar. Pero cuando se ve obligado a usar solo repuestos importados, es cuando toma una decisión aún más inteligente e invierte en nuevos equipos".

"Ya tenemos un láser de fibra Bystronic de 10kW con un sistema de carga y descarga automatizado, por lo que estamos muy familiarizados con la velocidad y el grosor del material que puede cortar en comparación con nuestro láser de fibra de 4kW".

Con la popularidad de los láseres de fibra y el crecimiento de la demanda de procesamiento de placas medianas a gruesas, las máquinas de corte por láser de alta potencia le brindan ventajas y se están convirtiendo gradualmente en las nuevas favoritas del mercado. En comparación con las máquinas de corte por láser de pequeña y mediana potencia, las máquinas de corte por láser de alta potencia para placas del mismo espesor son más eficientes. Además, junto con el aumento significativo en la potencia, el proceso de corte también ha experimentado una actualización revolucionaria, lo que garantiza la eficiencia de corte y reduce en gran medida el costo de procesamiento para los usuarios, y también resuelve los grandes problemas asociados con el corte inestable de placas gruesas de acero al carbono.

"Obviamente, este láser nos brindó capacidad adicional en ese momento, pero tres años después, nuestra posición ha cambiado en términos de tener que reemplazar el equipo y, al mismo tiempo, buscar más capacidad, capacidad y ser más productivos. El costo de la máquina y los repuestos también deben tenerse en cuenta". en consideración."

Láser de fibra Penta de 30kW. Primero de su tipo en Sudáfrica"Con la popularidad de los láseres de fibra y el crecimiento de la demanda de procesamiento de placas medianas y gruesas, las máquinas de corte por láser de alta potencia le brindan ventajas y se están convirtiendo gradualmente en las nuevas favoritas del mercado. En comparación con las máquinas de corte por láser de potencia pequeña y mediana, las máquinas de corte por láser de alta potencia Las máquinas de corte por láser para placas del mismo espesor son más eficientes.Además, junto con el aumento significativo en la potencia, el proceso de corte también ha experimentado una actualización revolucionaria, asegurando la eficiencia de corte y reduciendo en gran medida el costo de procesamiento para los usuarios, y también resolviendo los grandes problemas asociados con el corte inestable de placas gruesas de acero al carbono".

"Decidimos invertir en un láser de fibra Penta de 30kW que hemos comprado a African Lazer Solutions por todas las ventajas que nos ofrece".

"La empresa Penta Laser es una empresa conjunta entre el grupo italiano El.En., con sede en Florencia, Italia, y el grupo Chutian Laser, con sede en la ciudad de Wuhan, provincia de Hubei, China. Los lazos entre las dos empresas se remontan a 2007 cuando se Se anunció la primera empresa conjunta. Sin embargo, la compañía Penta Laser Equipment solo se estableció en 2013. En 2019, El.En. Group fortaleció su presencia en China en el negocio de sistemas de corte por láser al adquirir los accionistas minoritarios en efectivo y posteriormente se convirtió en el 100 propietario por ciento".

Con la nueva máquina, Fast Flame Profiling puede cortar biseles en la placa para preparar la soldadura.

"Esta asociación nos dio confianza en nuestra decisión de compra porque los italianos son fabricantes muy conocidos de equipos de calidad en las industrias de procesamiento de metales. El sistema de manejo de materiales que compramos con nuestro láser de fibra de 10kW es de fabricación italiana".

"Además, un fabricante en China compró recientemente 30 máquinas Penta Laser de 30kW, la misma máquina que hemos comprado. Eso dice algo".

"La máquina tiene un sistema de plataforma móvil de 12 m por 3 m y puede cortar acero al carbono de hasta 70 mm y acero inoxidable de hasta 100 mm. Todavía no hemos probado estos parámetros, ya que la máquina se instaló recién en mayo de 2022".

Corte en bisel y asistido por nitrógeno"El corte por láser con nitrógeno como gas auxiliar sigue siendo la opción número 1 para aplicaciones en las que la calidad de los bordes es crítica. El aire conlleva un retorno sustancial de la inversión para aquellos que emplean láseres de fibra o cortan acero inoxidable. El intenso calor de la fibra Los láseres, combinados con aire inyectado, crean cortes sin producir una formación de óxido en la superficie cortada. Esto significa que las operaciones de limpieza secundaria se reducen significativamente o incluso se eliminan".

"Con la nueva máquina también podemos cortar biseles en la placa para preparar la soldadura".

"No todos los fabricantes de metal necesitan un láser de alta potencia, especialmente si no tiene suficiente trabajo para cargar su máquina de corte por láser actual. Por ejemplo, si no se espera que la carga de trabajo de corte por láser del taller aumente y consume solo la mitad de un turno de trabajo, luego pagar por un láser más potente para reducir la carga de trabajo a un cuarto de turno probablemente no genere un buen retorno de la inversión".

"Pero si los fabricantes de metal están maximizando su capacidad actual de corte por láser y buscan posiblemente agregar otro turno, definitivamente deberían echar un vistazo a los láseres de alta potencia. Esto es particularmente cierto si están usando tecnología láser más antigua".

Para obtener más detalles, comuníquese con Fast Flame Profiling en el TEL: 011 866 1740 o visite www.fastflame.co.za