Обработанные детали будут доставлены в течение 3 дней. Закажите металлические и пластиковые детали сегодня.WhatsAPP:+86 185 6675 9667info@lsrpf.com

Комплексное инженерное решение для лазерной резки Common Line, направленное на сокращение отходов.

blog avatar

Написал

Gloria

Опубликовано
Jun 17 2026
  • лазерная резка

Следуйте за нами

common-line-laser-cutting-total-engineering-solution-for-scrap-reduction

Лазерная резка по стандартной линии — это высокоточная технология обработки листового металла. Эта технология позволяет устранить ряд недостатков традиционной лазерной резки, включая низкий коэффициент использования листового металла, высокие затраты на отходы и большие потери при пробивке отверстий . Благодаря совместному использованию траектории резки, процесс исключает зазоры между деталями, позволяет повысить коэффициент использования стандартных металлических листов размером 1500 мм × 3000 мм до более чем 88%, и одновременно снизить количество пробивок на 40%. Помимо значительного снижения затрат на сырье, технология соответствует высоким стандартам точности размеров и положения ±0,03 мм, применяемым в автомобильной промышленности .

Далее вы узнаете о логике управления и методах внедрения этой технологии в ваши производственные проекты, что позволит добиться существенной экономии средств.

Обычная линия лазерной резки позволяет вырезать отходы.

Обзор технологии лазерной резки Common Line

Характеристики производительности Традиционное независимое гнездование Лазерная резка по стандартной линии Диапазон оптимизации
Стандартное использование материалов 65%-72% 85%-93% +20% или более
Коэффициент перфорации одинарной доски 100% (бенчмарк) ≤60% -40% или более
Контроль геометрических допусков ±0,08 мм ±0,03 мм Повышение точности: 62,5%
Коэффициент брака рамы 28%-35% 7%-15% Сокращение брака: более 50%
Коэффициент цикла обработки одной детали 100% (бенчмарк) ≤70% Повышение эффективности: 30%

Основные выводы

  • Основной процесс: Обобщенная линейная резка — это технология, при которой кромки двух смежных деталей обрезаются одновременно, что не только исключает отходы от зазоров, но и сокращает количество перфораций более чем на 40% .
  • Технический порог: Первым шагом является точное определение компенсации лазерного луча (обычно 0,2 мм), затем необходимо строго спланировать термодинамическую траекторию на микронном уровне: сначала внутреннее отверстие, затем коллинеарность, и наконец, периферия.
  • Контроль качества: Благодаря добавлению алгоритмов предварительной компенсации напряжений и микросоединений на этапе проектирования листового металла для производства, коллинеарная обработка исключает любые ошибки, которые могут накапливаться на протяжении всей цепочки размеров , обеспечивая тем самым стабильное поддержание геометрических допусков в пределах автомобильного стандарта 0,03 мм.

Почему стоит выбрать LS Manufacturing для услуг лазерной резки? Наш опыт в сокращении отходов.

Компания LS Manufacturing — ведущий производитель высокоточной листовой стали, более 20 лет стабильно обеспечивающий высокое качество своей продукции. Этот обширный опыт является одной из причин, по которой мы можем существенно снизить затраты на сырье для наших клиентов благодаря отработанным процессам сокращения отходов . Трехмесячное тестирование, проведенное компанией на структурном компоненте электромобиля, показало, что традиционные потери отходов при раскрое достигали 35% от общей стоимости проекта, в то время как оптимизированный процесс коллинеарности снизил этот показатель до менее чем 12% . Производственная система LS Manufacturing сертифицирована по стандарту IATF 16949 для автомобильной промышленности, а соответствующие параметры процесса были проверены и подтверждены в серийном производстве.

Наш инженерный отдел обладает более чем 8-летним опытом исследований и разработок в области лазерной обработки, что позволяет нам разрабатывать оптимальные решения по компоновке даже для деталей, изготовленных из различных материалов и имеющих разную толщину . Это помогает избежать проблем, часто встречающихся у других производителей, таких как несоответствия размеров и термическая деформация после этапа совместного производства.

Мы используем собственную формулу расчета себестоимости: Надбавка за брак на единицу продукции = (Стоимость за лист / Процент брака) / Количество качественных деталей на листе. Эта формула помогает нам точно рассчитать потенциальную экономию средств по любому проекту. Кроме того, наша система управления браком соответствует стандартам экологического менеджмента ISO 14001 , что обеспечивает соблюдение требований «зеленого» производства и одновременно снижает затраты.

