Corte a laser em linha comum: solução completa de engenharia para redução de desperdício.

O corte a laser de linha comum é uma tecnologia de processamento de chapas metálicas de alta precisão. Essa tecnologia resolve diversas desvantagens do corte a laser tradicional, como o baixo aproveitamento da chapa, os altos custos de sucata e as grandes perdas por perfuração . Ao compartilhar o caminho de corte, o processo elimina folgas de segurança entre as peças, permitindo aumentar a taxa de aproveitamento de chapas metálicas padrão de 1500 mm × 3000 mm para mais de 88% e, ao mesmo tempo, reduzir o número de perfurações em 40%. Além de reduzir drasticamente os custos de matéria-prima, o processo ainda atende aos altos padrões de tolerância dimensional e posicional de ±0,03 mm exigidos pela indústria automotiva .

A seguir, você descobrirá a lógica de controle e os métodos de implementação dessa tecnologia para seus projetos de fabricação, a fim de obter uma redução significativa de custos.

Visão geral da tecnologia principal de corte a laser de linha comum

Principais conclusões

• Processo principal: O corte em linha comum é uma técnica na qual as bordas de duas peças adjacentes são cortadas simultaneamente, eliminando não apenas o desperdício de espaçamento, mas também reduzindo o número de perfurações em mais de 40% .
• Limiar técnico: A determinação precisa da compensação do feixe de laser (geralmente 0,2 mm) é o primeiro passo, em seguida, um planejamento termodinâmico em nível micrométrico deve ser realizado rigorosamente: primeiro o orifício interno, depois a colinearidade e, por último, a periferia.
• Garantia de Qualidade: Através da adição de algoritmos de pré-compensação de tensão e projeto de microconexões na fase de projeto de chapas metálicas para fabricação, a usinagem colinear elimina quaisquer erros que possam se acumular ao longo da cadeia dimensional , garantindo assim que as tolerâncias geométricas sejam mantidas de forma estável dentro do padrão automotivo de 0,03 mm.

Por que escolher a LS Manufacturing para serviços de corte a laser? Nossa especialidade é a redução de desperdício.

A LS Manufacturing é uma fabricante líder de chapas metálicas de precisão, com mais de 20 anos de experiência comprovada na produção de chapas metálicas de alta precisão. Essa vasta experiência é um dos motivos pelos quais conseguimos reduzir significativamente os custos de matéria-prima para nossos clientes por meio de processos consolidados de redução de sucata . Um teste de três meses realizado pela empresa em um componente estrutural de um veículo de nova energia indicou que as perdas por sucata no processo tradicional de aninhamento chegavam a 35% do custo total do projeto, enquanto o processo de colinearidade otimizado reduziu esse percentual para menos de 12% . O sistema de produção da LS Manufacturing possui certificação IATF 16949 para o setor automotivo, e os parâmetros de processo correspondentes foram produzidos em larga escala e validados.

Nosso departamento de engenharia possui mais de 8 anos de experiência em P&D de processos a laser e, por meio disso, consegue produzir soluções de layout personalizadas e otimizadas, mesmo para peças feitas de diferentes materiais e com diferentes espessuras . Isso ajuda a evitar problemas frequentemente encontrados por outros fabricantes, como discrepâncias dimensionais e deformação térmica após a etapa de coprodução.

Utilizamos uma fórmula proprietária para cálculo de custos: Prêmio unitário de sucata = (Custo por chapa / Percentual de sucata) / Número de peças qualificadas por chapa. Essa fórmula nos permite calcular com precisão o potencial de economia de custos em qualquer projeto. Além disso, nossa gestão de sucata está em conformidade com as normas de gestão ambiental ISO 14001 , resultando no atendimento aos requisitos de produção sustentável e, ao mesmo tempo, na redução de custos.

Nosso sistema de processos consolidado e nossa experiência em verificação de produção em massa ajudam você a mitigar rapidamente os riscos de qualidade associados à coprodução. Você pode nos enviar seus desenhos de peças existentes e nossos engenheiros fornecerão um projeto de chapa metálica gratuito para avaliação de fabricação e cálculos preliminares de redução de custos , demonstrando claramente o potencial de otimização do processo.

