La tôle est l’un des matériaux industriels les plus polyvalents dans le secteur manufacturier. Le traiter a toujours été un défi. Le chargement et le déchargement manuels de tôles sont fastidieux et prennent du temps. Laser alimenté par bobine La découpe est récemment devenue populaire comme technique de traitement des métaux la plus efficace, principalement en raison de son alimentation rapide et automatique de la tôle.
Cet article aborde les bases de la découpe laser alimentée en bobines et identifie ses avantages et ses applications dans les processus de fabrication modernes.
Qu’est-ce que la découpe laser en bobine ?
Alimenté par bobine la découpe laser est une tôle technique de suppression. Il utilise un faisceau laser CNC (à commande numérique par ordinateur) pour découper avec précision et exactitude des formes dans une grande bobine de tôle. Une caractéristique remarquable de la découpe laser alimentée en bobines est le dérouleur qui déroule automatiquement la grande bobine de tôle et l'alimente en continu vers le Tête de laser.
Le découpage fait référence au processus de découpe de formes dans des tôles plates.
Données techniques de la machine de découpe laser alimentée en bobine
Les machines de découpe laser sont des outils puissants capables de réaliser des prouesses impressionnantes. Les données techniques ci-dessous montrent les limites supérieures de cette technologie.
- Largeur de bobine – jusqu'à 80 pouces.
- Longueur de la bobine – jusqu'à 6500 2000 pieds (XNUMX XNUMX m)
- Poids de la bobine – jusqu'à 55,000 25 lb. (XNUMX tonnes)
- Épaisseur de la bobine – 0.01 pouces à 0.24 pouces (0.3 mm-6 mm)
- Vitesse de coupe – 4 pouces/min (100 mm/min)
- Puissance laser – jusqu'à 10 kW
Découpe laser alimentée en bobine par rapport aux solutions traditionnelles
Un défi majeur dans la fabrication de tôles est la manipulation des bobines de tôle. Alimenter manuellement de la tôle sur une machine de découpe, laser ou autre, est une tâche difficile. Les bobines sont très lourdes et doivent être redressées avant de les couper.
Mécanisme d'alimentation entièrement automatisé
Le fonctionnement entièrement automatisé des machines de découpe laser alimentées en bobines élimine le besoin de chargement et de déchargement manuels. Ils utilisent un ensemble dérouleur et redresseur pour gérer le système d'alimentation en tôle.
Après la découpe, la plupart des pièces en tôle doivent subir un processus de formage qui consiste à plier, presser et mouler la forme brute pour en faire un article final utilisable. Le formage étant un élément essentiel de la plupart des processus de fabrication, les ralentissements du processus de découpe entraîneront des retards de production à tous les niveaux.
L'alimentation automatique de la tôle a considérablement réduit les temps de découpe, garantissant une production plus rapide et plus rentable.
8 avantages de la découpe laser alimentée en bobine
La découpe laser en bobine offre plusieurs avantages par rapport aux outils de découpage mécaniques traditionnels. Voici quelques-uns des principaux avantages de ce processus pour votre entreprise.
1. L'efficacité énergétique
La technologie de découpe laser est très économe en énergie, notamment grâce à sa puissance Laser à fibre optique source. Les factures d’énergie industrielles ne sont pas une blague, et chaque petit geste contribue à maintenir une faible consommation d’énergie globale.
Les économies réalisées grâce au passage au processus de découpe au laser peut être investi dans d’autres secteurs de votre entreprise.
2. Vitesse de coupe plus rapide
La découpe laser alimentée en bobine est également incroyablement rapide pour le traitement de la tôle. Le processus est automatisé et les lignes de découpe (la bande transporteuse) fonctionnent en continu jusqu'à épuisement de la bobine de tôle. Les techniques de découpe manuelle nécessitent des chargements et déchargements fréquents des matériaux, ce qui ralentit la production.
La découpe sans matrice contribue également à maintenir le processus efficace. Les lignes de poinçonnage et de découpe arrêtent la production lors des changements de matrices. Les lasers offrent une flexibilité de production en éliminant le besoin de changer de matrice.
3. Flexibilité et polyvalence améliorées
Les lasers peuvent facilement couper divers matériaux de bobines, notamment l'acier, l'aluminium et l'acier à haute résistance. Les matériaux plus épais ne rendent pas non plus difficile la découpe au laser. Vous pouvez soit augmenter la puissance du laser, soit réduire la vitesse de découpe pour compenser l'épaisseur du matériau de la bobine.
4. Moins de déchets matériels
La découpe laser alimentée en bobine présente d'excellentes fonctionnalités de gestion spatiale qui minimisent les déchets de matériaux. Les conceptions et les motifs sont ajustés de telle sorte que la surface maximale de la tôle soit utilisée pendant le processus de découpe.
