Machine de découpe de tubes laser à fibre compacte et économique

La machine de découpe de tubes au laser à fibre compacte ETD12 est une solution d'usinage de précision économique, spécialement conçue pour la fabrication de tubes en petite série. Grâce à sa conception compacte et hautement intégrée, elle regroupe le système de contrôle, la source laser à fibre, le refroidisseur et les autres composants clés dans son bâti principal, offrant ainsi une structure plus compacte et organisée. Cette conception réduit considérablement l'encombrement de la machine et facilite son installation, son transport et les ajustements sur la ligne de production.

Malgré sa taille compacte, l'ETD12 se positionne comme une machine de découpe de tubes au laser fibre de qualité industrielle. Elle prend en charge le traitement de tubes jusqu'à 6 500 mm de longueur, accepte des diamètres de 10 à 120 mm et offre une capacité de charge maximale de 100 kg. Cette machine est capable de traiter divers tubes et profilés, notamment des tubes ronds, carrés, rectangulaires, ovales, triangulaires, des cornières et autres profilés métalliques. Elle prend en charge de multiples applications de découpe telles que le perçage, la découpe de tubes, la découpe de contours irréguliers et le traçage de lignes sécantes, répondant ainsi aux exigences de fabrication de tubes de secteurs tels que la quincaillerie, les engins de chantier, l'automobile, les équipements de fitness, les garde-corps en acier, les équipements de cuisine et de salle de bains et la décoration intérieure.

Dotée de deux mandrins pneumatiques haute performance, l'ETD12 assure un serrage stable des tubes de différentes spécifications. La machine est également équipée d'un dispositif de support en U qui apporte un soutien supplémentaire pendant l'usinage et améliore la stabilité lors de la coupe de tubes de grande longueur.

La fonction « Déplacement avant du mandrin » optimise les capacités de traitement de la machine. Lors des opérations de découpe, le mandrin avant se déplace automatiquement vers l'avant en fonction de la position de coupe, permettant ainsi à la tête de découpe laser d'opérer dans une zone de serrage plus précise. Ceci réduit efficacement les problèmes tels que l'affaissement des tubes et les vibrations causés par le poids de pièces longues et fines, améliorant ainsi la stabilité de coupe et la précision d'usinage. Par ailleurs, cette conception structurelle permet une découpe avec des chutes ultra-courtes, réduisant la longueur minimale de chute à seulement 40 mm. Ceci contribue à minimiser le gaspillage de matière et à optimiser l'utilisation des matières premières.

L'ETD12 est équipée de la tête de découpe laser 3D Raytools BT220 et du système de découpe de tubes Weihong TU3100, éprouvé et fonctionnant sans dessin préalable. L'utilisateur doit simplement saisir les paramètres de base, tels que les dimensions des tubes et les positions de découpe ; le système effectue ensuite automatiquement les calculs, la modélisation 3D et la planification de la trajectoire de découpe. Ce procédé simplifie considérablement la programmation et la modélisation traditionnelles, tout en réduisant la complexité des opérations.

Pour optimiser encore davantage l'efficacité de la production par lots, la machine prend en charge la technologie « Over-arris Leapfrog ». Grâce à l'optimisation du déplacement à vide de la tête de coupe, les opérations de levage, de déplacement horizontal et de positionnement sont intégrées dans un mouvement continu. Ceci réduit efficacement les temps morts et convient particulièrement aux applications d'usinage à haute fréquence impliquant un grand nombre de perçages et des motifs de découpe denses.

Grâce à sa structure compacte, son faible encombrement, sa simplicité d'utilisation et son faible coût d'investissement, la machine de découpe laser à fibre compacte ETD12 est parfaitement adaptée aux besoins de production en série des PME spécialisées dans le traitement des tubes. Que ce soit pour augmenter sa capacité de production, moderniser un équipement existant ou créer une nouvelle ligne de fabrication, l'ETD12 offre une solution de découpe laser de tubes performante et économique.

Détails de la petite machine de découpe de tubes laser à fibre abordable

Source laser à fibre Maxphotonics 3000 W

La source laser permet un réglage de la puissance de 10 % à 100 %, et se caractérise par une excellente qualité de faisceau, une puissance de sortie stable, une forte capacité de pénétration et une efficacité de découpe élevée.

