Stosowanie metalu w różnego rodzaju konstrukcjach i instalacjach jest powszechnym rozwiązaniem. Popularność tego materiału związana jest ściśle z jego właściwościami. Metalowe elementy są niezwykle trwałe na uszkodzenia mechaniczne, eksploatację i działanie czynników zewnętrznych. W zasadzie to elementy czy konstrukcje metalowe mają jednego głównego wroga, którym jest korozja. Jednak przy systematycznym serwisowaniu odpowiednimi preparatami możliwe jest skuteczne zminimalizowanie powstawania ognisk korozji. Przy tym metal odznacza się łatwością w obróbce i umożliwia uzyskanie różnych form i kształtów przestrzennych. Właściwości tego materiału umożliwiają jego szerokie zastosowanie w różnych branżach i w różnym celu. Tak powszechne wykorzystywanie metalowych blach, rur, a także profili wpływa na rozwój, poszukiwanie i opracowywanie coraz to nowszych, a co za tym idzie, lepszych technologii obróbki metalowych elementów różnego rodzaju. Innowacyjne metody obróbki i cięcia metalu mają na celu optymalizację czasu wykonywanych prac, a także zwiększenie precyzji wykonania. Jedną z takich nowoczesnych technologii, które od pewnego czasu zrewolucjonizowały branżę obróbki metalu i przemysłową, jest stosowanie lasera do obróbki i cięcia. Maszyny wykorzystujące laser jako element tnący stosujemy także w naszej firmie New Cut, ponieważ chcemy zapewnić naszym klientom usługi cięcia metalu i jego obróbki na najwyższym poziomie. Jedną z możliwości, jakie stwarza użycie lasera jest cięcie rur metalowych – również dostępne wśród naszych usług. Dziś przybliżymy technologię cięcia rur laserem, przedstawimy korzyści, jakie wynikają z wyboru tej technologii i w czym jest ona lepsza od tradycyjnych metod. Przybliżymy także, jakie maszyny do cięcia rur i profili znajdują się w parku maszynowym New Cut.
Spis treści
Laserowe cięcie – na czym polega, jak przebiega ten proces?
Wykonywanie konstrukcji, instalacji, czy innych elementów, które współtworzą metalowe rury i profile wymaga pełnego dopasowania każdej z części. W większości przypadków wymaga to docięcia każdego elementu z osobna, na specjalne zamówienie. Każdy element wycinamy z większej całości – gotowego profilu lub rury, tnąc ją na kawałki. Oczywiście, jeżeli istnieje taka konieczność, to wykonywane jest także gięcie rur, dla odpowiedniego wyprofilowania elementu i dopasowania go do specyfiki projektu. Podczas cięcia rur bardzo ważne jest, aby elementy zachowały swoje właściwości, kształt i nie były zniekształcone na skutek obróbki – tylko wówczas spełnią dobrze swoją rolę, tworząc trwały i solidny element całej konstrukcji. Docinając mniejsze elementy z większej całości istotne jest również optymalne zaplanowanie cięcia, aby wykorzystać jak najwięcej materiału i zminimalizować ilość odpadów. Bardziej zaawansowana technologia cięcia metalowych rur pozwala także zminimalizować ryzyko wystąpienia błędu podczas procesu obróbki, co skutkowałoby stratą materiałów i wzrostem kosztów. Pod tym względem technologia laserowego cięcia rur wydaje się być idealna – duża precyzja, a także możliwość zaprogramowania i automatyzacji obróbki sprawia, że możemy wykonać cięcie jeszcze szybciej, lepiej i wydajniej.