Le système de découpe laser est plus précis et précis, ce qui entraîne zéro erreur de découpe et évite toute perte de matériau supplémentaire.
5. Augmentation de la capacité de production
Les entreprises qui cherchent à passer à un système de découpe laser alimenté en bobines verront leurs coûts de production diminuer et leur capacité de production augmenter. Grâce à leur processus de découpe sans contact, les Lasers assurent une découpe continue sans interruption.
6. Fonctionnement entièrement automatisé
L'automatisation joue un rôle important dans l'optimisation des opérations de votre usine. La découpe laser en bobine est un processus incroyable car elle est entièrement automatisée et ne nécessite que des interventions mineures de la part de l'opérateur.
Une configuration de découpe laser typique implique que l'opérateur charge le dérouleur avec de la tôle et saisisse la conception de découpe dans le système CNC. La machine découpe alors automatiquement les formes souhaitées sans intervention humaine.
7. Finition de qualité supérieure
Un avantage majeur des opérations de découpe laser est la finition plus nette des bords. Les lasers coupent les métaux sans rayonner de chaleur vers l'environnement, évitant ainsi les bords brûlés et fondus.
La découpe laser est également une technique sans bavure qui limite le besoin de post-traitement.
8. Économies de coûts
Tous les avantages de la découpe laser alimentée en bobines se condensent en économies importantes pour votre entreprise.
- Les lasers économes en énergie consomment moins d’énergie, ce qui réduit les factures d’électricité.
- Un gaspillage de matériaux minimal signifie que vous pouvez produire plus de pièces à partir du même matériau.
- Enfin, une vitesse de production plus rapide signifie que davantage de pièces sont produites quotidiennement, ce qui réduit le coût par pièce.
Applications de la découpe laser alimentée en bobine
La découpe laser en bobine est idéale pour toute industrie qui dépend de la production en grand volume de pièces métalliques plates. Ce qui suit est une liste d’industries et de leur utilisation de la découpe laser alimentée en bobines.
1. Industrie automobile
L'industrie automobile produit des milliers de pièces en tôle qui passent par des lignes de presse pour être pliées et moulées pour des panneaux de carrosserie. Les entreprises d’une telle envergure recherchent toujours des outils pour réduire le gaspillage de matériaux.
Les progrès de la technologie de découpe au laser ont permis d'alimenter en bobines découpeuses laser une partie importante de l’industrie automobile.
2. Industrie électronique
Les boîtiers électroniques modernes sont exclusivement fabriqués avec des systèmes de découpe laser. Les boîtiers électriques, les boîtiers d'ordinateurs, les racks de serveurs et de nombreux autres composants électroniques sont fabriqués à l'aide d'une découpe laser alimentée en bobine.
3. Industrie du meuble
À première vue, l’industrie du meuble peut sembler un choix étrange pour la découpe laser de tôles. Pourtant, les pièces métalliques sont assez courantes dans nos meubles modernes. Des armoires entièrement métalliques aux structures de support pour meubles en bois, laser-métal coupé est présent tout autour de nos maisons.
4. Production d'ustensiles de cuisine
Le matériel de cuisine moderne tel que les couteaux, les cuillères, les fourchettes et bien plus encore est découpé au laser sous forme de formes vierges, puis façonné et poli pour donner sa conception finale.
5. Électroménagers
La plupart des appareils électroménagers sont constitués de squelettes en tôle avec un extérieur en plastique. La production à grande échelle de mixeurs, de presse-agrumes, de cafetières, etc. nécessite des pièces métalliques rapides et abordables fabriquées à partir de découpes laser.
6. Travaux de construction de maisons
Les supports et charnières sont exclusivement réalisés selon des techniques de découpage métallique. La découpe laser offre un plus grand choix de matériaux au secteur de la construction, permettant l'utilisation d'acier doux, de laiton et d'autres alliages pour la production de charnières.
7. Solutions personnalisées
La découpe laser a apporté de nombreux avantages au secteur manufacturier. Cependant, la conception de pièces personnalisées pourrait constituer l’avantage le plus important et le plus impactant. La découpe laser a permis à davantage d'entreprises de se lancer dans les services de prototypage rapide.