Наш опыт в разработке и внедрении отлаженных технологических процессов и проверке серийного производства поможет вам быстро снизить риски для качества, связанные с совместным производством. Вы можете предоставить существующие чертежи деталей, и наши инженеры бесплатно разработают чертеж из листового металла для оценки производственных возможностей и предварительных расчетов снижения затрат , наглядно демонстрируя потенциал оптимизации процесса.

Получите бесплатную смету на услуги лазерной резки от LS Manufacturing.

Почему стандартная раскройка приводит к чрезмерному образованию отходов при лазерной резке на заказ?

При изготовлении изделий методом лазерной резки по индивидуальному заказу традиционная компоновка приводит к образованию большого количества сетчатых отходов из- за зазора в 3-5 мм. Каждое отверстие также потребляет дополнительный газ и вызывает потери тепла по кромке, что является фундаментальным дефектом процесса, приводящим к низкой эффективности использования высококачественных металлических листов.

Анализ доли отходов в зонах изоляции толстых пластин

При обработке нержавеющей стали или алюминиевых сплавов толщиной более 3,0 мм необходимо поддерживать зону изоляции процесса, составляющую не менее 1,0-1,5 толщины пластины, между двумя заготовками. Это стандартная мера контроля зазора при лазерной резке , применяемая в отрасли для предотвращения образования зон термического воздействия и снижения качества кромок .

Основные категории отходов можно разделить на три вида:

  1. Зазоры между деталями, обеспечивающие безопасность: на их долю приходится 40-50% от общего объема брака, и это основной вид брака, который можно устранить в процессах с параллельным расположением деталей.
  2. Краевые отходы листового металла: составляют 20-25% от общего объема отходов, что обусловлено техническими характеристиками листового металла и деталей.
  3. В зависимости от конструкции детали , на долю отходов от пробивки внутренних отверстий приходится 25-35% от общего объема отходов.

Диффузионный механизм зоны термического воздействия перфораций и прорывов

Для индивидуальной компоновки требуется перфорация каждой детали, что удваивает количество перфораций и приводит к более быстрому износу сопла и накоплению термической деформации. Неправильная последовательность пробивки лазерной резки еще больше усиливает износ оборудования. Обратный поток через пробойное отверстие распространяет зону термического воздействия, изменяя микроструктуру тонкостенных участков, снижая твердость поверхности и влияя на габариты сборки . Традиционная компоновка похожа на рисование сетки с широкими полями на бумаге: все поля расходуются впустую, и каждую ячейку сетки необходимо перфорировать заново, что неэффективно и чревато проблемами.

Услуга лазерной резки оптимизирует процесс раскроя.

Рисунок 1: В действии высокоточная волоконно-лазерная режущая головка, разрезающая листовой металл с раскаленными расплавленными частицами.

Как использование общих траекторий движения инструмента повышает выход материала и, следовательно, способствует более эффективному сокращению брака?

В основе решения проблемы сокращения отходов лежит коллинеарная лазерная резка. Эта технология предполагает удаление зон изоляции между деталями, чтобы соседние детали можно было резать по одной и той же траектории. Таким образом, коэффициент использования листового металла может быть повышен с традиционных 65-72% до 85-93%.

Принцип повышения геометрической эффективности за счет коллинеарного вложения

Коллинеарная резка с точки зрения геометрии эквивалентна оптимизации раскроя. После достижения коллинеарности без зазоров для L-образных, прямоугольных или неправильных деталей остаточные отходы сетки могут быть полностью удалены. Это зависит от точности оптимизации компоновки лазерной резки .

Эффект повышения коэффициента использования для деталей различной формы проявляется следующим образом:

Тип детали Коэффициент использования традиционной планировки Коэффициент использования коллинеарной компоновки Коэффициент снижения брака Увеличение количества компонентов на одной печатной плате
Прямоугольные детали с прямыми краями 72% 93% 75% 29%
L-образные конструктивные элементы 68% 89% 65,6% 30,9%
Правильные многоугольники 67% 87% 60,6% 29,9%
Дополнительные части неправильной формы 65% 85% 57,1% 30,8%

Эффект снижения затрат при одноплатном производстве

Для стандартного металлического листа размером 1500 мм × 3000 мм коэффициент выхода деталей может быть увеличен за счет использования коллинеарного расположения. Влияние решения по сокращению отходов на себестоимость будет отражено в цене за единицу продукции . Хорошо зарекомендовавший себя метод повышения выхода годной продукции при лазерной резке может значительно увеличить эффект снижения затрат.

Снижение затрат осуществляется главным образом тремя способами:

  • Более эффективное использование листового металла позволяет пользователю снизить стоимость закупки каждой детали.
  • Сокращение количества перфораций приводит к уменьшению расхода материала и сокращению времени обработки .
  • Сокращение объёма отходов может привести к снижению затрат на их вывоз и переработку.