Por que o aninhamento padrão causa excesso de desperdício de material na usinagem a laser personalizada?

Em serviços de corte a laser personalizados , o layout tradicional gera uma grande quantidade de resíduos em forma de malha devido à folga de segurança de 3 mm a 5 mm. Cada perfuração também consome gás adicional e causa perda de calor nas bordas, um defeito fundamental do processo que resulta em baixa utilização de chapas metálicas de alto valor.

Análise da proporção de resíduos em zonas de isolamento de placas espessas

Ao processar aço inoxidável ou ligas de alumínio com espessura superior a 3,0 mm, deve-se manter uma zona de isolamento de processo de pelo menos 1,0 a 1,5 vezes a espessura da chapa entre duas peças. Esta é uma medida de controle de folga no corte a laser , padrão na indústria, para evitar o acúmulo de zonas afetadas pelo calor e a consequente redução da qualidade das bordas .

Os materiais de sucata são divididos principalmente em três categorias:

1. Desgaste por folga de segurança entre peças: representando de 40% a 50% do total de peças descartadas, este é o principal tipo de desperdício que pode ser eliminado em processos colineares.
2. Retalhos de borda de chapas metálicas: representam de 20% a 25% do total de sucata, limitados pelas especificações da chapa metálica e das peças.
3. Resíduos de furação interna: representam de 25% a 35% do total de resíduos, dependendo da estrutura da peça.

Mecanismo de difusão da zona afetada pelo calor em perfurações e orifícios de ruptura.

O layout individual exige perfuração para cada peça, dobrando o número de perfurações, o que leva a uma deterioração mais rápida do bico e ao acúmulo de deformação térmica. Uma sequência de perfuração inadequada no corte a laser amplifica ainda mais o desgaste do equipamento. O refluxo do furo de ruptura espalha a zona afetada pelo calor, alterando a microestrutura de áreas de paredes finas, reduzindo a dureza da superfície e afetando as dimensões da montagem . O layout tradicional é como desenhar uma grade com bordas largas em um papel; as bordas são desperdiçadas e cada célula da grade precisa ser perfurada novamente, o que é ineficiente e propenso a problemas.

Figura 1: Cabeçote de corte a laser de fibra de precisão em ação, cortando chapas de metal com detritos fundidos incandescentes.

Como os percursos de ferramentas compartilhados aumentam o rendimento de material, resultando em uma solução mais eficaz para a redução de desperdício?

No cerne da solução para redução de sucata , uma das principais lógicas é o corte a laser colinear. Essa técnica consiste em remover as zonas de isolamento entre as peças, permitindo que as peças adjacentes sejam cortadas ao longo do mesmo caminho. Dessa forma, o aproveitamento da chapa metálica pode ser elevado dos tradicionais 65%-72% para 85%-93%.

Princípio de melhoria da eficiência geométrica por meio de aninhamento colinear

Do ponto de vista geométrico, o corte colinear equivale à otimização do aninhamento. Uma vez alcançada a colinearidade sem folga para peças em forma de L, retangulares ou irregulares , o desperdício de malha residual pode ser completamente removido. Isso depende da precisão da otimização do layout de corte a laser .

Os efeitos do aumento da taxa de utilização para diferentes formatos de peças são os seguintes:

Efeito de alavancagem na redução de custos da saída de placa única

Para uma chapa metálica padrão de 1500 mm × 3000 mm, a taxa de produção de peças pode ser aumentada com o uso de um arranjo colinear. O impacto do custo da solução de redução de sucata será refletido no preço unitário de compra . Um método consolidado de melhoria do rendimento do corte a laser pode aumentar significativamente o impacto da redução de custos.

A redução de custos ocorre principalmente de três maneiras:

• Ao fazer um uso mais eficiente das chapas metálicas, o usuário pode diminuir o custo de aquisição por peça.
• A redução no número de perfurações resulta em menor consumo de material e menor tempo de processamento .
• A redução do volume de resíduos pode diminuir os custos de coleta e gestão de reciclagem.

