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1. Passare all'intelligenza e all'automazione

Ottimizzazione dei processi di intelligenza artificiale

Grazie all'analisi in tempo reale dei parametri di taglio (potenza, velocità, pressione dell'aria, ecc.) tramite l'intelligenza artificiale, vengono apportate regolazioni automatiche per ridurre il tasso di scarto e adattarsi a diversi tipi di tubi (come acciaio inossidabile, lega di alluminio, tubi di rame).

Ad esempio, il sistema di visione AI identifica automaticamente difetti o deformazioni dei tubi e corregge dinamicamente il percorso di taglio.

L'intero processo è completamente senza equipaggio

Integrare sistemi automatici di carico e scarico, smistamento e imballaggio e combinarli con la logistica AGV/RGV per ottenere una produzione automatizzata di livello "dark factory".

Gemello digitale e funzionamento e manutenzione da remoto

Tramite una simulazione virtuale è possibile visualizzare in anteprima il processo di taglio, monitorare da remoto lo stato dell'apparecchiatura e prevedere guasti (ad esempio l'avviso di fine vita del laser).

2. Tecnologia laser ad alta potenza e ultraveloce

Laser a fibra ad alta potenza (>30kW

Migliora l'efficienza di taglio dei tubi a pareti spesse (ad esempio in acciaio al carbonio ≥50 mm), riduce allo stesso tempo gli errori di smussatura e sostituisce alcuni scenari di taglio al plasma/fiamma.

Sfida: è necessario affrontare il controllo della deformazione termica e la stabilità della qualità del fascio ad alta potenza.

Applicazioni laser ultraveloci (picosecondi/femtosecondi)

Per i tubi medicali di precisione e i tubi con pareti sottili e di forma irregolare (come gli stent cardiovascolari), il taglio della zona termicamente alterata viene eseguito per ridurre i successivi processi di lucidatura.

3. Collegamento multiasse e capacità di elaborazione complesse

Movimento composto di 7 assi o più

Aggiungendo un asse di rotazione (ad esempio una testa oscillante) e un controllo dinamico della messa a fuoco, è possibile ottenere il taglio una tantum di tubi con superfici curve tridimensionali (ad esempio tubi di scarico per automobili e componenti aerospaziali).

Rilevamento online e compensazione in tempo reale

Integrare la misurazione laser o la scansione 3D per correggere in tempo reale gli errori causati dalla piegatura dei tubi o dallo sfalsamento delle attrezzature durante il processo di taglio.

4. Espansione dell'adattabilità del materiale

Taglio di tubi compositi

Superare i colli di bottiglia tecnici dei materiali difficili da lavorare, come tubi rivestiti (ad esempio tubi zincati) e tubi compositi in fibra di carbonio, e ridurre la delaminazione o l'ablazione.

Soluzione: laser modulato a impulsi + ottimizzazione del gas ausiliario (ad esempio miscela di azoto/elio).

Pretrattamento prima della saldatura di tubi metallici dissimili

Grazie al processo integrato di pulizia e taglio laser, si ottengono tagli estremamente puliti per la saldatura di tubi in metalli diversi, come rame e alluminio.

5. Produzione ecologica e sviluppo sostenibile

Ottimizzazione del consumo energetico

Grazie all'adozione di un azionamento a frequenza variabile e di un sistema di recupero dell'energia, si riduce il consumo energetico unitario della macchina per il taglio laser dei tubi (attualmente circa 3-5 kW·h/ora).

Sostituzione del processo ecocompatibile

Ridurre la formazione di macchie d'olio e polvere nel taglio tradizionale, ad esempio sostituendo la rimozione della polvere a umido con il taglio a secco.

Miglioramento del tasso di utilizzo dei materiali

Utilizzando il software di progettazione basato sull'intelligenza artificiale, il tasso di utilizzo dei tubi è stato aumentato dal 70% a oltre il 90%, riducendo gli sprechi.

Prospettive per scenari applicativi futuri

Veicoli a energia rinnovabile: taglio efficiente dei tubi della struttura del pacco batterie e dei serbatoi di accumulo dell'idrogeno.

Industrializzazione degli edifici: lavorazione rapida di tubi in acciaio con strutture complesse in edifici prefabbricati.

Taglio di precisione di tubi in lega di titanio resistenti alla pressione per apparecchiature spaziali e per le profondità marine.

Riepilogo:

Le future scoperte di macchine per il taglio laser di tubi in fibra ruoterà attorno a "tecnologie più intelligenti, più precise e più ecologiche", mentre la sostituzione nazionale e l'integrazione tecnologica (come l'intelligenza artificiale e il laser) diventeranno fattori trainanti chiave. Le imprese devono prestare attenzione alle esigenze personalizzate nei settori ad alto valore aggiunto (come l'assistenza sanitaria e l'aerospaziale) per cogliere le opportunità di mercato.

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