Tête de découpe laser 3D Raytools BT220

La tête de découpe laser 3D Raytools BT220 est conçue pour les applications de découpe de tubes légères avec une puissance laser allant jusqu'à 3 kW. Dotée d'une ouverture optique de 25 mm, sa conception légère et compacte permet une réponse dynamique plus rapide.

Système de serrage à double mandrin

Le système de double mandrin pneumatique assure une force de serrage uniforme et stable, évitant toute déformation même lors de l'usinage de tubes à paroi mince. Le mandrin avant permet un déplacement vers l'avant, optimisant ainsi les positions de serrage et réduisant la longueur résiduelle minimale à seulement 40 mm.

Système de support de suivi (rouleau en forme de U)

Le système de support à rouleaux en forme de U suit automatiquement le mouvement du tube, assurant un maintien continu et précis tout au long du processus de coupe. Il prévient efficacement la déformation du tube due à son propre poids ou à la force centrifuge pendant l'usinage.

Système servo absolu de bus HCFA

Le système servo absolu HCFA utilise une technologie de communication par bus et intègre deux sondes haute vitesse, ce qui lui permet d'atteindre un temps de réponse matériel ultra-faible de 1 µs. Le servomoteur présente une conception à panneau mince avec une largeur de seulement 40 mm par unité, ce qui permet de gagner efficacement de l'espace lors de l'installation.

Refroidisseur laser à fibre Hanli 3000W

Le refroidisseur industriel Hanli 3000W offre une capacité de refroidissement de 8.7 kW, assurant un refroidissement efficace de la source laser à fibre et de la tête de découpe laser pour garantir un fonctionnement stable.

Système de transmission de haute précision

Les axes X et Y adoptent des rails de guidage linéaires associés à des systèmes à crémaillère et pignon, tandis que l'axe Z utilise des rails de guidage linéaires avec un entraînement par vis à billes, assurant un mouvement rapide, précis et stable.

Système Weihong TU3100M-E

Le système de découpe de tubes TU3100M-E prend en charge le traitement sans dessin et l'imbrication intelligente. Compatible avec diverses applications de découpe de tubes, il offre des fonctions avancées telles que le « dépassement des arêtes », le « tri des tubes irréguliers par face » et la « détection des bords de tubes ».

Technologie « Over-arris Leapfrog »

La technologie « Over-arris Leapfrog » est une technologie avancée de déplacement rapide à vide conçue pour améliorer considérablement l'efficacité de la découpe laser. Elle transforme le mouvement de repositionnement de la tête de découpe en une trajectoire parabolique fluide, réduisant ainsi les temps morts et améliorant l'efficacité globale du traitement lors de la production en grande série.

Paramètres techniques de la petite machine de découpe de tubes au laser à fibre abordable

Caractéristiques de la mini machine de découpe de tubes laser à fibre compacte

1. Banc de machine à haute rigidité

Le bâti de la machine est fabriqué à partir de tubes d'acier carrés à parois épaisses, ce qui lui confère une excellente rigidité structurelle et une grande capacité de charge. Cette base robuste assure un support fiable pour l'usinage de haute précision.

Après soudage, le bâti de la machine subit un double traitement de relaxation des contraintes, comprenant un vieillissement par vibration et un recuit, ce qui améliore considérablement sa stabilité structurelle et sa résistance à la fatigue. Ceci garantit des performances constantes même lors d'un fonctionnement intensif et prolongé.

Les surfaces de montage du système de transmission sont usinées avec précision à l'aide d'une fraiseuse de haute précision, garantissant une excellente planéité et un alignement de référence précis pour l'installation du système d'entraînement.

2. Source laser à fibre Maxphotonics (MAX) 3000 W

La source laser présente une longueur d'onde centrale de 1080 nm, offrant une excellente qualité de faisceau avec un point focal fin et concentré et une densité d'énergie élevée. D'une puissance largement répandue et économique, le laser à fibre de 3000 W répond aux exigences de découpe classiques de divers tubes métalliques, notamment l'acier au carbone, l'acier inoxydable, l'alliage d'aluminium et d'autres matériaux.