O corte colinear permite que células adjacentes compartilhem uma aresta, economizando espaço para acomodar mais peças. Você pode baixar o "White Paper sobre Redução de Custos com Corte Colinear" para obter mais dados sobre desperdício na indústria e estudos de caso de otimização de materiais, e compreender plenamente o valor da implementação desse processo.

Como ajustar a compensação de largura de corte para manter as tolerâncias no seu serviço de corte a laser?

Para o serviço de corte a laser , o corte colinear exige um raio de ponto preciso e compensação da trajetória do percurso, que dependem do diâmetro do feixe de laser ser de 0,15 mm a 0,25 mm ; caso contrário, ambas as partes colineares podem apresentar erros dimensionais simultaneamente.

Modelo matemático de deslocamento para corte colinear

À medida que o feixe de laser se move ao longo do caminho colinear, as partes esquerda e direita sobrepõem seus respectivos contornos externos e internos. Para lidar com isso, a compensação dinâmica do percurso em nível de microssegundos deve ser feita com o auxílio de softwares como Sigmanest ou Radan . A essência é o cálculo preciso do deslocamento no corte a laser .

A compensação é feita seguindo três regras:

1. A parte do lado esquerdo do caminho colinear é deslocada em metade da largura do corte, seguindo seu contorno externo.
2. A parte do lado direito do caminho colinear é deslocada em metade da largura do corte em relação ao seu contorno interno.
3. As arestas não colineares obedecem às normas convencionais de compensação de contorno.

Método de Calibração de Compensação Vinculada a Múltiplos Parâmetros

Para usinagem de peças de precisão de 0,05 mm, a calibração e a compensação precisam ser integradas com parâmetros como distância focal da lente, pressão do gás auxiliar e altura do bocal . Este é um processo de controle de qualidade na gama de serviços de corte a laser para altos padrões. A calibração da largura de corte a laser é uma atividade central padronizada para garantir a estabilidade da tolerância.

Os parâmetros de compensação para diferentes espessuras de peças são os seguintes:

A compensação de corte é como reservar a espessura de uma caneta ao desenhar uma linha; caso contrário, as dimensões da peça ficarão desviadas. Quando as peças são colineares, ambos os lados serão afetados.

Figura 2: Pilhas organizadas de peças metálicas planas, cortadas a laser, e juntas, prontas para a próxima etapa de fabricação.

Como os técnicos controlam a deformação térmica para otimizar nossa solução de engenharia de corte a laser?

As soluções de engenharia para corte a laser enfrentam um grande desafio: o controle da deformação térmica. O usinagem com trajetória compartilhada pode apresentar linhas de corte muito longas e contínuas , que causam aquecimento localizado em alguns pontos. Para evitar essa deformação térmica, o caminho de dissipação de calor precisa ser otimizado e microconexões físicas devem ser estabelecidas.

Análise do comportamento da expansão térmica no corte contínuo

O corte contínuo de uma longa chapa metálica em linha reta pode causar a liberação de tensões residuais e a expansão térmica no metal – um problema antigo na busca por soluções de engenharia para o corte a laser.

Quando o comprimento de corte contínuo em uma direção ultrapassa 500 mm, a borda da chapa metálica começa a apresentar deformação ou torção em nível micrométrico , o que pode causar colisão com a cabeça do laser. De acordo com nossas medições, após um corte contínuo de 500 mm em liga de alumínio de 2 mm, a deformação da borda pode chegar a 0,12 mm, o suficiente para causar desvios dimensionais.

Solução exclusiva da LS Manufacturing para controle de deformação térmica

Nossa solução para a deformação térmica baseia-se em uma abordagem de engenharia tripla. Para isso, utilizamos um parâmetro exclusivo desenvolvido e otimizado pela LS Manufacturing: uma microconexão de 0,4 mm a cada 80 mm. Esse design de microabas cortadas a laser proporciona um bom nível de proteção contra a deformação da liga de alumínio.

• Corte Assíncrono Segmentado por Etapas: Divide as longas seções colineares em intervalos menores, evitando assim o acúmulo de calor.
• Microconexões retidas: As dimensões são fixadas na faixa entre 0,4 mm e 0,6 mm, pois o equilíbrio da tensão de tração é usado para evitar empenamento.
• Prioridade otimizada do percurso da tocha: primeiro são processados ​​os grupos de furos internos, depois as seções colineares locais e, por fim, a configuração externa.