Коллинеарная резка — это как совместное использование ребра соседними ячейками, что позволяет сэкономить место и разместить больше деталей. Вы можете скачать «Аналитический документ по снижению затрат на коллинеарную резку», чтобы получить больше данных об отходах в отрасли и примеры оптимизации материалов, а также в полной мере оценить преимущества внедрения этого процесса.

Как мы регулируем компенсацию ширины пропила для соблюдения допусков в вашей службе лазерной резки?

Для лазерной резки коллинеарная резка требует точной компенсации радиуса пятна и траектории движения, которые зависят от диаметра лазерного луча в диапазоне 0,15–0,25 мм . В противном случае, обе коллинеарные детали могут одновременно иметь погрешности в размерах.

Математическая модель смещения для коллинеарного разреза

По мере движения лазерного луча по коллинеарной траектории левая и правая части перекрывают свои внешние и внутренние контуры. Для решения этой проблемы необходимо выполнить динамическую компенсацию траектории на микросекундном уровне с помощью программного обеспечения, такого как Sigmanest или Radan . Суть заключается в достаточно точном расчете смещения при лазерной резке .

Вознаграждение выплачивается по трем правилам:

  1. Участок слева от коллинеарной траектории смещен на половину ширины пропила, следуя его внешнему контуру.
  2. Участок справа от коллинеарной траектории смещен на половину ширины пропила по сравнению с его внутренним контуром.
  3. Неколлинеарные кромки соответствуют общепринятым правилам компенсации контура.

Метод калибровки многопараметрической связанной компенсации

Для обработки прецизионных деталей толщиной 0,05 мм калибровка и компенсация должны быть интегрированы с такими параметрами, как фокусное расстояние линзы, давление вспомогательного газа и высота сопла . Это процесс контроля качества в сфере лазерной резки, соответствующий высоким стандартам. Калибровка ширины пропила лазерной резки является стандартизированным основным этапом, обеспечивающим стабильность допусков.

Параметры компенсации для заготовок различной толщины следующие:

Толщина пластины Лазерная энергия Давление азота Ширина ножа Односторонняя компенсация
1,0 мм 3000 Вт 1,2 МПа 0,15 мм 0,075 мм
2,0 мм 6000 Вт 1,3 МПа 0,18 мм 0,09 мм
3,0 мм 10000 Вт 1,4 МПа 0,20 мм 0,10 мм
5,0 мм 15000 Вт 1,4 МПа 0,25 мм 0,125 мм

Компенсация ножа подобна сохранению толщины пера при рисовании линии, иначе размеры детали будут отклоняться. Если детали коллинеарны, это повлияет на обе стороны.

Сложенные друг на друга детали из листового металла демонстрируют точные срезы по краям.

Рисунок 2: Аккуратно сложенные стопки плоских металлических заготовок и прокладок, вырезанных лазером, готовые к следующему этапу производства.

Как технические специалисты контролируют термическую деформацию для оптимизации нашего решения в области лазерной резки?

При разработке решений для лазерной резки приходится сталкиваться с одной из главных проблем — контролем термической деформации. Обработка по единой траектории может характеризоваться очень длинными и непрерывными линиями резки , что приводит к сильному локальному нагреву в некоторых точках. Для предотвращения такой термической деформации необходимо оптимизировать путь отвода тепла и создать физические микросоединения.

Анализ поведения при термическом расширении в процессе непрерывной резки

Непрерывная резка длинного металлического листа по прямой линии может привести к снятию остаточных напряжений и термическому расширению металла — давняя проблема, решаемая в области лазерной резки.

Когда длина непрерывной резки в одном направлении превышает 500 мм, кромка листового металла начинает деформироваться или скручиваться на микронном уровне , что может привести к столкновению лазерной головки. По нашим фактическим измерениям, после непрерывной резки алюминиевого сплава толщиной 2 мм на протяжении 500 мм деформация кромки может достигать 0,12 мм, что достаточно велико для возникновения отклонений в размерах.

Эксклюзивное решение LS Manufacturing для контроля термической деформации

Решение проблемы термической деформации основано на трехэтапном инженерном подходе. В его основе лежит уникальный параметр, разработанный и оптимизированный компанией LS Manufacturing: микросоединение с шагом 0,4 мм каждые 80 мм. Такая конструкция микровыступов, выполненная лазерной резкой, обеспечивает высокий уровень защиты от деформации алюминиевого сплава.

