Fiber lézer

[TBS-TEAM]

Célorientáltan Fiber lézerrel kapcsolatos írások- válaszok, kérdések.

[xabi]

Kérésemre nyílt ezen topik, nem teljesen hobby téma.
Régi motorosként segítségetekkel építettem az első illetve a második a mai napig folyamatosan üzemelő CNC plazmavágó asztalomat.  A sikerre való tekintettel az volt a tervem hogy építek egy Fiber CNC lézert, csak ,,sajnos" Kína közebe szólt. Ugyanis egy komplett 3KW-os Fiber lézer CNC-t Boci BLT310 fejjel + 3KW komplett hűtő fűtő egységgel + 50KVA feszültség szabályzó + 16 Bar-os csavarkompresszor + számitógép szoftverekkel + szállítási költéség 21.000 Euro. Egyszerűen az alkatrészeket nem tudtam volna ennyiből összeszedni.
Viszont a témát szeretném kivesézni, nekem is új még a dolog. A gépet mivel egybe belefért egy 20 lábas konténerbe, 2 nap alatt könnyen üzembe lehetett helyezni.
Kezdeti téma ötleteim:
-    Hogyan lehet fénnyel vágni? Mi az a Fiber lézer, hogyan működik.
-    Ki milyen gépet használ, ismer. Tapasztalatok.
-    Lézervágás beállítási paraméterek. (sokkal több van mint a plazmánál.)
-    Különböző gázokkal illetve levegővel vágás (kompresszor tapasztalatok).
-    CAD – CAM – Nesting programok. Ki hogyan mivel csinálja.
-    Hekkelések. Olcsó lézert akartam, ami könnyen kitermeli az árát ezért kihordó asztalt nem rendeltem. Viszont valamilyen trükkel meg fogom hekkelni az asztalt, hogy a lemez cserét megkönnyítsem.
-    Fogyóeszközök. Ki honnan szerzi.
-    Stb.

Köszönettel tartozom forumtársunk MolnarSzabinak aki már kitaposta az útat és segített a gép beszerzésben.

[onagy]

Fénnyel vágni - jó lesz, meglátod.
3kW sokmindenre elég, láttam már 15mm-es lemezt is ilyennel vágni, hinni mem hittem, pedig láttam.
Alapvetően ez is termikus vágás mint a plazma vagy láng, de sokkal jobban skálázható és jó döntésnek tartom a megvásárlást
. Apró zárójel, a napokban néztem meg egy húszéves Trumpf lézervágót (CO2), tökéletesen működő állapotban, 9000EUR, Észak-Mo régióban, senki nem akarja megvenni, megy az ócskavas telepre. Ok: 3*190A igény, a helyére 3*39A igényű gép kerül, ami ugyanazt tudja, gyorsan, precízen.
Amit a képekről ki tudtam venni, elszívó semmi, lesz még ebből baj...
Amit javasolhatok: mindig használj megfelelő védőszemüveget, gyereket, kutyát a gép mellé ne engedj. Oxigénnel szénacélt, nitrogénnel alut-rozsamentest, dehát ez triviális. Technológiai paramétert más gépről indokolatlan másolni, amúgy sem fog menni. Ahány gép, vágófej, lézerforrás, annyi megoldás, magadnak kell kidolgozni a megfelelőt.
Kísérletezz, aztán kérdezz, sztem lesz válasz.
Ja, fúvókát, védőüveget onnan, ahonnan vetted, üzletileg így indokolt. Én konkrétan a DMK-tól veszem, ők rendesek.
O.

[xabi]

Szóval fénnyel vágni jó.

Az elmúlt pár hónapban végülis sikeresen tudtunk vágni, de nem nyugszom ameddig át nem látom mi miért van, milyen beállítási mire van hatással, mik a legjobb beállítások.
Első körben minden vágás kezdete a lyukasztás érdekelt. Próbáltam ellesni beállításokat van ami működött, van ami csak nagy tűzhányót csinált (sikerült is pár védőlencsét kinyírnom). Sajnos sehol nem találtam meg mi az értelmes stratégia, amig rá nem találtam egy tudományos cikkre.
A cikket és eddigi tapasztalataimat átgondolva a következő ,,fontos" igényekre próbáltam a legjobb megoldást találni (egyelőre csak O2 segédgáz esetén):

-   Ne legyen tűzhányó, aránylag kis szikrázással lyukasszak.
-   Minél kisebb lyukasztási átmérő legyen.
-   100-ból 100 sikeres lyukasztás legyen
-   A lyukasztás O2 gáz nyomása azonos legyen a vágás gáznyomással (így nem kattog a fej a gáznyomás változtatások miatt, és nincsen idő kiesés)

A cikk nagyon jól megmutatja, hogy 300-400 Hz környékén megfelelő energia beállításokkal kapunk egy olyan beállítást ami anyag vastagságtól függetlenül ha megfelelő időt biztosítunk képes összeomlás nélkül átvágni az anyagot.
Nekem ez a beállítás Peak Power: 100% = 3.000watt // Duty cycle 48% // Focus: minusz anyagvastagság fele // gáznyomás = vágási nyomás kb.: 0,55 bar // 10 mm-es anyagnál Pierce time= 350ms 3 mm-es anyagnál 150 ms

A következő képen a cikkből egy 30 mm-es anyagot 6Kw-os fiber lézer lyukaszt.
Jól látható hogy 350Hz-en 3,3 sec alatt egy szép kis lyukacska lesz, amig 588Hz-en összeomlik a lyukasztás és csak kb. 25 mm mély kráter lesz.