Controlar a deformação térmica é semelhante a assar alimentos em porções, mas ao mesmo tempo fixar a chapa metálica para evitar deformações devido ao calor. Se o seu projeto enfrenta o desafio da deformação térmica em chapas colineares espessas, você pode agendar uma consultoria individual com um engenheiro de processos para obter sugestões de otimização específicas.

Figura 3: Máquina de corte a laser industrial de grande porte processando chapas metálicas com padrões de grade complexos e furos.

Quais geometrias de peças são ideais para reconfigurar um serviço de solução completa de corte a laser?

Um serviço completo de corte a laser é uma opção que nem todas as peças exigem. É a solução ideal quando os perfis das peças são retilíneos, polígonos regulares ou peças estampadas/usinadas de chapa metálica com formatos irregulares, que podem ser encaixadas de forma complementar.

Características da peça adequadas para usinagem colinear

Do ponto de vista do projeto DFM (Design for Manufacturing), as peças mais adequadas para usinagem colinear são aquelas com bordas alinhadas linearmente, juntas escalonadas e formas triangulares complementares, que também servem como base para o redesenho de um serviço completo de corte a laser . A correspondência geométrica adequada para o corte a laser pode aumentar significativamente as vantagens de redução de custos. Os projetistas podem fazer ajustes minuciosos na forma da peça para que ela se conforme à configuração colinear, gerenciando custos na origem.

As direções típicas de otimização são:

1. Modifique cantos arredondados grandes em superfícies que não são de montagem para bordas retas com cantos arredondados pequenos, mantendo a colinearidade básica.
2. Desloque as partes que se projetam localmente para o lado não colinear para evitar conflitos de layout.
3. Adote um design simétrico para facilitar o alinhamento e o encaixe espelhado.

Processamento colinear de características proibidas

É estritamente proibido o processamento colinear direto das seguintes características: peças com cantos arredondados de transição (R ​​> 3 mm), peças moldadas com relevos 3D ou flanges alongadas e áreas estreitas e alongadas com espessura de parede inferior a 1,5 vezes a espessura da chapa. Isso se relaciona às limitações básicas de conformação por corte a laser . Se a colinearidade for imposta à força, a qualidade da borda se deteriorará, as peças poderão ser deformadas ou se tornarem sucata.

Peças com bordas retas podem ser facilmente unidas por meio de linhas de corte comuns ; em contrapartida, peças com grandes cantos arredondados e formato tridimensional assemelham-se a blocos de construção curvos, difíceis de encaixar com precisão.

Figura 4: Uma colagem que mostra vários componentes mecânicos e suportes de chapa metálica acabados, cortados por CNC e laser.

Como auditar os algoritmos de aninhamento CAM para verificar a solução de redução de desperdício de um fornecedor?

Uma forma de verificar se a solução de redução de sucata de um fornecedor funciona é auditando seu algoritmo de layout CAM e o nível de gerenciamento de processos digitais . O fechamento do ciclo com algoritmos de ponta e equipamentos automatizados é o principal suporte para o processamento colinear.

Problemas típicos de algoritmos em fabricantes de baixo custo

Normalmente, fábricas de processamento de baixo custo são equipadas apenas com softwares de layout gratuitos e de código aberto , sem programadores altamente qualificados . Elas têm dificuldade em gerenciar processos complexos, como a colinearidade de pontes e a colinearidade de matrizes com múltiplas peças. Seus softwares básicos de aninhamento para corte a laser não suportam requisitos de colinearidade de alto nível. Esses fabricantes geralmente enfrentam problemas como cortes repetidos, ausência de compensação de deformação térmica e taxas de layout exageradas , com reduções de custo reais muito menores do que as anunciadas.

Principais aspectos das auditorias de compras

As equipes de compras e técnicas podem avaliar fábricas de alta qualidade sob três perspectivas para garantir que a solução de redução de desperdício do fornecedor seja viável para implementação. A verificação minuciosa do algoritmo de corte a laser é um foco central da auditoria.