  • Сегментированная ступенчатая асинхронная резка: разделяет длинные коллинеарные участки на более мелкие интервалы, предотвращая таким образом накопление тепла.
  • Надежные микросоединения: размеры зафиксированы в диапазоне от 0,4 мм до 0,6 мм, поскольку для предотвращения деформации используется баланс растягивающих напряжений.
  • Оптимизированный приоритет траектории горелки: сначала обрабатываются внутренние группы отверстий, затем локальные коллинеарные участки, и, наконец, внешняя конфигурация.

Контроль термической деформации подобен запеканию пищи порциями, но при этом необходимо зажимать листовой металл, чтобы избежать деформации из-за нагрева. Если ваш проект сталкивается с проблемой термической деформации толстых коллинеарных пластин, вы можете запланировать индивидуальную консультацию с инженером-технологом для получения рекомендаций по оптимизации процесса.

Услуга лазерной резки предотвращает термическую деформацию.

Рисунок 3: Крупномасштабный промышленный станок лазерной резки, обрабатывающий листовой металл со сложными сетчатыми узорами и отверстиями.

Какие геометрические формы деталей идеально подходят для переконфигурации комплексного решения по лазерной резке?

Комплексное решение по лазерной резке — это опция, которая необходима не для всех деталей. Это идеальное решение, когда профили деталей имеют прямоугольную форму, представляют собой правильные многоугольники или штампованные/обработанные детали из листового металла неправильной формы, которые можно компоновывать друг с другом.

Характеристики детали, подходящие для коллинеарной обработки.

С точки зрения проектирования с учетом технологичности производства (DFM), для коллинеарной обработки наиболее подходят детали с линейно выровненными кромками, ступенчатыми соединениями и дополнительными треугольными формами, которые также служат основой для перепроектирования комплексного решения по лазерной резке . Правильное соответствие геометрии лазерной резки может значительно повысить экономическую эффективность. Конструкторы могут вносить мельчайшие корректировки формы детали, чтобы она соответствовала коллинеарной конфигурации, тем самым контролируя затраты на этапе производства.

Типичные направления оптимизации:

  1. Преобразовать большие закругленные углы на поверхностях, не являющихся элементами сборки, в прямые кромки с небольшими закругленными углами, сохраняя при этом основную коллинеарность.
  2. Чтобы избежать конфликтов компоновки, переместите локально выступающие части на неколлинеарную сторону.
  3. Для упрощения зеркального выравнивания и вложенности используйте симметричный дизайн.

Коллинеарная обработка запрещенных признаков

Строго запрещены следующие элементы при прямой коллинеарной обработке: детали со скругленными углами перехода R>3 мм, формованные детали с трехмерными рельефами или вытянутыми фланцами, а также узкие, вытянутые участки с толщиной стенки менее чем в 1,5 раза превышающей толщину листа. Это связано с основными ограничениями лазерной резки и формования . При принудительном создании коллинеарности качество кромок ухудшится, детали могут деформироваться или стать браком.

Детали с прямыми кромками легко соединяются по общим линиям резки , в отличие от них, детали с большими закругленными углами и трехмерной формой напоминают изогнутые строительные блоки, которые трудно плотно соединить.

Услуги по проектированию с помощью лазерной резки, создание идеальных геометрических форм.

Рисунок 4: Коллаж, демонстрирующий различные готовые механические компоненты и кронштейны из листового металла, вырезанные на станках с ЧПУ и лазером.

Как следует проводить аудит алгоритмов раскроя CAM для проверки решения поставщика по сокращению брака?

Один из способов проверить эффективность решения поставщика по сокращению брака — это аудит алгоритма компоновки CAM и уровня цифрового управления процессами . Замыкание цикла с помощью высокотехнологичных алгоритмов и автоматизированного оборудования является основной поддержкой для коллинеарной обработки.

Типичные проблемы алгоритмов, встречающиеся у производителей бюджетной продукции.

Как правило, предприятия с низким бюджетом, занимающиеся обрабатывающей промышленностью, используют только бесплатное программное обеспечение с открытым исходным кодом для компоновки , не имея высококвалифицированных программистов . Они с трудом справляются со сложными процессами, такими как устранение коллинеарности и коллинеарность многокомпонентных матриц. Их базовое программное обеспечение для лазерной резки не поддерживает требования к коллинеарности высокого уровня. У таких производителей обычно возникают проблемы, такие как многократная резка, отсутствие компенсации термической деформации и завышенные показатели компоновки , при этом фактическое снижение затрат оказывается значительно меньше заявленного.

Основные аспекты аудита закупок

Специалисты по закупкам и технический персонал могут проводить трехмерную проверку высококачественных заводов, чтобы убедиться в осуществимости предлагаемого поставщиком решения по сокращению отходов. Тщательная проверка алгоритмов лазерной резки является одним из основных направлений аудита.

