これまで、レーザー出力を高めることが加工効率を向上させる最も直接的かつ効果的な方法とみなされていましたが、60,000 ワットのレーザー切断機がリリースされてから、業界は出力を向上させるかどうかについて議論を開始しました。一番上。 Pentium レーザーの社長である Wu 氏は大きく考えました。60,000 ワットはすでにプラズマ、火炎切断を完全に置き換える能力を持っていますが、より高い出力で切断効率と切断に貢献する切断能力はそれほど明らかではありません。しかし、ユーザーのコストがさらに増加するだけでなく、エネルギー消費もさらに増加します。しかし、産業分野における効率の追求には終わりがありません。電力が頭打ちになってしまった場合、処理効率を向上させる他の方法はあるのでしょうか?
カーボンファイバービームの導入で加速力が倍増
この問題は作者をそれほど長く悩ませませんでした。少し前に、著者はフェイユエレーザーを訪れ、フェイユエレーザーを通していくつかの洞察を改善するベッドに行きました。
Feiyue laser は、高精度レーザー切断、溶接、マーキング、その他のレーザー用途における高精度レーザー技術アプリケーションの開発に特化したハイテク企業です。 Feiyue レーザーのゼネラルマネージャー、Liu 氏は、昨年からカーボンファイバービームの導入を開始したと紹介しました。このビームは表面から高強度、変形がなく、軽量という特徴を持ち、実際の用途では非常に明らかな速度低減効果も発揮します。
周知のとおり、クロスビームはガントリー工作機械の重要なコンポーネントの 1 つであり、クロスビーム自体の静的および動的特性がガントリー工作機械の全体的な性能を決定します。工作機械の加工効率、精度、安定性は、重要な影響。現在、工作機械のクロスビームは金属、主に鋼およびアルミニウム合金鋳物で作られています。
鋳鋼製クロスビームは、優れた安定性と高精度という利点がありますが、重量が重いため、通常は高速を必要としない機械に使用されます。高速と高加速を達成するには、モーターに高出力と高トルクを適合させる必要があります。動的特性が限界を超えて一致すると、それ以上の改善は不可能になります。ビームの重量を軽減するために、人々はアルミニウム合金ビームを使用し始めましたが、アルミニウムビームの重量は依然として大きく、速度と加速の向上には限界があり、アルミニウム合金材料の弾性率は低く、柔らかく、扱いやすいです。変形、熱膨張係数が大きい、精度が温度変化に影響されやすい。したがって、アルミニウムの梁は多くの場合、3-6 か月以内に再調整する必要があります。
炭素繊維ビームの重量は鋼の1/4～1/5、アルミニウム合金の1/2～1/3であり、この軽量材料により工作機械の速度と加速度をさらに向上させることができます。劉氏によると、炭素繊維ビームの導入後、Feiyue レーザー研究開発チームは多大な努力の末、これまでの精密切断工作機械は一般的に 0.8g-1g の加速度を実現しました。 2g、2倍の加速で同時に精度も過去のシルクレベルからμレベルへ。
カーボンファイバークロスメンバーはまだコストを削減しますか?
速度の向上に加えて、Liu 氏はカーボンファイバービームが Feiyue Laser にもたらすコスト削減の利点にも言及しました。軽量という利点に基づいて、カーボンファイバービームは運動慣性が小さいため、ラックとモーターの要件が大幅に軽減され、同時にベッドの軽量化が可能になります。前述したように、鋼鉄やアルミニウムの梁が高速と高加速を実現するには、モーターに大きな出力とトルクを与える必要があります。また、加速性能を変えずに維持する場合、カーボンファイバービームはベッド、ラック、モーターのコストを効果的に削減でき、通常のモーターでも1gの加速を達成でき、精度も大幅に向上します。
また、産業分野では高速化、加速化が永遠の追求となっています。鋼製ビームやアルミニウム製ビームを使用すると、精度を向上させるために加速が犠牲になることが多く、精度の向上は加速を犠牲にすることが多く、両方を実現することは困難です。同期して精度と加速を向上させたい場合は、より強力なモーター、ラックアンドピニオンを購入するために莫大な追加コストを支払う必要があり、これらの増加したコストでさえ、機器がユーザーに生み出す価値よりも高くなります。それを支払うつもりはありません。劉氏は、小規模な民間企業は成功率が低く、ユーザーが入力を認識できない可能性があり、企業のリスクとしては高すぎるが、成功確率の加速を向上させるための炭素繊維ビームは大幅に強化されていると述べた。 、コストの実現も鉄骨梁と比較して、アルミニウム梁が大幅に削減されるため、Feiyue レーザーは全面的に炭素繊維梁を採用し、金属梁を完全に放棄しました。
エンドユーザーにとっても、カーボンファイバービームは非常に大きなコスト削減効果をもたらします。マシンの加速が 1g から 2g に増加すると、ユーザーは以前より 1 台のマシンを購入するのに少しだけ多くのお金を費やすだけで、従来の 2 台のマシンを購入する効果が得られ、大幅に改善されることを意味します。マシン全体の価値。同時に、ビームが軽いということは、主な動作負荷に耐えるガイド レールとラックの摩耗が軽減されることも意味し、ガイド レールとラックの耐用年数が大幅に向上し、耐用年数が延長されます。機器の寿命。
なお、金属ビームの成型工程は熱加工であるため、多数の切削加工により金属内部に残留応力が形成され、時間の経過とともに残留応力が徐々に解放され、ビームの曲がりや変形が起こり、装置の精度に影響を与えます。時効熱処理を繰り返しても除去できません。アルミニウム合金のビームは柔らかく変形しやすいため、機器の精度を確保するにはアフターセールス担当者による頻繁な調整が必要です。また、ビームが重いと、長時間の作業でモーターが熱くなりやすく（さらには焼けてしまうことさえあります）、そのすべてが企業に莫大なアフターコストをもたらし、またユーザーが生産を停止してメンテナンスを待つことになります。 。
炭素繊維の主成分は炭素であり、無機脆性材料に属し、塑性変形がなく、破断伸びはわずか約2％です。炭素繊維複合材料は一度形成されると、長期間の使用でもクリープや疲労がなく、アフターセールス担当者による繰り返しの調整を必要とせずに長期間高精度を維持できます。また、カーボンファイバービームは重量が軽く、モーターの損失が少なく、モーターの発熱がほとんどありません。したがって、炭素繊維ビームは、企業が販売後のコストを節約するのに役立つだけでなく、ユーザーが頻繁なダウンタイムを回避するのにも役立ちます。