1. O software consegue identificar e eliminar automaticamente linhas duplicadas através de um algoritmo infalível, evitando danos secundários às peças durante o corte ?
2. O fabricante possui equipamentos de laser de fibra de ultra-alta potência de 10.000 watts capazes de suportar o processamento de colinearidade estável de placas espessas?
3. Na fase de amostragem, o fabricante oferece relatórios de avaliação DFM e capturas de tela com a porcentagem de taxa de aninhamento ?

Escolher um fornecedor é semelhante a escolher um artista; neste caso, o designer de layout é o artista. Fabricantes de boa qualidade aproveitam ao máximo a chapa metálica utilizando software profissional . Em contrapartida, fabricantes de baixa qualidade tendem a desperdiçar mais e cometer mais erros.

Como evitar a amplificação da cadeia dimensional em linhas de corte compartilhadas no projeto de chapas metálicas espessas para fabricação?

No projeto de chapas metálicas espessas para fabricação, o foco se desloca para o problema da cadeia dimensional do corte colinear. Se a tensão residual na chapa metálica não for devidamente balanceada, a colinearidade contínua causará liberação de tensão em nível micrométrico, além do deslocamento do material . Esse problema será resolvido por meio de uma alocação de tolerâncias muito precisa, combinada com um controle preciso da trajetória de corte e da acumulação de erros.

Mecanismo de erro na cadeia dimensional causado pela liberação de tensão

Quando várias peças compartilham a mesma tangente, após o corte da peça anterior, a estrutura da chapa metálica sofrerá uma leve compressão ou expansão devido à liberação de tensão. Essa liberação instantânea de tensão durante o corte a laser causará um deslocamento local. Esse deslocamento geralmente varia de 0,05 mm a 0,15 mm e não afetará as peças próximas, resultando em um desvio dimensional cumulativo em cadeia . Se forem utilizados sistemas de furos, como conectores de baterias automotivas, esse efeito pode ser bastante pronunciado.

Solução de tecnologia de travamento de tolerância de fabricação LS

Com a tecnologia de ponta, a coaxialidade e a posição de furos críticos de nível automotivo são garantidas com uma precisão de 0,03 mm. Essa é também a principal vantagem do projeto de chapas metálicas para a fabricação (SMT). A pré-compensação gradual da tolerância de corte a laser elimina quaisquer riscos de interferência na montagem.

• Utilizando uma trajetória de tocha irradiando do centro para a periferia para equilibrar a liberação de tensão e, assim, evitar o acúmulo de deslocamento unidirecional.
• Apresentamos um algoritmo de pré-compensação de tolerância em dois níveis para pré-compensar o deslocamento devido à tensão durante a fase de programação.
• Realizar um processo secundário de corte de precisão em furos críticos para eliminar completamente a influência da deformação por tensão de corte .

Como otimizar bordas curvas e microabas em um serviço de design de corte a laser?

Um serviço de projeto de corte a laser pode realmente desbloquear o potencial de redução de custos da usinagem colinear para contornos curvos ou irregulares, através da reconstrução de trajetórias tangentes CAM e do arranjo de conexões de processo.

Método de aninhamento colinear espelhado para contornos curvos

A maioria dos engenheiros pensa que apenas peças com bordas retas podem ser colinearizadas. Isso é um equívoco e também um ponto cego comum na otimização de projetos de corte a laser. Um sistema de aninhamento de arcos para corte a laser bem desenvolvido pode explorar totalmente o potencial de redução de custos em peças com formatos irregulares. Ao refletir peças com formatos de arco ou involuta que possuem o mesmo raio em direção oposta, a 180°, é possível obter a colinearidade do arco, eliminando assim o desperdício de material.

Lógica de controle de processo dinâmico em pontos de inflexão

O principal desafio da colinearidade do arco é a estabilidade do corte no ponto de inflexão . É necessário evitar o efeito rebote da tensão por meio do ajuste dinâmico de parâmetros. A regulação dinâmica da velocidade de corte a laser é o principal meio de controle de qualidade do ponto de inflexão.