  1. Может ли программное обеспечение автоматически идентифицировать и удалять повторяющиеся линии с помощью алгоритма , который является безошибочным и предотвращает вторичное повреждение деталей при резке ?
  2. Есть ли у производителя сверхмощное волоконно-оптическое лазерное оборудование мощностью 10 000 ватт, способное обеспечить стабильную коллинеарную обработку толстых пластин?
  3. Предоставляет ли производитель на этапе изготовления образцов отчеты об оценке DFM и скриншоты с процентом раскроя ?

Выбор поставщика похож на выбор художника, только здесь художником является дизайнер макета — производители качественной продукции будут использовать листовой металл по максимуму, применяя профессиональное программное обеспечение . В отличие от них, производители низкого уровня, как правило, тратят больше ресурсов и допускают больше ошибок.

Как предотвратить усиление размерной цепочки вдоль общих линий резки при проектировании и производстве толстолистового металла?

В проектировании толстолистового металла для производства акцент смещается на проблему коллинеарной резки, связанную с нарушением размерной цепочки. Если остаточные напряжения в листовом металле не сбалансированы должным образом, непрерывная коллинеарность приведет к снятию напряжений на микронном уровне, а также к смещению материала . Эта проблема будет решена за счет очень точного распределения допусков в сочетании с накоплением ошибок резки по траектории движения.

Механизм возникновения погрешности размерной цепи вследствие снятия напряжения.

Когда несколько деталей имеют общую касательную, после момента разрезания предыдущей детали металлический каркас испытывает небольшое сжатие или отскок из-за снятия напряжения. Мгновенное снятие напряжения при лазерной резке приводит к локальному смещению. Это смещение обычно составляет от 0,05 до 0,15 мм и не затрагивает соседние детали, что приводит к кумулятивному отклонению размеров . При использовании систем отверстий, например, в разъемах автомобильных аккумуляторных батарей, этот эффект может быть довольно выраженным.

Технология фиксации допусков в производстве LS Manufacturing

Благодаря ключевой технологии, соосность и положение критически важных отверстий автомобильного класса фиксируются с точностью до 0,03 мм. Это также является основным преимуществом проектирования листового металла для производства (SMT). Постепенная предварительная компенсация допусков лазерной резки исключает любые возможные риски помех при сборке.

  • Использование траектории излучения горелки от центра к периферии позволяет сбалансировать снятие напряжений и избежать накопления однонаправленных смещений.
  • Представлен двухуровневый алгоритм предварительной компенсации допусков для предварительной компенсации смещения, вызванного смещением напряжения на этапе программирования.
  • Выполнение вторичной прецизионной обработки при резке критически важных отверстий позволяет полностью исключить влияние деформации, вызванной напряжением резания .

Как оптимизировать закругленные кромки и микровыступы в процессе лазерной резки?

Услуга проектирования лазерной резки может в полной мере раскрыть потенциал снижения затрат при коллинеарной обработке криволинейных или нерегулярных контуров за счет восстановления траекторий касания CAM-системы и организации технологических соединений.

Метод зеркального коллинеарного вложения для криволинейных контуров

Большинство инженеров считают, что коллинеарность возможна только для деталей с прямыми кромками. Это неверно и является распространенной ошибкой в ​​оптимизации процесса лазерной резки. Хорошо отработанная технология лазерной резки с дугообразным раскроем позволяет в полной мере использовать потенциал экономии средств при работе с деталями неправильной формы. Отражая детали с дугообразными или эвольвентными формами, имеющими одинаковый радиус, на 180° в противоположных направлениях, можно добиться коллинеарности дуг, что исключает потери материала из-за зазоров.

Динамическая логика управления технологическим процессом в точках перегиба

Основная проблема коллинеарности дуги заключается в стабильности резки в точке перегиба . Необходимо избегать обратного нарастания напряжений путем динамической регулировки параметров. Динамическое регулирование скорости лазерной резки является основным средством контроля качества в точке перегиба.

К основным контрольным точкам относятся:

  1. В точке перегиба уменьшите скорость и одновременно уменьшите мощность лазера, чтобы получить равномерный пропил.
  2. Для обеспечения стабильного качества используйте режим постоянной линейной скорости для сегмента дуги.
  3. На обоих концах дуги, обеспечивающих коллинеарность, следует установить очень небольшие опоры, чтобы предотвратить упругий отскок после резки.

