Tecnologia di taglio laser: stato dell’arte, trend e sviluppi futuri POLVERI... · 2015-11-23 ·...
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Tecnologia di taglio laser:
stato dell’arte, trend e sviluppi
futuri
Pierandrea Bello(Salvagnini Italia S.p.A.)
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Salvagnini © 2014
Agenda
2
• Salvagnini e il laser
• Il mercato dei sistemi laser
• Il principio di funzionamento del laser
• Vantaggi e applicazioni
• Trend e futuro
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SalvagniniSalvagnini
©COPYRIGHT 2015 SALVAGNINI
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to be the reference for applying
intelligence
to sheet metalworking.
COMPANY MISSION
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MACCHINE e SISTEMI FLESSIBILIper la LAVORAZIONE della LAMIERA
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1500dipendenti
300mil € fatturato
5500sistemi in
75 paesi
WORLDWIDE
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4 stabilimenti produttivi
WORLDWIDE
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21 FILIALI
WORLDWIDE
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CORE COMPETENCIES
2014
PANEL BENDING
LASER CUTTING
BENDING
22%
46%
26%
6%
PUNCHING
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Taglio laser in fibra
Taglio laser in fibra ad alte dinamiche
FIBER LASER
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1994 Lancio del laser L1 dotato di sorgente CO2
tipo SLAB.
2002 Lancio del laser L2 ad alte dinamiche con
motori lineari.
2008 Lancio del laser L1Xe dotato di sorgente a
fibra.
2010Lancio dei laser L3-L5, la seconda
generazione di laser a fibra, sviluppati solo
per fibra.
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Il mercato dei sistemi
laser
Il mercato dei sistemi
laser
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Laser Material Processing Systems
13
Material processing con sorgenti di alta (≥1kW) e bassa potenza (<1kW)
Material Processing comprende: Taglio - Saldatura - Marcatura -
Tecnologie addittive - Trattamenti superficiali
Per il 2015 si stima un trend di crescita del 6%
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Laser Material Processing systems
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Marketshare
La parte principale del mercato (>50% marketshare) è costituita
dalle applicazioni di taglio e di saldatura di lamiera.
Tale suddivisione resta stabile negli anni.
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Laser Material Processing systems
15
Marketshare fino al 2008
Le applicazioni di taglio ed in parte quelle di saldatura fino al
2008 sono appannaggio delle sorgenti a CO2.
Dal 2008 il mercato inizia a cambiare…
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Laser Material Processing systems
16
Marketshare dopo il 2008
I sistemi laser a fibra crescono, raggiungendo il 28% del marketshare
nel 2014; si stima raggiungano il 35% del marketshare nel 2019.
Per il 2015 si stima un trend di crescita dei volumi del 15% (contro il
6% del mercato del laser complessivo).
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Principio di funzionamento
del laser a fibra
Principio di funzionamento
del laser a fibra
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Principio di funzionamento del laser a fibra
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Generazione del fascio in fibra attiva
1
Singolo diodo di
pompaggio
2
Struttura di ogni
modulo presente nella
sorgente e
generazione del
fascio in fibra attiva
3
Set di moduli
componenti la
sorgente
4
Fibra di processo
esterna
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Fibra VS CO2
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Lunghezza d’onda
21
Fiber fascio laser λ ≈ 1μm: trasporto in fibra ottica.
Fiber laser (1,07μm) CO2
laser (10,7μm)
CO2 fascio laser λ ≈ 10μm: NO trasporto in fibra ottica.
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Architettura
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Gas laserante
Turbina
Scambiatori di calore
Cavità risonante
Specchi di amplificazione
Tempo di Warm-up
Parti & Consumabili
Manutenzione periodica
CO2 LASERFiber LASER
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Vantaggi della sorgente in fibra
Nessuna manutenzione periodica
No percorso ottico
(costi per consumabili e manutenzione ridotti)
No tempi & costi di warm-up
Generazione del fascio in fibra
(no risonatore, no parti meccaniche)
Efficienza η > 25%
(with CO2 6 < η <10%).
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Vantaggi e applicazioniVantaggi e applicazioni
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Consumo energetico
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source
fume ext.
chiller
machine
L1X 4kW CO2
SLAB
≈ 80 kW *
Massimo consumo a piena potenza
≈ 22 kW*source
fume ext.
machine
L3-L5 3kW fiber laser
chiller
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Consumo energetico
A parità di prestazioni un sistema in fibra permette un
energy savings di oltre il 70% durante il taglio.
Non ci sono inoltre tempi e consumi di warm-up ed il consumo in stand-by
può essere anche 5 volte inferiore.
Ele
ctri
cal
con
sum
pti
on
(kW
h)
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Velocità di taglio
Grazie alla maggior densità di potenza si raggiungono
elevate velocità di taglio principalmente sugli spessori
sottili (fino a 60 m/min), ma anche sui grossi spessori.
Cu
ttin
g s
pe
ed
(m
/min
)
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Costi di esercizio
Alta efficienza di chiller e sorgente.
Bassi costi per consumabili (assenza del percorso ottico).
Niente gas laserante.
Minori costi di manutenzione.
Co
st-p
er-
ho
ur
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VERSATILITAFACILITA’ D’USO PRODUTTIVITA’
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I punti forti
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Facilità d’uso
Sistemi a focale unica per tutto il range
di materiali e spessori
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Funzioni automatiche di ottimizzazione
del taglio a bordo macchina
Software integrati CAD/CAM
per programmazione off-line
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Produttività
Costo per pezzo competitivo
Velocità di taglio
fino a 60 m/min
Costi d’esercizio
Meno di 10 €
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Versatilità
Un vasto range di materiali
• Un vasto range di spessori su acciaio, inox e alluminio, dal sottile allo
spesso.
• Ottima risposta su materiali galvanizzati e ad elevata riflettività (alluminio
ad elevata purità, ottone e rame).
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Versatilità
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Trend e futuroTrend e futuro
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Trend e futuro
Aumento della potenza dei sistemi venduti
Aumento Automazione dei sistemi venduti
Integrazione software e dei processi
Aumento semplicità d’uso
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Grazie per l’attenzione
Pierandrea Bello(Salvagnini Italia S.p.A.)