Os principais pontos de controle incluem:

1. No ponto de inflexão, reduza a velocidade e, simultaneamente, a potência do laser para obter uma largura de corte uniforme.
2. Para garantir uma qualidade consistente, utilize o modo de velocidade linear constante para o segmento do arco.
3. Faça suportes de processo muito pequenos em ambas as extremidades da colinearidade do arco para evitar o recuo elástico após o corte.

A colinearidade do arco é semelhante às duas metades de círculos colocadas costas com costas que compartilham o mesmo arco. Ajustando a velocidade e a potência de rotação, é possível obter cortes limpos, precisos e com economia de material.

Como o corte a laser em linha comum pode reduzir o número total de perfurações em toda a sua linha de montagem?

A principal vantagem do corte a laser de linha comum é a combinação das rotas de corte de componentes adjacentes . É possível cortar várias arestas continuamente com uma única etapa de perfuração. Dessa forma, o número total de etapas de perfuração necessárias para uma placa inteira pode ser reduzido em mais de 40%.

Análise dos custos diretos e indiretos e do desgaste do processo de perfuração

A perfuração é considerada a etapa mais demorada do processo de usinagem. Além de a perfuração de chapas de espessura média envolver um atraso de 0,5 a 2 segundos devido ao sopro de ar, ela é a principal causa de danos aos consumíveis (bocal e anel de cerâmica). É sabido que a perfuração frequente intensifica o desgaste do bocal de corte a laser e aumenta as chances de quebra do furo e refluxo, contaminando a lente e, consequentemente, elevando os custos de manutenção.

Segue abaixo uma comparação da eficiência de perfuração em diferentes espessuras de placa:

Caminho para a melhoria da eficiência no corte colinear

A equipe de Engenharia de Manufatura da LS combina as técnicas de "corte contínuo" e "colinear" para obter "penetração em um único furo e alimentação contínua de arame". Essa solução coerente de corrente de arame cortada a laser permite o uso máximo da eficiência.

A otimização resulta em benefícios triplos:

• Frequência de perfuração reduzida, ciclo de processamento de peça única diminuído em 30%.
• Menor degradação de componentes vulneráveis, como bicos e anéis de cerâmica, aumentando assim seu ciclo de vida.
• Menor risco de ruptura de orifícios, o que, por sua vez, reduz a contaminação das lentes e os custos de manutenção dos equipamentos .

Estudo de Caso: Como a LS Manufacturing economizou US$ 14.500 para um fornecedor automotivo de nível 1 por meio de uma solução de engenharia de corte a laser para componentes de baterias de veículos elétricos.

Este estudo de caso detalhou como a LS Manufacturing conseguiu ajudar um fornecedor automotivo de nível 1 que enfrentava problemas com a redução do desperdício de material e gargalos relacionados à tolerância dimensional de precisão . A solução encontrada foi a implementação de um sistema de corte colinear na fabricação de conectores para baterias de alta tensão de veículos de novas energias.

Desafio do Cliente

O problema enfrentado por um fornecedor global de nível 1 da indústria automotiva era a necessidade de personalizar 80.000 invólucros de proteção em liga de alumínio para baterias de lítio de veículos elétricos. Esses invólucros eram feitos de liga de alumínio 5052 com espessura de parede de 2,0 mm. Utilizando o método original de fabricação independente em peça única, ocorriam constantemente perfurações e rupturas na liga de alumínio de alta refletividade , o que causava queimaduras nas bordas.

A queima dos furos durante o corte a laser de alta frequência foi a principal causa de defeitos de fabricação, resultando em uma taxa de utilização da chapa metálica de apenas 62,8% . Em segundo lugar, as peças empenaram e deformaram devido ao acúmulo de calor, as tolerâncias de espaçamento crítico dos furos foram excedidas e o cliente ficou exposto ao risco de paralisações na linha de produção e penalidades.

Solução de fabricação LS

Assim que nossa equipe de engenharia concluiu o projeto, eles começaram a elaborar novamente o projeto da chapa metálica para revisão de fabricação.