Grâce à ses performances exceptionnelles, ce laser atteint un BPP ≤ 1.8 mm·mrad et un rendement de conversion électro-optique supérieur à 30 %. L'ensemble est intégré dans un boîtier compact et robuste, mesurant seulement 420 × 587 × 115 mm. Il est livré de série avec un câble à fibre optique blindé de 20 m et un connecteur de sortie QDH (LOC), ce qui le rend particulièrement adapté aux machines de découpe laser à fibre compactes.

De plus, la source laser est équipée de systèmes de verrouillage de sécurité multiniveaux complets et de fonctions d'autodiagnostic des pannes, garantissant une stabilité, une sécurité et une fiabilité opérationnelles à long terme.

3. Tête de découpe laser 3D Raytools BT220

La tête de découpe laser Raytools BT220-3D présente une conception légère, pesant environ 2.3 à 2.6 kg, avec une structure compacte qui réduit efficacement la charge de la machine et améliore la vitesse de coupe et la flexibilité de mouvement.

Doté de configurations d'interface polyvalentes, le BT220-3D est compatible avec les sources laser à fibre courantes, ce qui en fait une solution de découpe 3D très rentable pour les systèmes d'une puissance de 4 kW et moins.

Grâce à une configuration optique optimisée et à une conception de flux d'air fluide et efficace, la tête de découpe améliore considérablement la qualité et l'efficacité de la découpe 3D. Elle utilise une interface fibre QBH avec une distance focale de collimation de 75/100 mm et une lentille de focalisation de 150 mm, offrant ainsi des performances accrues pour les applications de traitement tridimensionnel.

4. Système de serrage à double mandrin pneumatique

La machine de découpe laser est équipée d'un système de serrage à double mandrin pneumatique, assurant une force de serrage uniforme et stable pour différentes formes de tubes, notamment les tubes ronds, carrés, rectangulaires, ovales et de forme irrégulière.

Commandé par le système CNC, le système de mandrin prend en charge le déplacement avant du mandrin. Cette technologie permet à ce dernier de se déplacer pendant l'usinage, assurant ainsi une position de serrage optimale pour les deux mandrins et une meilleure stabilité d'usinage.

De plus, le déplacement vers l'avant du mandrin avant permet à la tête de découpe laser de fonctionner entre les deux mandrins, améliorant considérablement la stabilité de coupe pour les tubes longs et permettant une découpe avec des chutes ultra-courtes, d'une longueur minimale de seulement 40 mm. Cela réduit efficacement le gaspillage de matériaux et améliore l'utilisation des matières premières.

5. Système de suivi et de soutien

Le système de support de suivi est conçu pour maintenir un contact étroit avec les tubes métalliques et ajuste automatiquement sa position verticale en fonction des dimensions du tube et des conditions d'usinage. Pendant l'usinage, il assure un support stable et continu afin de prévenir efficacement toute déformation, affaissement ou déviation de position du tube, causés par le poids de la pièce ou la force centrifuge générée lors de la rotation à grande vitesse.

Cela garantit une précision de traitement constante et une stabilité de coupe optimale tout au long de l'opération. Les rouleaux de support sont fabriqués en caoutchouc haute résistance à l'usure, protégeant ainsi efficacement la surface du tube des rayures.

6. Système servo absolu de bus HCFA

Le système servo HCFA adopte un codeur absolu magnétique présentant une excellente résistance à la contamination par l'huile et aux vibrations, avec un indice de protection IP67, permettant un fonctionnement fiable même dans des environnements industriels difficiles.

Grâce à une conception de circuit optimisée et à des algorithmes de vérification de communication avancés, le système offre une excellente résistance aux interférences électromagnétiques tout en assurant une stabilité et une fiabilité opérationnelles supérieures.

Le système servo offre une capacité de couple de surcharge élevée, supportant jusqu'à 350 % de surcharge pour les conditions de traitement exigeantes. La conception intégrée de la bride avant et du boîtier optimise la résistance et la rigidité mécaniques tout en réduisant efficacement la résonance, améliorant ainsi la stabilité globale du système et les performances de mouvement.

