+7 (495) 276-15-16
info@altegrity.ru

Гибридная резка альтегрити: когда мощь лазера встречает энергию пламени

Гибридная резка альтегрити: когда мощь лазера встречает энергию пламени 

На одном из металлургических предприятий Европы инженеры столкнулись с типичной, но болезненной задачей: как повысить производительность при резке толстого листа стали свыше 60 мм без потери качества и без необходимости переходить на станки с 20–40 кВт лазером?
Несколько попыток — и снова проблемы: высокое энергопотребление, перегрев, конусность среза, шлак на поверхности.
Решение пришло не в виде нового лазера. А в виде новой технологии — гибридной резки Альтегрити, которая объединила два мира: лазер высокой плотности энергии и пламенную резку со сверхзвуковым потоком газа. 

Гибридная система PENTA построена на сочетании интеллектуального ПО Smart Manager 6 и запатентованной режущей головки Thunder Bolt 3.0.

Эта связка направляет лазерный луч сквозь сверхзвуковое газовое пламя — и луч, и пламя одновременно воздействуют на металл.
Результат — мощная экзотермическая реакция, при которой металл не просто плавится, а буквально выпаривается под управляемым потоком воздуха.
Такая комбинация делает возможным то, что раньше считалось компромиссом:

  • Толстые листы (до 150 мм) — без шлака и конусности;
  • Высокая скорость резки — без потери точности;
  • Меньшее энергопотребление — без снижения мощности;
  • Один станок — два режима: лазерный и гибридный. 

Гибридная резка — это инновационный метод, сочетающий два вида энергии. При одновременном воздействии лазерного луча высокой яркости и пламени в зоне реза возникает интенсивная экзотермическая реакция с металлом. Это приводит к быстрому повышению температуры металла и его оксидов, расплавлению материала и его эффективному удалению мощным воздушным потоком. Результат — высокая скорость и исключительное качество реза.

Гибридный станок АЛЬТЕГРИТИ — это многофункциональное решение. Он способен резать широкий спектр материалов:

  • В гибридном режиме : конструкционную и низкоуглеродистую сталь.
  • В лазерном режиме : нержавеющую сталь и алюминий.
  • Технология также адаптирована для выполнения сложных операций, таких как резка под углом до ±50° .
Проблемы стандартной лазерной резки больших толщин
  • Низкое качество : При резке листов толще 40 мм наблюдается большое количество шлака, повышенная конусность и неровная поверхность реза.
  • Высокая стоимость : Оборудование мощностью свыше 10 кВт потребляет значительное количество энергии, что делает процесс дорогостоящим.
  • Низкая производительность : Длительное время пробивки (иногда требующее предварительного нагрева) и низкая скорость резки.
  • Ограниченная точность : Невозможность обработки высокоточных деталей, таких как малые отверстия и острые углы.
Проблемы традиционной кислородной (газопламенной) резки
  • Медленная пробивка : Требуется предварительный нагрев в течение 1-3 минут.
  • Низкое качество кромки : Процесс пробивки подобен «взрыву», что приводит к образованию больших отверстий, обильного шлака и окалины, требующей ручной очистки.
  • Низкая эффективность : Большие отверстия и большое количество мусора. 

Программное обеспечение SmartManager
Новейшая система управления с расширенной базой данных процессов обеспечивает:
Высокоточное управление всем процессом резки.
Интеллектуальное управление подачей газа и переключением режимов.
Наличие двух независимых баз данных для лазерного и гибридного режимов, что позволяет мгновенно переключаться между ними для обработки одного листа.

Запатентованная гибридная режущая головка Thunder Bolt 3.0

Головка представляет собой инженерный прорыв и включает в себя следующие инновации:

  • Асферическая оптика и интегрированное водяное охлаждение (КПД >95%) гарантируют стабильность резки.
  • Конструкция «сверхзвукового» воздухозаборника Storm : Два воздухозаборника обеспечивают более плавный и ламинарный поток воздуха, что позволяет получать более тонкий и качественный рез.
  • Эффективная резка азотом : Снижение давления и расхода газа приводит к уменьшению затрат и отсутствию заусенцев.
  • Мгновенная защита от столкновений : Двухуровневая система, работающая независимо от толщины материала и силы удара, с быстрым отключением и без задержек сигнала.
  • Интеграция с SmartManager : Прямой обмен данными в режиме реального времени для полного контроля процесса.
  • Универсальность : Композитная насадка настраивается под толщину материала, а переход между лазерной и гибридной резкой осуществляется простой сменой насадки.
  • Безопасность : Двухслойное уплотнение газового тракта, защита от закалки и специальная конструкция каналов для горючих газов.

Преимущества по сравнению с традиционной кислородной резкой
Гибридная технология PENTA демонстрирует ряд ключевых преимуществ перед классической кислородной резкой, что делает её значительно более эффективной и экономичной.

  • Эффективность и качество пробивки
В гибридном станке пробивка материала осуществляется мощным лазером. Этот процесс занимает считанные секунды, происходит без разлета искр и образования брызг металла вокруг отверстия. В отличие от этого, кислородная резка требует длительного (1-3 минуты) предварительного нагрева материала и подачи кислорода под разным давлением. Сам процесс пробивки здесь напоминает микровзрыв, который неминуемо оставляет после себя значительный грат (осадок), часто требующий последующей ручной очистки.