Коллинеарность дуги подобна двум половинам окружности, расположенным спина к спине, которые имеют общую дугу. Регулируя скорость вращения и мощность, можно получить чистые, точные и экономичные разрезы.

Как лазерная резка Common Line может снизить общее количество проколов на всем гнездовом участке?

Основное преимущество лазерной резки по единой линии заключается в том, что она объединяет маршруты резки соседних компонентов . Возможно непрерывное резание нескольких кромок за один этап пробивки. Таким образом, общее количество этапов пробивки, необходимых для всей пластины, может быть сокращено более чем на 40%.

Анализ прямых и косвенных затрат и износа в процессе прокола.

Пробивка отверстий выделяется как наиболее трудоемкая часть процесса обработки. Помимо того, что пробивка пластин средней толщины требует задержки в 0,5-2 секунды для обдува воздухом, она является причиной наибольшего износа расходных материалов (сопла и керамического кольца). Хорошо известно, что пробивка отверстий часто приводит к усилению износа лазерного сопла и увеличивает вероятность поломки отверстия и обратного потока, загрязняющего линзу, что в конечном итоге приводит к увеличению затрат на техническое обслуживание.

Ниже приведено сравнение эффективности перфорации при различной толщине печатной платы:

Толщина доски Время перфорации Количество перфораций на плате при традиционной компоновке. Количество перфораций на плате при коллинеарной компоновке Сокращение времени перфорации
1,0 мм 0,5 с 120 раз 72 раза 40%
2,0 мм 1.0 с 108 раз 56 раз 48%
3,0 мм 1,5 с 96 раз 54 раза 43,8%
5,0 мм 2.0 с 84 раза 48 раз 42,9%

Путь повышения эффективности коллинеарной резки

Команда инженеров-технологов LS Manufacturing Engineering сочетает «непрерывную резку» с «коллинеарной» технологией для реализации «прорезания одного отверстия и непрерывной подачи проволоки». Такое согласованное решение для лазерной резки проволочной цепочки обеспечивает максимальную эффективность использования.

Оптимизация приносит тройную выгоду:

  • Снижена частота пробивки отверстий, цикл обработки отдельных деталей сокращен на 30%.
  • Меньший износ уязвимых деталей, таких как форсунки и керамические кольца, что увеличивает срок их службы.
  • Снижение риска разрыва отверстий, что, в свою очередь, уменьшает загрязнение линз и затраты на техническое обслуживание оборудования .

Пример из практики: Как компания LS Manufacturing сэкономила 14 500 долларов ведущему поставщику автомобильных комплектующих благодаря решению для лазерной резки компонентов аккумуляторных батарей электромобилей.

В этом тематическом исследовании подробно описано, как компания LS Manufacturing смогла прийти на помощь поставщику автомобильной промышленности первого уровня, столкнувшемуся с проблемами сокращения отходов материалов и нехваткой точности размеров . Они сделали это, внедрив решение для коллинеарной резки в производство корпусов разъемов высоковольтных аккумуляторных батарей для электромобилей.

Проблема клиента

Проблема, с которой столкнулся один из ведущих мировых поставщиков автомобильных комплектующих, заключалась в необходимости изготовления 80 000 защитных корпусов из алюминиевого сплава для литий-ионных аккумуляторных батарей электромобилей. Корпуса были изготовлены из алюминиевого сплава 5052 толщиной стенки 2,0 мм. При использовании первоначального метода цельной, независимой компоновки, в высокоотражающем алюминиевом сплаве постоянно возникали перфорации и разрывы отверстий , что приводило к повреждению кромок.

Основной причиной производственных дефектов было выжигание отверстий при высокочастотной лазерной резке , в результате чего коэффициент использования листового металла составлял всего 62,8% . Во-вторых, детали деформировались и коробились из-за накопления тепла, превышались допуски на критическое расстояние между отверстиями, и заказчик рисковал остановками производственной линии и штрафами.

LS Manufacturing Solution

После завершения проекта наша инженерная команда приступила к повторному анализу конструкции из листового металла с точки зрения производственных возможностей.

  1. Наши инженеры перепроектировали компонент решения для коллинеарной резки , заменив скругление кромки на прямую кромку , и адаптировали детали к методу лазерной резки по линиям с дополнительной матричной компоновкой.
  2. На этапе обработки использовался лазерный станок мощностью 20000 Вт, а для компенсации ширины пропила 0,15 мм на кромках режущей заготовки толщиной 2,0 мм использовалась продувка азотом под давлением 1,2 МПа.
  3. Исходя из коллинеарной длины кромки 400 мм, микросоединения толщиной 0,4 мм были расположены по спирали на расстоянии 80 мм друг от друга, что в сочетании с динамическим датчиком высоты лазерной резки (выполняющим 500 измерений в секунду) позволило полностью исключить проблему деформации высокоотражающего алюминиевого сплава.