7. Réducteur planétaire KOFON

Le servomoteur HNC est intégré au réducteur planétaire KOFON, qui utilise une structure de transmission à engrenages planétaires hélicoïdaux de précision. Il offre un couple de sortie nominal élevé et une forte résistance aux surcharges, permettant un fonctionnement fluide même lors de déplacements linéaires à grande vitesse et de changements de direction fréquents.

Grâce à l'analyse par éléments finis (FEA) pour l'optimisation de la résistance des engrenages, combinée à une technologie de rectification d'engrenages avancée issue d'équipements de fabrication d'engrenages de classe mondiale, le profil et le pas de l'engrenage sont modifiés avec précision pour réduire l'impact de l'engrènement et le bruit de fonctionnement tout en prolongeant la durée de vie du système d'engrenages.

Le réducteur est doté d'une denture hélicoïdale, offrant un rapport de contact des dents plus de deux fois supérieur à celui des engrenages droits classiques. Il en résulte un fonctionnement plus fluide, un niveau sonore réduit, un couple de sortie plus élevé et un jeu angulaire extrêmement faible, inférieur à 1 minute d'arc.

L'arbre de sortie du porte-satellites adopte une structure intégrée de type cage, tandis que la bride de sortie est équipée de roulements à rouleaux coniques haute charge sur mesure, assurant une rigidité torsionnelle et une capacité de charge maximales.

8. Refroidisseur laser à fibre Hanli 12 000 W

Cette machine de découpe de tubes au laser à fibre est équipée d'un refroidisseur laser à fibre Hanli 3000W dédié, intégrant un système d'installation dédié. Ce refroidisseur utilise un système de circuit indépendant à double régulation de température, assurant un refroidissement précis de la source laser à fibre et de la tête de découpe laser.

Un circuit de refroidissement est dédié au maintien de la source laser à une température de fonctionnement constante, assurant une sortie laser continue et stable tout en empêchant efficacement l'atténuation de la puissance lors d'un fonctionnement prolongé à pleine charge.

Le second circuit est spécialement conçu pour la tête de découpe laser et assure une régulation précise de la température des composants optiques internes. Ceci contribue à réduire les écarts de mise au point et les fluctuations de la qualité de découpe dues aux variations de température, garantissant ainsi des performances de découpe constantes.

Le refroidisseur est équipé d'un système de contrôle de température de haute précision, assurant un refroidissement rapide et une régulation de température stable. Il fonctionne en continu 24 h/24 et 7 j/7 et intègre de multiples fonctions de sécurité, notamment la protection contre le manque d'eau, les surcharges, les surpressions et les inversions de phase, améliorant ainsi considérablement la fiabilité et la sécurité d'utilisation de l'équipement.

9. Système de commande de coupe de tubes Weihong TU3100M-E

Le système de commande de découpe de tubes Weihong TU3100M-E est spécialement conçu pour les applications de découpe de tubes à double mandrin. Compatible avec le protocole de communication EtherCAT, il prend en charge plusieurs technologies de découpe de tubes avancées, telles que le « Over-arris Leapfrog », le « Tri des tubes irréguliers par face », la « Détection des bords de tubes » et l'« Avance du mandrin avant », améliorant ainsi l'efficacité, la précision et la stabilité du traitement des tubes complexes.

Le système est équipé d'une commande manuelle dédiée, compatible avec les modes de déplacement par à-coups et en continu. Il permet un réglage rapide des tubes sur site, la recherche du centre et le contrôle du trajet optique. Les opérateurs peuvent ainsi effectuer la configuration de la machine et les opérations auxiliaires sans avoir à retourner fréquemment au poste de commande principal, ce qui améliore considérablement l'efficacité de la mise en service et le confort d'utilisation.

Le système est intégré au logiciel d'imbrication WiseCAM, doté d'une fonction de modélisation paramétrique assistée par un assistant. Même les opérateurs sans expérience en programmation peuvent rapidement concevoir des pièces et générer des programmes d'usinage. Le logiciel prend en charge de multiples fonctions d'imbrication intelligentes, telles que la programmation à partir de dessins, l'imbrication complète des arêtes communes et la découpe de tubes par intersection, optimisant ainsi l'utilisation des matériaux.