  • Качество обработки и чистота процесса
Благодаря использованию высокоэнергетического лазера в сочетании с пламенем, гибридная резка обеспечивает высокую эффективность. Она позволяет получать отверстия малого диаметра с минимальным количеством остаточного шлака на кромке. Традиционная кислородная резка в этом плане сильно проигрывает: она характеризуется formation больших отверстий, обильным образованием окалины и мусора, что негативно сказывается на общей чистоте и организации рабочего пространства.
  • Скорость резки
В процессе гибридной резки лазерный луч работает непрерывно, смешиваясь с пламенем. Оптимальная мощность лазера для гибридного процесса устанавливается на уровне 6 кВт или 12 кВт. Важно отметить, что дальнейшее увеличение мощности не приводит к росту скорости или качества, так как процесс оптимизирован.

Процедура резки и пробивки
Пробивка : Рекомендуется использовать лазерную пробивку , которая имеет значительные преимущества. Тип пробивки настраивается в ПО для раскроя (например, Lantek) как «предварительная пробивка».
Преимущество : Лазерный режим позволяет выполнить все пробивки на листе до начала гибридной резки.
База данных : В системе для каждой толщины материала заданы параметры лазерной пробивки и диаметр предварительного отверстия. Программное обеспечение автоматически подскажет, какую лазерную насадку использовать.
Важно : Перед пробивкой обязательно проверить центрирование луча и калибровку лазерной насадки.

Замена гибридной насадки
1. После перехода с лазерных компонентов на гибридные убедитесь, что стопорное кольцо затянуто .
2. В гибридном режиме необходимо провести центрирование луча .
3. Калибровочная насадка в этом режиме не используется , так как датчик мощности отключен.

Настройка и тестирование пламени
Для достижения наилучшего качества реза критически важна правильная настройка пламени:
1. Перейдите в режим «Зажигание» .
2. Регулируйте пламя с помощью регуляторов давления газа и кислорода . Цель — получить стабильное и мощное пламя.
3. Правильно отрегулированное пламя для конкретной гибридной насадки и толщины материала является залогом высокой скорости и чистоты реза.

После завершения регулировки пламени можно приступать к резке, используя соответствующие гибридные параметры из базы данных станка.
Техническая информация Детали Пометки
Версия системы Smart Manager 6  
Предлагаемый станок BULL V/BOLT VII  
Режущая головка Гибридная режущая головка Увеличение, М3 (+63,-90 мм)
Максимальная толщина гибридной резки BULL V-150 мм/Bolt VII-100 мм Максимальная толщина резки
зависит от загрузки станка
Стандартная толщина гибридной резки BULL V (40-120 мм)/BOLT VII (40-70 мм)

Толщина сетки режущего стола
должна составлять 8 мм
Рекомендуемая мощность гибридного лазера 20-40 кВт  
Материалы для гибридного применения Мягкая сталь SS/ЛАТУНЬ/АЛЮМИНИЙ необходимо
резать в режиме лазера
Толщина лазерной резки Смотрите параметры лазерной резки  
Минимальный диаметр отверстия для резки Половина толщины  
Тип резки с фаской V/X/K/Y Минимальная длина скоса
Y и K составляет 20 мм
Топливо газ Природный газ  

 

Материал Толщина Мощность 6 кВт Мощность 12 кВт Кислородная резка
MS 50 480-630 500-750 240-300
MS 60 440-600 450-650 240-300
MS 70 350-500 400-550 240-300
MS 80 270-320 300-450 200-260
MS 100 180-300 200-350 170-210
MS 120 160-250 180-300 140-180
MS 150 130-220 150-250 140-180

 

  Давление
смешанного
газа (Мпа)
  Расход
комбинированного
газа
  Давление
газообразного
топлива (Мпа)
  Расход
газообразного
топлива
 
Толщина Кислород СПГ Кислород СПГ Кислород СПГ Кислород СПГ
50 0.3-0.4 >0.03 3-4,5 (м3/ч) 500(Л/ч)

0.3-0.4 >0.04 4,5-6 (м3/ч) 620(Л/ч)
60 0.3-0.4 >0.03  3-4,5 (м3/ч) 500(Л/ч)  0.3-0.4  >0.04  4,5-6 (м3/ч)  620(Л/ч) 
70 0.3-0.4 >0.03  4-5,5 (м3/ч) 600(Л/ч)  0.3-0.4  >0.04  5,5-7 (м3/ч)  620(Л/ч) 
80 0.3-0.4 >0.03  4-5,5 (м3/ч) 600(Л/ч)  0.3-0.4  >0.04  5,5-7 (м3/ч)  620(Л/ч) 
100 0.3-0.6 >0.04  4,5-6 (м3/ч)  600(Л/ч)  0.4-0.6  >0.04  8,5-10,5 (м3/ч)  620(Л/ч) 
120 0.3-0.6 >0.04  4,5-6 (м3/ч)  750 (Л/ч)  0.4-0.6  >0.05 8,5-10,5 (м3/ч)  780(Л/ч)
150 0.3-0.7 >0.05 4,5-6 (м3/ч) 750 (л/ч) 0.6-0.9 >0.05 12-15 (м3/ч) 780(Л/ч)