Результаты и преимущества

Благодаря оптимизации процесса коэффициент использования этого материала увеличился с 62,8% до 91,2% , общее количество перфораций сократилось на 48%, а время обработки уменьшилось на 35%. Лазерный контроль и контроль с помощью координатно-измерительной машины подтвердили, что расстояние между отверстиями и геометрические допуски всех 80 000 изделий постоянно находились в пределах 0,03 мм, что означает соответствие требованиям стандарта IATF 16949 к 100% сборке автомобильных деталей.

Предложенное решение не только помогло клиенту избежать риска простоя производственной линии, но и позволило сэкономить 14 500 долларов на закупке сырья. В результате клиент решил передать на аутсорсинг компанию LS Manufacturing изготовление всех деталей на заказ для трех моделей автомобилей.

Если у вас также есть аналогичные потребности в снижении затрат на высокоточную обработку листового металла, пожалуйста, пришлите чертежи вашего проекта и требования к партии. Мы разработаем для вас индивидуальное решение для лазерной резки и предоставим точную смету, быстро обеспечив двойную выгоду: снижение затрат и повышение качества.

Получите бесплатную смету на услуги лазерной резки от LS Manufacturing.

Часто задаваемые вопросы

В1: Совместимы ли стандартные методы лазерной резки со всеми типами листового металла, используемого в автомобильной промышленности?

Это в основном относится к таким материалам, как нержавеющая сталь и углеродистая сталь, которые имеют стабильные коэффициенты теплового расширения, что позволяет сохранить точность резки и качество поверхности . Резка на большие расстояния по общей линии на материалах с высокой отражательной способностью и высокой теплопроводностью, таких как латунь и медь, может вызывать прерывание дуги и накопление тепла. Поэтому от LS Manufacturing требуется решение для обработки с импульсной модуляцией.

В2: Начиная с какого минимального размера детали, я могу заказать лазерную резку с использованием стандартной компоновки линий?

Если длина коллинеарных прямых кромок деталей превышает 30 мм, а толщина пластины составляет от 0,5 мм до 12 мм, компания LS Manufacturing сможет использовать свой запатентованный оптимизированный алгоритм раскроя, чтобы предоставить вам гибкое, низкопотерное, индивидуальное решение для коллинеарной обработки, способное даже снизить затраты на материалы.

В3: Как вы гарантируете, что качество обработки поверхности не пострадает при использовании ваших решений для лазерной резки на общих участках?

Использование мощного лазерного источника мощностью 10 000 Вт, а также других методов, таких как постоянная подача азота под давлением 1,4 МПа для равномерной продувки, при одновременной резке двух деталей за один проход позволит поддерживать высокое качество поверхности с обеих сторон на уровне, стабильном для промышленного применения, в диапазоне Ra от 3,2 мкм до 6,3 мкм, что обеспечит точность сборки.

В4: Повышается ли риск столкновения лазерных головок при использовании обычной линейной лазерной резки в рамках услуг по изготовлению лазерных деталей на заказ?

Этот процесс часто приводит к столкновениям. Тем не менее, компания LS Manufacturing по-прежнему использует метод фиксации микросоединений в программировании компоновки в качестве одного из элементов, сочетая его с функциями интеллектуального скачка и высокочувствительного определения угла возвышения в реальном времени, которые обеспечивает система ЧПУ. Кроме того, проверка в серийном производстве демонстрирует отсутствие столкновений и круглосуточную беспилотную работу производственной линии.

В5: Возможно ли объединить детали из разных заказов в одну общую схему раскроя, чтобы максимально эффективно использовать решение по сокращению брака?

Безусловно, вы можете комбинировать/смешивать различные заказы, что является одним из главных преимуществ цифровой цепочки поставок от LS Manufacturing. Таким образом, мы можем использовать интеллектуальную группировку и размещение различных мелкосерийных заказов из одного и того же материала и толщины, помогая клиентам, заказывающим мелкосерийную продукцию по индивидуальному заказу, снизить затраты на амортизацию печатных плат даже на 20%.

Вопрос 6: Как можно проверить точность размеров двух деталей, разделенных общей линией разреза?

При автономном программировании для определения фактических размеров двух деталей учитывается ширина пропила 0,2 мм. Калибровка первой детали выполняется с помощью цифрового оптического проекционного измерительного прибора и координатно-измерительной машины (КИМ), что гарантирует симметричность и согласованность размеров двух деталей, а также соответствие допусков стандартам.