1. Nossos engenheiros redesenharam o componente da solução de corte colinear , passando de um filete de 2,0 mm para um formato de borda reta , e adaptaram as peças ao método de corte a laser de linha comum com um layout de matriz complementar.
2. Na fase de operação, foi utilizada uma máquina a laser de 20.000 W e uma purga de nitrogênio de 1,2 MPa para obter a compensação do ponto de corte de 0,15 mm nas bordas da peça de trabalho de 2,0 mm.
3. Com base no comprimento da aresta colinear de 400 mm, a microconexão de 0,4 mm foi disposta em formato espiral a uma distância de 80 mm, combinada com o sensor dinâmico de altura de corte a laser (que realizava 500 medições por segundo) para eliminar completamente o problema de deformação da liga de alumínio de alta refletividade.

Resultados e benefícios

Graças à otimização do processo, a taxa de utilização deste material aumentou de 62,8% para 91,2% , o número total de perfurações foi reduzido em 48% e o tempo de processamento foi reduzido em 35%. Inspeções com medidor a laser e CMM confirmaram que o espaçamento entre furos e as tolerâncias geométricas dos 80.000 produtos estavam consistentemente dentro de 0,03 mm, o que significa que atendiam aos requisitos de montagem de grau automotivo da norma IATF 16949.

A proposta não só ajudou o cliente a evitar o risco de paralisação da linha de produção, como também resultou em uma economia direta de US$ 14.500 na aquisição de matéria-prima. Consequentemente, o cliente decidiu terceirizar a produção de todas as peças personalizadas para três modelos de veículos à LS Manufacturing.

Se você também tem necessidades semelhantes de redução de custos em corte a laser de chapas metálicas de precisão, envie-nos os desenhos do seu projeto e os requisitos de lote. Criaremos uma solução personalizada de corte a laser de linha comum para você e forneceremos um orçamento preciso, permitindo que você alcance rapidamente os benefícios de redução de custos e qualidade.

Perguntas frequentes

P1: As técnicas de corte a laser de linha comum são compatíveis com todos os tipos de materiais de chapa metálica automotiva?

Aplica-se principalmente a materiais como aço inoxidável e aço carbono, que possuem coeficientes de expansão térmica estáveis ​​para preservar a precisão do corte e a qualidade da superfície . O corte em linha reta de longa distância em materiais altamente reflexivos e com alta condutividade térmica, como latão e cobre, pode causar interrupção do arco e acúmulo de calor. Por isso, é necessária uma solução de processamento por modulação de pulso, como a oferecida pela LS Manufacturing.

Q2: Qual é o tamanho mínimo de uma peça a partir do qual posso ter um projeto de corte a laser com aninhamento de linhas comum?

Se o comprimento das arestas retas colineares das peças exceder 30 mm e a espessura da chapa estiver entre 0,5 mm e 12 mm, a LS Manufacturing poderá usar nosso algoritmo de aninhamento otimizado proprietário para fornecer uma solução de processamento colinear personalizada, flexível e com baixas perdas, capaz inclusive de reduzir o custo do material.

P3: Como vocês garantem que a qualidade do acabamento superficial não seja comprometida quando se trata de trajetórias compartilhadas com a solução de corte a laser final?

Utilizando uma fonte de laser de alta potência de 10.000 watts, juntamente com outros recursos como gás nitrogênio constante a 1,4 MPa para purga uniforme, o corte de duas peças em uma única passada permite que o acabamento superficial em ambos os lados mantenha uma rugosidade superficial (Ra) de alta qualidade, na faixa de 3,2 μm a 6,3 μm, atendendo às necessidades de montagem de precisão.

Q4: Os riscos de colisões entre cabeçotes de laser aumentam com o uso de corte a laser de linha comum em serviços de corte a laser personalizados?

Este é um processo que frequentemente resulta em colisões. Mesmo assim, a LS Manufacturing ainda utiliza o método de fixação por microconexões na programação do layout, em conjunto com as funções de detecção inteligente de salto e de ângulo de elevação de alta sensibilidade em tempo real do sistema CNC. Além disso, a verificação em produção em massa demonstra a operação de uma linha de produção autônoma, 24 horas por dia, 7 dias por semana, com zero colisões.

Q5: É possível combinar peças de diferentes pedidos em um esquema de aninhamento de linha comum para aproveitar ao máximo a solução de redução de desperdício?

