本稿は主に,鉄道貨車の板金レーザ切断におけるレーザ切断機の選択,適用,設置上の注意事項,品質管理原則,および将来の開発方向を紹介した。
板金部品の一般的な加工装置として、レーザー切断機は、高精度、小さなエッジ熱影響ゾーン、優れた切断セクション品質、狭い切断シーム、滑らかな切断セクションなどの利点があり、多くの場合、企業に好まれる装置です。購入する。
鉄道貨車の開発に伴い、重荷重、高速、軽量が主な開発方向になりました。 鉄道貨車製品の設計は多様化し、構造特性はますます複雑化しており、その結果、種類と数量の点で特殊な形状の板金部品がますます多くなっています。 経済性を考えると、切削・打ち抜きは加工のみで構いません。 特に近年、ステンレス鋼、アルミニウム合金などの材料が鉄道貨車の新製品に広く使用されており、セクション品質と熱影響部に対する要件は非常に高く、これも切断能力が不十分な現状を悪化させています。鉄道貨車製造業における製造技術水準の低さ。 したがって、多くの鉄道貨物車両メーカーは、現在の容量のボトルネックを解決し、品質と効率を向上させるために、レーザー切断機やその他の重要な機器を緊急に購入する必要があります。
レーザー切断機の選択
現在、市場には主に 2 種類のレーザー切断機があります。CO2 レーザー切断機とファイバーレーザー切断機です。 CO2レーザー切断機は、大気圧の数千倍の割合で二酸化炭素、窒素、ヘリウムを1対の正負の電極に通過させてレーザーを生成し、共振器を使用して利用可能なレーザービームを導出します。飛行光路を介して切断ヘッド、次に集束レンズを介してワークピースにレーザーを集束させ、レーザービームの単純さと高温を使用して材料を溶融、気化、イオン化し、補助切断と協力しますガスを吹き飛ばして溶融、気化 イオン化した材料がスリットを発生させ、切断加工を実現。 （光ファイバーレーザー切断機は、多数の半導体チューブを集中的に励起し、そこから発生する複数のレーザービームを結合して、光ファイバーを介して切断ヘッドに伝送するものです。）
現在、中国で市場に出回っている CO2 レーザー切断機の出力は 6kW 以下であり、切断ヘッドの移動範囲は 2mx6m 以下です (飛行光路が 9m を超えるレーザービームは減衰し、フォーカシングモジュラスに影響を与え、切断品質に影響を与えます)。 モードは一般的に TM01 (一部のメーカーは TM00 に到達すると約束しています) であり、光電変換率は一般的です。 水冷システムは余分な熱を取り除くために必要であり、圧縮空気も必要です。=フライング オプティカル パスやその他の部品を保護し、空冷します。 中国市場への早期参入により、この種の機器には、信頼性の高い成熟した技術、幅広い切断厚さの範囲、消耗部品の容易な調達、完璧な補助ガスサプライチェーン、および大部分を占める多数のメーカーという利点があります。市場シェア。 ファイバーレーザー切断機の商品化の時期は比較的短く、市場シェアは小さいです。 主な理由は、波長が比較的短く、CO2 レーザー切断機の 1/10 にすぎないためです。 これにより、材料が熱を吸収しやすくなり、熱影響部が生じやすくなります。 鉄道貨車の板金部品の一般的な厚さは 2 ～ 10 mm で、材料の種類には、炭素鋼、ステンレス鋼 (フェライトおよびオーステナイト)、アルミニウム合金などがあります。寸法精度の要件は高く、切断のサイズは熱影響部は特に重要です。 したがって、この欠点は貨車の製造には受け入れられず、貨車の調達は CO2 レーザー切断機に基づく必要があります。
レーザー加工機設置時の注意事項
多くの企業は、CO2レーザー切断機を購入して電気に接続すれば使用できると考えていますが、そうではありません。 装置には、圧縮空気、冷却水、安定化電源、減圧弁、3 種類のレーザー発生ガスと 2 種類の補助切断ガス、恒温室などの補助設備も必要です。 デュワー瓶を使用する場合は、減圧気化装置やろ過装置も必要です。
レーザー切断機には、環境に対する高い要件があります。 周辺機器の振動は加工精度に大きな影響を与えます。 そのため、土木工事では基礎の最外部に制振溝のリングを設ける必要があります。 北部の都市は冬は寒く、夏は暑く、朝晩の気温差が大きく、レンズなどへの影響も大きい。 そのため、本体を恒温槽に設置する必要がある場合が多いです。 ただし、搬入出が必要なため、外部交換作業台は恒温槽の外に壁越しに配置する必要があります。
レーザー切断機の品質管理
さまざまな材料と厚さの基準切断パラメーター値がレーザー切断機に事前設定されており、切断プログラムを呼び出した後、切断用に直接選択できます。 しかし、鉄道車両はすべて中厚板であるため、切断品質が悪く、不完全切断やスラグ現象が発生します。 このような状況では、オペレーターは頭を悩ませています。どうすれば品質を向上させることができるでしょうか。 一般的な要因は、次の 4 つのカテゴリに分類されます。
(1) レーザー発生器: 出力、レーザーモード、レーザー偏光、ビーム平行度、レーザー真直度; 定格範囲内で適切に調整できるのは出力電力だけであり、その他の影響要因は主に工場の品質と機器の特定のタイプの選択に依存します。
(2) カッティング ヘッド: 適切なカッティング レンズ、きれいなカッティング レンズ、正確な焦点位置、ノズルの種類、ノズルのサイズ、およびビームがノズルの中心にあるかどうか。
(3) プログラミング: 信頼性の高い切断経路、事前切断。 切断プログラムの設定パスはできるだけ単純にする必要があり、マイクロ接続やその他の機能の設定に注意してください。 カットする前にプレカットをして、それが正しいかどうかを判断することをお勧めします。
(4) 適切なプロセス パラメータ: 穿刺点、ノズルの高さ、出力、切断速度、補助ガスの純度、および出口圧力。
実際、CO2レーザー切断機は基本的に出力の制限などにより限界まで発展してきましたが、ファイバーレーザー切断機の高出力レーザー発生器は徐々に商品化され、技術は常に成熟しています。 将来的には、短波長の欠点が補われ、結合ビームの有害な光も制御され、スラグ現象が改善されます。 また、補助ガスや少量のレンズの消費に加えて、電気エネルギーのみが必要であり、電気光変換率が高いという利点により、将来の切断装置の主力になることは間違いありません。 特に鉄道貨車の中厚板切断においては、プラズマ切断機、フレーム切断機の代替として十分対応可能です。 もちろん、その応用分野はより広範になり、高品質、効率、省エネを備えたレーザー切断装置の主力となるでしょう。
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