De plus, WiseCAM offre des fonctions pratiques telles que la détection des collisions, le réglage automatique de la direction normale et la rotation de la section transversale. Ces fonctionnalités permettent d'identifier et d'éviter en amont les risques d'interférence avec la tête de coupe, tout en facilitant la génération en un clic de trajectoires de coupe complexes pour les tubes entrecroisés. Associé à la fonction d'avancement du mandrin avant et à la technologie de coupe par saut de bord, le système assure une intégration matérielle et logicielle optimale et une capacité de traitement globale accrue.

Le système propose également un mode de traitement intelligent sans dessin préalable, éliminant ainsi le besoin de modélisation 3D et de programmation complexes. Les opérateurs n'ont qu'à saisir des informations de base telles que les dimensions des tubes, les positions de traitement et les paramètres de coupe ; le système effectue ensuite automatiquement le calcul des paramètres, la génération du modèle 3D et la planification intelligente de la trajectoire d'outil.

Grâce à une interface claire et intuitive et à une logique de fonctionnement bien organisée, le système permet aux nouveaux utilisateurs de maîtriser rapidement son utilisation. De multiples fonctions de compensation d'erreurs et des mécanismes de protection contre les erreurs de manipulation sont intégrés afin de réduire efficacement les défauts de traitement et de garantir une précision et une qualité de produit constantes, même en production de masse.

10. Systèmes auxiliaires

Valve proportionnelle de haute qualité : La machine est équipée d'une vanne proportionnelle de haute précision, spécialement conçue pour la découpe laser à fibre. Elle remplace les méthodes traditionnelles de réglage manuel de la pression et permet un contrôle intelligent et précis de la pression du gaz d'assistance à la découpe. La vanne proportionnelle assure une régulation de pression continue, permettant un ajustement fin en fonction des matériaux et des exigences de découpe. Elle convient à diverses applications, notamment la découpe à l'oxygène de l'acier au carbone, la découpe par fusion à l'azote haute pression de l'acier inoxydable et la découpe de précision des alliages d'aluminium. En maintenant une pression de gaz stable, le système réduit efficacement les défauts de découpe courants dus aux fluctuations de pression, tels que l'accumulation de scories, la décoloration par oxydation, l'irrégularité de la largeur de coupe et les éclats lors du perçage, améliorant ainsi la qualité globale de la découpe et la stabilité du processus.

Chaîne porte-câbles entièrement fermée : La chaîne porte-câbles entièrement fermée assure une organisation centralisée et une protection optimale des câbles électriques externes, des câbles à fibres optiques, des tuyaux d'air comprimé et des conduites d'huile. Sa conception fermée empêche efficacement les contaminants d'atelier, tels que la poussière, les copeaux métalliques, les scories de soudure et les brouillards d'eau, de pénétrer dans le système, réduisant ainsi les risques d'usure, de vieillissement, d'endommagement et de court-circuit des câbles. Elle améliore non seulement la sécurité et la fiabilité opérationnelle globales des équipements, mais facilite également la maintenance, l'inspection et la gestion des câbles.

Système de lubrification automatique : Le système de lubrification automatique assure une lubrification centralisée et entièrement automatisée des principaux composants de transmission, notamment les guidages linéaires, les crémaillères et les vis à billes. Ce système permet une lubrification temporisée et quantitative, en fournissant une quantité constante et contrôlée de lubrifiant afin de maintenir en permanence un film d'huile stable sur les surfaces de friction. Il en résulte une réduction efficace de l'usure des composants, une durée de vie prolongée et une diminution significative des besoins en maintenance courante et des coûts de main-d'œuvre.

Applications de la mini machine de découpe de tubes laser à fibre compacte

Industrie des mains courantes et des rampes

Cette machine est idéale pour la fabrication de rampes d'escalier, de garde-corps de balcon, de barrières de pont, de clôtures de cour et de systèmes de garde-corps architecturaux. Elle traite efficacement les tubes en acier inoxydable 201/304, en acier galvanisé, en acier au carbone, ainsi que les tubes carrés, rectangulaires et ovales pour des opérations telles que la découpe à longueur, le biseautage, le perçage, le chanfreinage et le rainurage. Elle est particulièrement adaptée à la fabrication de tubes droits pour rampes, de poteaux, de traverses, de tubes de connexion, de raccords d'angle et de cadres de sécurité pour escaliers.