Proces cięcia rur przy pomocy lasera jest dość prosty. Wiązka lasera jest kierowana w określone miejsce powierzchni elementu metalowej rury. Na skutek kontaktu lasera z przygotowaną powierzchnią dochodzi do stopienia lub odparowania materiału w miejscu poddanemu obróbce. W wyniku tego działania dochodzi do przerwania ciągłości materiału. Bardzo często do przerwania ciągłości dochodzi punktowo, ale ostatecznie uzyskujemy osobne elementy. Takie dzielenie rur lub profili możliwe jest dzięki wykorzystaniu możliwości technicznych i specyfiki działania wiązki laserowej. Działanie lasera do cięcia elementów metalowych polega na wykorzystaniu w tym celu bardzo silnie skupionego i spolaryzowanego promieniowania elektromagnetycznego, który zawiera bardzo duży ładunek energii. Skoncentrowanie tak ogromnej energii na bardzo małym obszarze powoduje rozgrzanie powierzchni do bardzo wysokiej temperatury i – jak już wspomnieliśmy wcześniej – stopienie jej, albo odparowanie. Co najważniejsze – laser działa na cięty materiał wyłącznie w miejscu, w którym jest stosowany, a skupiona wiązka i nowoczesne maszyny pozwalają na precyzyjne jej skierowanie. W praktyce oznacza to, że podczas laserowego cięcia rur lub profili nie dochodzi do uszkodzenia pozostałych części danego elementu, a także obróbka nie wpływa na właściwości tego elementu. Wszystkie elementy cięte laserowo zachowują pierwotną trwałość i wytrzymałość – tego rodzaju obróbka w żaden sposób nie zmniejsza trwałości metalowych elementów. Cięcie rur przy pomocy lasera nie wymaga żadnej dodatkowej obróbki krawędzi. Bezpośrednio po cięciu są one idealnie gładkie, pozbawione zadziorów, odprysków czy niedoskonałości. W związku z tym nie wymagają dalszej obróbki, tylko od razu mogą być wykorzystane do kolejnych etapów produkcji. Najczęściej proces cięcia rur metalowych laserem odbywa się przy pełnej automatyzacji, co znacznie przyspiesza działanie. Dzięki temu możesz jeszcze szybciej przejść do kolejnych etapów prac i jeszcze szybciej i sprawniej zrealizować projekt. Przy pomocy lasera można ciąć rury i profile z różnych materiałów: różnego rodzaju stopy stali węglowej, stal nierdzewną, aluminium, miedź, mosiądz.
W zależności od materiału i używanej maszyny możliwe jest wykonanie cięcia w rurach o określonej grubości. Warto mieć to na uwadze, decydując się na realizację cięcia przy wykorzystaniu tej technologii. W razie wątpliwości specjaliści z New Cut doradzą najlepsze rozwiązanie i ocenią możliwości techniczne.
Pełna automatyzacja procesu cięcia rur
Nowoczesne technologie wykorzystywane w przemyśle w dużej mierze wykorzystują automatyzacje procesów. Pozwala to na przyspieszenie pracy, większą precyzję, zminimalizowanie ryzyka błędów, a także optymalizuje koszty wykonania. Cięcie laserowe rur i profili jest zautomatyzowane praktycznie od początku do końca. Cały proces rozpoczyna się w komputerze, a mówiąc dokładniej, w naszym dziale projektowym. Przy pomocy programów Computer Aided Design (CAD) wykonywany jest projekt, w którym dokładnie określa się miejsca cięcia, rozmiar i kształt wykonywanych otworów. Zaawansowane programy komputerowe pozwalają wykonać trójwymiarowy, bardzo dokładny model rury lub profilu, który ma być poddany obróbce, a także nanieść na ten projekt wszystkie zaplanowane cięcia. Otwory wycinane przy pomocy wycinarki laserowej mogą mieć dowolny kształt i wielkość. Dzięki dokładnemu projektowi, a także wykonaniu możliwe jest uzyskanie niezwykle precyzyjnego cięcia, co nie było możliwe w przypadku innych metod. Warto zauważyć, że etap przygotowania projektu jest ściśle związany z fazą jego realizacji. Wcześniej przygotowany przez specjalistów projekt w programie CAD jest przetwarzany jest przez program CAM (Computer Aided Manufacturing). Zadaniem tego programu jest odczytanie projektu i odpowiednie zaprojektowanie pracy lasera. Na podstawie odczytanych danych, które dla maszyny są instrukcją pracy, planowana jest ścieżka poruszania się wiązki laserowej. Informacje te odczytywane są przez komputer sterujący laserową wycinarką. Na podstawie danych na temat obrabianego materiału, a także specyfiki wykonywanego cięcia, możliwe jest dobranie odpowiedniego rozmiaru wiązki lasera, a także dostosowanie trybu pracy do określonego rodzaju materiału. W procesie cięcia rur laserem biorą udział specjaliści zajmujący się przygotowaniem projektu i wyspecjalizowany operator, nadzorujący działanie maszyny.