Sem dúvida, é possível combinar/misturar diferentes pedidos, o que é uma das principais vantagens da cadeia de suprimentos digital da LS Manufacturing. Dessa forma, conseguimos usar o agrupamento e o encaixe inteligentes de diversos pedidos de pequenos lotes do mesmo material e espessura, ajudando clientes que necessitam de encomendas personalizadas em pequenos lotes a reduzir seus custos de amortização de placas em até 20%.

Q6: Como pode ser verificada a precisão dimensional de duas peças separadas por uma linha de corte comum?

É a largura de corte de 0,2 mm que é considerada para as dimensões reais de duas peças durante a programação offline. A calibração da primeira peça utiliza um instrumento de medição por projeção óptica digital e uma máquina de medição por coordenadas (MMC), garantindo que as dimensões das duas peças sejam simétricas e consistentes e que as tolerâncias estejam em conformidade com as normas.

Q7: Sua solução de engenharia inclui a eliminação automática de linhas duplas em desenhos CAD?

Faz parte do nosso sistema realizar a eliminação automática de linhas duplas. Tudo o que você precisa fazer é enviar desenhos nos formatos padrão STEP ou DXF, e o sistema inteligente de software DFM da LS Manufacturing, juntamente com engenheiros de processo experientes , eliminará automaticamente as linhas sobrepostas e definirá o melhor caminho de processamento a laser , para que você não precise criar desenhos secundários.

Q8: Quais detalhes vocês precisam de mim para que eu possa obter um orçamento preciso para uma solução de engenharia de corte a laser?

Basta nos fornecer desenhos 2D/3D (formato DXF, STEP ou DWG) que incluam as especificações do material, espessura e quantidade a ser processada, e nossa equipe de orçamentos lhe fornecerá uma cotação transparente contendo sugestões completas de otimização de DFM em até 24 horas.

Resumo

Em resumo, o corte a laser de linha comum não se limita apenas a métodos básicos de layout; ele abrange toda a solução de corte a laser, desde a geometria da chapa metálica e a compensação termodinâmica da máquina-ferramenta CNC até o corte físico com laser de alto desempenho . O layout de produção em larga escala, que simplesmente aumenta o tamanho de uma única peça, está sendo gradualmente substituído, pois torna os projetos de manufatura de precisão de alto valor menos rentáveis. Uma empresa de manufatura só pode ter sucesso na competição global da cadeia de suprimentos reduzindo os custos com desperdício por meio de um design de chapa metálica de alta qualidade, integrado a estratégias de manufatura com hardware flexível de alta potência e, ao mesmo tempo, fornecendo tolerâncias de 0,03 mm, padrão automotivo.

Pare de pagar pelo desperdício de materiais resultante da baixa eficiência do layout! Se o seu projeto está na fase de P&D e design para modificações em equipamentos automotivos, médicos ou industriais, ou se os custos de produção estão fora de controle, as equipes de engenharia de precisão em chapas metálicas e laser da LS Manufacturing oferecem todo o suporte técnico necessário. Através do nosso canal de avaliação gratuita, você pode enviar seus arquivos em formato DXF/STEP e nossos consultores de DFM (Design for Manufacturing) oferecerão uma solução personalizada de redução de custos para a linha de produção, com preços transparentes, em até 24 horas.

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Equipe de Fabricação LS

A LS Manufacturing é uma empresa líder no setor , especializada em soluções de fabricação personalizadas. Com mais de 20 anos de experiência e mais de 5.000 clientes, concentramo-nos em usinagem CNC de alta precisão, fabricação de chapas metálicas , impressão 3D , moldagem por injeção , estampagem de metais e outros serviços de fabricação completos.
Nossa fábrica está equipada com mais de 100 centros de usinagem de 5 eixos de última geração, certificados pela ISO 9001:2015. Oferecemos soluções de fabricação rápidas, eficientes e de alta qualidade para clientes em mais de 150 países ao redor do mundo. Seja para produção em pequenos volumes ou personalização em larga escala, podemos atender às suas necessidades com a entrega mais rápida, em até 24 horas. Escolha a LS Manufacturing. Isso significa eficiência, qualidade e profissionalismo na escolha.
Para saber mais, visite nosso site: www.lsrpf.com .