Industrie du meuble

Adaptée à la production de mobilier moderne, de mobilier à structure métallique, de présentoirs commerciaux, de cloisons de bureau, de bureaux et de chaises, cette machine transforme des tubes en acier à paroi mince, des tubes thermolaqués, des tubes ronds en acier inoxydable, des tubes rectangulaires et des tubes ovales pour fabriquer des structures de tables et de chaises, des supports d'équipement, des cadres de cloisons, des sommiers, des connecteurs de meubles et des sections de tubes droits pour l'assemblage de tubes cintrés. Sa haute précision dimensionnelle, ses arêtes de coupe nettes et son excellente qualité de surface garantissent un rendu haut de gamme.

Industrie des portes et fenêtres de sécurité en acier inoxydable

Idéale pour la fabrication de fenêtres de sécurité, de grilles de protection, de garde-corps de balcon, de châssis de fenêtres renforcés et de clôtures de sécurité pour applications résidentielles, commerciales et villas. Elle travaille avec une précision constante les tubes ronds, carrés et rectangulaires en acier inoxydable 201 et 304, et permet la découpe à longueur fixe, le perçage de précision et la production en série. Le résultat : des dimensions uniformes, des surfaces de coupe lisses et des composants finis de haute qualité.

Industrie des composants automobiles

Adaptée à la production de composants tubulaires pour véhicules de tourisme, véhicules utilitaires, machines agricoles et véhicules à énergies nouvelles (VEN), cette machine transforme des tubes de précision en acier au carbone haute résistance, des tubes structuraux en alliage, des tubes à paroi mince en acier inoxydable et des tubes de formes spéciales pour fabriquer des tubes d'échappement, des armatures de support de siège, des connecteurs de châssis, des supports d'éclairage, des gaines de protection, des raccords pour machines agricoles et des composants tubulaires de précision.

Industrie des équipements de fitness

La machine de découpe laser traite les tubes en acier au carbone haute résistance, les tubes rectangulaires robustes, les tubes ronds en acier inoxydable et les profilés sur mesure pour la fabrication de cadres de tapis de course, de supports de vélos d'appartement, de cadres d'appareils de musculation, de mains courantes, de manchons de raccordement et de tubes de support pour équipements pliables. Elle est parfaitement adaptée aux applications exigeant une grande résistance structurelle et un ajustement précis.

Industrie des rayonnages d'entrepôt

Adaptée à la fabrication de systèmes de rayonnage pour entrepôts, d'étagères pour supermarchés, de rayonnages de stockage, de présentoirs et de supports de palettes industriels, cette machine transforme des tubes carrés et rectangulaires robustes, des tubes en acier au carbone et des tubes en acier galvanisé pour produire des montants, des traverses, des renforts, des manchons de connexion, des embouts et des éléments de charpente de rayonnage.

Industrie de l'éclairage

Idéale pour la fabrication de luminaires architecturaux, d'éclairages décoratifs, d'éclairages paysagers extérieurs et d'accessoires d'éclairage industriel, cette machine transforme des tubes en acier inoxydable à paroi mince, des tubes ronds et ovales en acier, ainsi que des tubes de précision de petit diamètre, pour produire des supports de lampe, des armatures de luminaires, des tubes de suspension, des tubes décoratifs et des composants de bras de lampe sur mesure. Elle est particulièrement adaptée à la production en petites séries et à la fabrication de produits variés, où l'aspect, la qualité des bords et la précision dimensionnelle sont essentiels.

Industrie du vélo

La découpeuse laser est largement utilisée dans la fabrication de composants pour vélos électriques, vélos à assistance électrique, vélos conventionnels et vélos pour enfants. Elle usine des tubes en acier au carbone haute résistance, en alliage d'aluminium, en acier inoxydable à paroi mince et des tubes ovales pour produire des cadres principaux, des douilles de direction, des tubes de support arrière, des fixations de pédales, des manchons de suspension, des tubes de renfort et des protections de cadre. Elle permet une découpe de précision à longueur, le biseautage, le perçage de trous denses et la découpe de profils complexes, répondant ainsi aux exigences élevées de précision dimensionnelle, de symétrie structurelle, de qualité des bords et de légèreté requises dans la fabrication moderne de vélos.