Jaka jest zaleta automatyzacji procesu cięcia rur? Dla nas najważniejszą z nich jest precyzja. Wykonanie skomplikowanych otworów czy sekwencji wycięć nie jest już problemem. Projekt zostaje zrealizowany zgodnie z założeniem i oczekiwaniem klienta. Wycinanie laserowe doskonale sprawdzi się w produkcji seryjnej, gdy istotna jest powtarzalność wykonywanych elementów. Wspominając o produkcji masowej warto także zauważyć, że dużą zaletą jest zmniejszenie czasu cięcia, co przekłada się na realizację zamówienia i skrócenie czasu produkcji (co ostatecznie pozwala zmniejszyć koszt produktu końcowego). Automatyzacja cięcia rur pozwala równie zminimalizować ryzyko błędu, co wiązałoby się z koniecznością wprowadzenia poprawek (dodatkowy czas i opóźnienia w realizacji), a także stratą materiałów (znaczne zwiększenie kosztów produkcji).
Zalety laserowego cięcia rur – dlaczego warto wybrać tę metodę?
Cięcie rur i profili za pomocą lasera ma wiele zalet, dzięki którym metoda ta znacznie przewyższa inne techniki cięcia metalowych elementów. Jedną z częściej wymienianych zalet stosowania wycinarek laserowych jest mniejszy koszt produkcji elementów. Niższa cena produkcji możliwa jest dzięki odpowiedniemu wykorzystaniu materiału i zminimalizowaniu odpadów poprodukcyjnych.
Bardzo dużą zaletą cięcia rur przy pomocy lasera jest precyzja wykonanego cięcia. Każda linia cięcia jest dopracowana w stu procentach – dokładnie taka, jak w projekcie. Przy pomocy wycinarki laserowej do rur wykonać można nawet najbardziej skomplikowane cięcie – projekt mogą wykonać nasi specjaliści lub może zostać dostarczony przez zleceniodawcę. Co najważniejsze, istnieje możliwość powielenia danego cięcia, w ramach produkcji seryjnej. Wielokrotności wykonania elementów odznaczają się dużą dokładnością i powtarzalnością. Dzięki temu metoda ta może być wykorzystywana do produkcji nawet najbardziej precyzyjnych elementów. O tym decyduje także inna zaleta, jaką jest wysoka jakość ciętych krawędzi. Nie wymagają one późniejszej obróbki, co przyspiesza czas produkcji. Tak precyzyjne cięcia umożliwiają realizację zleceń dla firm z różnych gałęzi przemysłu – motoryzacyjnego, meblarskiego, budowlanego, a także medycznego, lotniczego, górniczegoczy dla produkcji sprzętu elektronicznego. Nowoczesne wycinarki posiadają funkcję cięcia skośnego, więc możliwe jest zachowanie pełnej perfekcji cięcia, niezależnie od kształtu elementu poddawanego obróbce.
Niezaprzeczalną zaletą jest szeroka możliwość uzyskania metodą cięcia laserowego praktycznie każdego wzoru. Ta metoda umożliwia obróbkę profili i rur o praktycznie dowolnym kształcie – zarówno okrągłych, kwadratowych, prostokątnych, a także L-kształtnych i wielu innych. Dzięki doświadczeniu działu projektowego, a także nowoczesnym programom w New Cut jesteśmy w stanie zrealizować praktycznie każdy, nawet najbardziej nietypowy projekt powierzony nam przez klienta.
Warto także wspomnieć, że wycinanie laserowe w rurach lub profilach metalowych to także możliwość zastosowania nowych metod montażu elementów ze sobą. Dzięki wycinarkom laserowym istnieje możliwość wycięcia w rurach otworów o określonym kształcie, które umożliwią łączenie ze sobą kilku elementów, bez konieczności spawania i wykonywania trwałego łączenia. Takie rozwiązania są coraz popularniejsze w wielu branżach.
Do zalet wycinania laserowego można również zaliczyć szerokie możliwości zastosowania tej technologii. Obróbce można poddać nie tylko rury i profile i różnych wymiarach i kształtach, ale także wykonane z różnych typów metalu. Wycinanie w stali nierdzewnej szlifowanej lub polerowanej, a także w takich materiałach, jak miedz i aluminium może być realizowane bez żadnych uszkodzeń, odprysków i zmian właściwości tych materiałów. Z tego powodu cięcie rur laserem może być stosowane także w przypadku elementów stosowanych w sprzętach i konstrukcjach precyzyjnych, gdzie liczy się najdrobniejszy szczegół.