Akkor mi a lényeg? Lyukasszunk 350Hz-en 3,3 sec alatt!? Neeeeeeem.
Ha jobban megnézitek a két ábrát akkor az látszik hogy 588Hz-en besül a vágás, de besülés elött az is látszik, hogy 0,6 sec alatt eljut a lyukasztási mélység közel 25 mm-erig. Tehát itt lesz értelme a többlépcsős vágásnak. Első ütemben 0,6 sec alatt belyukasztunk 588Hz-en 25 mm-erig utána a maradék 5 mm-ert mondjuk 350 Hz-en még 0,4 sec alatt igy 1 sec alatt meg lehet a lyukasztás.

Visszatérve az én esetemre: nekem sajnos csak 3KW-os a lézerem ami max. 20 mm-es anyagig lyukaszt - vág. 10 mm-es anyagig nincsen értelme többlépcsős lyukasztásnak mert a fenti beállítás 0,35 sec alatt lyukaszt (kis lyukat csinál, és nem fröcsköl) itt nem lehet időt nyerni. 10 mm fölött viszont már lehet időt nyerni a többlépcsős beállítással.
Alábiakban berakom az "ideális" beállításaimat.
A tudományos cikk itt olvasható: Lyukasztás cikk

Refrences: Jannik Lind, Niklas Weckenmann, Christian Hagenlocher, Rudolf Weber, Thomas Graf // Analysis and optimization of the piercing process in laser beam cutting by means of high-speed X-ray imaging

[xabi]

Jelenlegi ideálisnak itélt beállításaim: O2 segédgáz sima S235 acél
Akinek ugyanilyen BOCHU BLT310-es lézerfeje van ott működnie kell a beállításoknak, ha Raycus fejed van ott valószinűleg a fókuszt csökkenteni kell kb. 3 egységgel.

     

[xabi]

A fenti beállításokkal az alábbi vágási képek sikerültek. (Semmi extra, mindegyik lézer így vág. Csak idő kellett amig beállítottam mert a Net tele van beállítási félinformációkkal mintha valami nagy titok lenne... )

[svejk]

Ismét példamutató a részletes beszámolód! 

[onagy]

Csodálom a kitartásodat, nagyra értékelem a részletes, alaposan dokumentált esettanulmányt. Örömmel látom, hogy olyan lényegi részleteket is kiveséztél mint a beszúrás, ami a megfelelő vágás egyik alapfeltétele, ugyanúgy mint a 3D nyomtatásnál az első réteg paraméterei.
Lehet, hogy számodra már nyilvánvaló, de az is lehet, hogy nem, hogy a terítéktervezésnél (nesting), ennek optimalizálásánál olyan szempontokra is figyelned kell, mint szálirány/hengerelési irány az alapanyagnál, amennyiben hajlítási művelet következik a vágást követően. Célszerű a hajlítandó munkadarabokat azonos elrendezés szerint kiosztani a terítéken, még akkor is, ha ez nagyobb anyagveszteséggel jár a sikeres hajlítás érdekében. A melegen hengerelt lemezeknél a felszíni reve hátrányosan befolyásoló tényező a vágás minőségét tekintve , erre is oda kell figyelni.
O.

[xabi]

@Onagy: Van CNC élhajlítónk, ott is életed végéig tanulhatsz mindig van valami, de azon már túl vagyok már elengedtem. A legfontosabb rész a teríték tervezés a gépeid-szerszámaid vigyelembe vételével. Utána már "csak" le kell hajtani. (jó esetben is a beállítás fimomításkor keletkezik 1-2 selejt... )

Ha már Nesting. Ki mit használ lézerhez?
- A gyárilag amúgy ingyenesen használható CypCut (limit: 50 alkatrész fajta; 999 alkatrész; max. 20 lemez) aránylag mindre elég, de elég butácska (négyszög és/vagy téglalapoknál használható, de amorf vagy ives elemeknél nagyon gyenge egy emberi agyhoz képest.)
- Deepnest.io ez abszolut free termék és nagyon egyszerűen működik jobb mint a CypCut, de az a macerája hogy a dxf fájlokat vonalakra bontja (köröket is), a szövegeket vonalakat nem kezeli túl jól, kicsit macerás a CAD-Deepnest.io-Cypcut feldologozás. Jelenleg is elmélkedek hogyan lehetne könnyebben integrálni a lézervágáshoz.
- CypNest (Molnár Szabinak megvan, majd megkérdezem), nem tudom mennyire okos a CypCuthoz képest, de 1 évre 700$ ennyit biztosan nem hoz vissza nekem.
- Vectic- Aspire 8 nem a legrosszabb, de körülményes használni.
- ProNest-et is próbáltam, de ez sem könnyiti meg a könnyű CypCut használatot.

Következtetés: Sima szögletes elemeknél CypCut, bonyolultabb elemeknél DeepNest.io vagy a kollégám agya.

Van valakinek bevált programja? Mondjuk olyan amit meglehet venni max.: 200-300 K-ért? Ki mit használ?

[onagy]

Az ipari felhasználók egy része a Libelulla.cut nevű Cam/Nesting szoftvert használja, a legtöbb olasz lézervágó gyártó gépéhez ezt lehet megvenni. Abban az árfekvésben, amit írsz ez biztos nem fér bele, de más se sok. Érdekes módon a legtöbb ilyen progi az évi 7-800Eur költséggel jár, Fastcam stb.
A legolcsóbb megoldást fingercam-nek hívják. Amikor a saját két kezeddel rendezed el a terítéket a Cypcut beépített terítékrendezőjével. Hál'Istennek, hogy annyi vágnivalótok van, hogy már ezzel kell foglalkozni
O.