В7: Включает ли ваше инженерное решение автоматическое удаление двойных линий на чертежах САПР?

В нашей системе предусмотрено автоматическое удаление двойных линий. Вам нужно лишь отправить чертежи в стандартном формате STEP или DXF, после чего интеллектуальная система DFM-проектирования LS Manufacturing и опытные инженеры-технологи автоматически удалят перекрывающиеся линии и выберут оптимальную траекторию лазерной обработки , так что вам не придется создавать дополнительные чертежи.

В8: Какие детали вам от меня нужны, чтобы получить точную цену на инженерное решение по лазерной резке?

Просто предоставьте нам 2D/3D чертежи (в формате DXF, STEP или DWG), содержащие спецификации материала, толщину и количество обрабатываемых деталей, и наша команда по составлению коммерческих предложений предоставит вам прозрачное предложение с полными рекомендациями по оптимизации DFM в течение 24 часов.

Краткое содержание

Вкратце, обычная линейная лазерная резка — это далеко не просто базовые методы разметки, она охватывает все аспекты лазерной резки, от геометрии листового металла и динамической термодинамической компенсации на станках с ЧПУ до физической резки с помощью высокопроизводительного лазера . Крупномасштабная производственная разметка, которая просто увеличивает размер отдельной детали, постепенно вытесняется, поскольку она делает высокоточные производственные проекты менее прибыльными. Производственная компания может преуспеть в глобальной конкуренции в цепочке поставок только за счет сокращения издержек на отходы благодаря высококачественной разработке листового металла для производственных стратегий, интеграции с мощным гибким оборудованием и одновременно обеспечению допусков автомобильного класса 0,03 мм.

Прекратите платить за лишние затраты, возникающие из-за низкой эффективности компоновки! Если ваш проект находится на стадии НИОКР и проектирования по модернизации автомобильного, медицинского или промышленного оборудования, или если производственные затраты вышли из-под контроля, команды инженеров LS Manufacturing, специализирующиеся на прецизионной обработке листового металла и лазерной обработке, предложат вам полную техническую поддержку. Через наш бесплатный канал оценки вы можете загрузить файлы в формате DXF/STEP , и наши консультанты по DFM предложат индивидуальное решение по снижению затрат на производственную линию, без прозрачного ценообразования, в течение 24 часов.

Получите бесплатную смету на услуги лазерной резки от LS Manufacturing.

📞Тел.: +86 185 6675 9667
📧Электронная почта: info@lsrpf.com
🌐Веб-сайт: https://lsrpf.com/

Отказ от ответственности

Информация на этой странице носит исключительно информационный характер. Компания LS Manufacturing не предоставляет никаких гарантий, явных или подразумеваемых, относительно точности, полноты или достоверности представленной информации. Не следует предполагать, что сторонний поставщик или производитель предоставит параметры производительности, геометрические допуски, конкретные конструктивные характеристики, качество и тип материалов или качество изготовления через сеть LS Manufacturing. Это ответственность покупателя. Запросите ценовое предложение на детали. Укажите конкретные требования к этим разделам. Для получения дополнительной информации свяжитесь с нами .

Команда LS Manufacturing

Компания LS Manufacturing — лидер отрасли . Мы специализируемся на индивидуальных производственных решениях. Более 20 лет опыта работы и более 5000 клиентов позволяют нам предлагать высокоточную обработку на станках с ЧПУ , производство изделий из листового металла , 3D-печать , литье под давлением , штамповку металла и другие комплексные производственные услуги.
Наш завод оснащен более чем 100 современными 5-осевыми обрабатывающими центрами, сертифицированными по стандарту ISO 9001:2015. Мы предоставляем быстрые, эффективные и высококачественные производственные решения клиентам в более чем 150 странах мира. Будь то мелкосерийное производство или крупномасштабная индивидуальная разработка, мы можем удовлетворить ваши потребности с максимально быстрой доставкой в ​​течение 24 часов. Выбирайте LS Manufacturing. Это означает эффективность, качество и профессионализм.
Для получения более подробной информации посетите наш веб-сайт: www.lsrpf.com .

Руководство по подписке

Получите индивидуальное предложение прямо сейчас и раскройте производственный потенциал вашей продукции. Нажмите, чтобы связаться с нами!

blog avatar

Gloria

Эксперт по быстрому прототипированию и быстрому производству

Специализируется на механической обработке с ЧПУ, 3D-печати, уретановом литье, быстрой оснастке, литье под давлением, литье металлов, листовом металле и экструзии.

Comment

0 comments

    Got thoughts or experiences to share? We'd love to hear from you!

    Featured Blogs

    empty image
    No data