Jakich urządzeń używamy do laserowego cięcia rur?
W New Cut stawiamy na nowoczesne rozwiązania, pozwalające uzyskać najlepszy efekt. Dlatego w naszym parku maszynowym znajdują się sprawdzone maszyny od sprawdzonych producentów, co pozwala na realizację zleceń na najwyższym poziomie. Do cięcia laserowego rur wykorzystujemy innowacyjną wycinarkę TRU Laser Tube 500 oraz BLM Adige Laser LT Fiber.
Wycinarka BLM Adige Laser LT Fiber wyposażona jest w laser światłowodowy, który umożliwia bardzo sprawne cięcie metalowych rur i profili. Dzięki zastosowaniu w urządzeniu innowacyjnych rozwiązań możliwe jest wykonanie jeszcze bardziej precyzyjnego cięcia, przy jednoczesnym ograniczeniu kosztów produkcji elementu nawet o 25%. Precyzja końcowa wynosi ± 0,1 mm – dla porównanie w przypadku technologii konwencjonalnych może wynieść ona nawet 3 mm. Elementy wycinane w rurach przy pomocy BLM Adige Laser LT Fiber mają doskonale wykończone krawędzie, więc nie wymagają dalszej obróbki. Dlaczego wybraliśmy właśnie to urządzenie? Przede wszystkim ze względu na możliwości obróbki różnych rodzajów metali – co najważniejsze, także metali silnie odbijających światło (miedź, mosiądz). W przypadku BLM Adige Laser LT Fiber istnieją następujące możliwości obróbki metalowych elementów, w zależności od ich wymiarów:
- dł. załadunku 6500 mm
- dł. detalu 6000 mm
- śr. obwodu 152 mm
- śr. rury 12 mm
Jeżeli chodzi i grubość obrabianego materiału, to urządzenie charakteryzuje się następującymi możliwościami technicznymi:
- stal konstrukcyjna – maks. gr. ścianki 8 mm
- stal nierdzewna – maks. gr. ścianki 5 mm
- aluminium – maks. gr. ścianki 5 mm
- mosiądz – maks. gr. ścianki 5 mm
- miedź – maks. gr. ścianki 3 mm
Zaletą tej maszyny do laserowego cięcia rur jest duża wydajność, pozwalająca na zoptymalizowanie procesu produkcji. Przy jego użyciu można przygotować elementy na potrzeby praktycznie każdej branży. Najlepiej sprawdza się do cięcia małych i średnich rur.
Drugą ze stosowanych przez nas maszyn jest wycinarka laserowa Trumpf TruLaser Tube 5000 Fiber. Maszyna ta charakteryzuje się bardzo dużą mocą lasera, zatem może być wykorzystywana nawet do cięcia bardzo grubych rur i profili z metalu. Specjalny system mocowania umożliwia obróbkę rur o różnych rozmiarach i wprowadzanie szybkich zmian, bez konieczności czasochłonnego przezbrajania. Wycinarka TruLaser Tube 5000 Fiber wyposażona jest w funkcję cięcia skośnego. Przy jej pomocy można wykonywać bardzo precyzyjne cięcie nawet pod kątem 45°, przy zachowaniu wysokiej jakości cięcia w każdym punkcie. Wycinarka Trumpf ma bardzo szerokie zastosowanie, umożliwia obróbkę rur o bardzo różnych wielkościach i kształtach, a także profili otwartych, zamkniętych, okrągłych i prostokątnych. Warto zauważyć, ze przy pomocy tego urządzenia możliwe jest nie tylko wykonanie precyzyjnego cięcia, ale także wykonanie gwintowania rury. Taka możliwość techniczna sprawia, że przygotowanie elementu zajmuje jeszcze mniej czasu, jednocześnie zachowując najwyższą jakość wykonania. Więcej o tym urządzeniu opowiedzieliśmy w innym artykule na naszym blogu: Jeszcze szybsze i bardziej precyzyjne cięcie rur i profili z TruLaser Tube 5000 fiber.
Chcesz dowiedzieć się jeszcze więcej na temat cięcia laserowego rur i profili? Zapraszamy do kontaktu z naszymi specjalistami – zapewniamy profesjonalne doradztwo, wycenę, a także wsparcie na każdym etapie realizacji projektu.