La découpe de lots plus petits a toujours été un défi, mais grâce à la découpe laser, les clients peuvent obtenir des designs personnalisés découpés rapidement et à moindre coût. Les entreprises utilisent désormais des découpeuses laser alimentées en bobines pour produire des ascenseurs, des smartphones, des équipements de gymnastique/sport et bien d’autres pièces.
| Industrie | Application |
| Automobile | Panneaux de carrosserie de voiturePetites pièces diverses |
| Vitrines et Écrans Numériques | Boîtier électronique |
| Mobilier | Cadres métalliquesArmoires |
| Ustensiles de cuisine | Ustensiles |
| Appareils Ménagers | Boîtier de four, de micro-ondes et de cuisinièrePetites pièces diverses |
| Construction de maison | Supports et charnières |
| Solutions sur mesure | Ascenseurs, équipements sportifs, prototypage rapide, etc. |
Composants clés du système de découpe laser alimenté en bobine
Un système de découpe laser standard alimenté en bobines comprend quatre composants principaux avec deux modules complémentaires en option qui facilitent la gestion des déchets.
1. Station de déroulage
Le dérouleur est un dispositif rotatif plus grand qui déroule la bobine de tôle et l'alimente vers le système de découpe laser. Il s’agit d’une structure robuste capable de supporter le poids massif des bobines métalliques.
Le poids réel de la tôle est déterminé par le matériau de la bobine (acier, cuivre, zinc, aluminium, etc.) et la longueur totale dépend de l'épaisseur du matériau.
2. Rouleau de déchets de papier (facultatif)
Les bobines de tôle comportent souvent une couche de papier brouillon enroulée le long du métal. Le papier agit comme une entretoise, évitant ainsi les rayures indésirables sur la surface. Un rouleau de chute de papier fonctionne parallèlement au dérouleur. Au fur et à mesure que le dérouleur déroule la bobine, la tôle va vers le chargeur et le papier va vers un rouleau séparé (également appelé enrouleur).
La plupart des bobines métalliques ne comportent pas de couche de papier. Cependant, une entretoise en papier peut aider à préserver la finition et le poli de matériaux comme l'acier inoxydable et les métaux nickelés/chromés.
3. Redresseur et alimentateur de tôle
Le margeur presse la tôle entre deux gros rouleaux pour l'aplatir avant de la passer au Machine de découpe au laser. Cette pièce est souvent vendue comme machine à niveler les métaux ou redresseuse de tôles.
Alimenter la tôle vers le laser sans l’aplatir entraînera des erreurs de découpe dévastatrices.
4. Convoyeur à rouleaux
Un convoyeur à rouleaux est un mécanisme de livraison simple qui agit comme un lit sur lequel la tôle repose pendant la découpe laser et la déplace une fois le processus de découpe terminé. Un bon rouleau facilitera le flux du matériau et réduira les erreurs potentielles de coupe.
Cette pièce est souvent appelée bande transporteuse ou ligne de découpe laser.
5. Système de découpe laser
Le chargeur envoie la tôle dans une grande boîte qui abrite tout un système de découpe laser, y compris la source laser, la tête de découpe laser et le boîtier de commande CNC.
Laser Source
La plupart des machines de découpe laser sont configurées avec l'une des deux sources laser suivantes : un laser à fibre ou un laser CO2. Les lasers à fibre sont chers mais économes en énergie et précis, tandis que ceux au CO2 sont abordables mais moins précis et moins économes en énergie.
Tête laser
La tête laser est le point de sortie du faisceau laser. Il détermine l'épaisseur du laser (diamètre du spot) et la vitesse de découpe. Certaines découpeuses laser alimentées en bobine utilisent plusieurs têtes de coupe pour une production plus rapide. Ces têtes laser coupez le matériau épais à partir des extrémités opposées (avant et arrière).
Systèmes de contrôle CNC
Les systèmes CNC assurent le bon fonctionnement de l’ensemble du processus de découpe. Ils contrôlent la vitesse d’alimentation du matériau, la vitesse de coupe des têtes laser et la précision des mouvements.
La précision, l'exactitude et la productivité de la découpe laser résultent directement du système CNC.
6. Collecteur de déchets (facultatif)
Une fois que les pièces découpées au laser quittent la chaîne de production, un opérateur humain (ou une machine) sépare le matériau traité des déchets. Bien que la découpe laser soit très efficace, elle produit néanmoins certains déchets de matière.
Une autre bobineuse à l'extrémité du convoyeur à rouleaux enroule les chutes de tôle pour les recycler. Ce composant est principalement requis pour les productions à grande échelle.
Conclusion
La découpe laser en bobine est une technique de traitement des métaux populaire en raison de sa haute précision, de sa vitesse de découpe rapide et de sa rentabilité. Presque toutes les industries de tôlerie modernes utilisent la découpe laser. Le métal a toujours été un matériau populaire en raison de son bon rapport coût/résistance. Malgré sa popularité, le traitement des métaux reste très difficile, nécessitant des équipements coûteux et des années de formation. Découpage laser alimenté par bobine brise cette barrière élevée à l’entrée et rend le traitement de la tôle plus accessible aux petites entreprises et plus rentable pour les plus grandes.
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