Подсветка Green-Lite High Intensity LED Linear от компании O.C. White имеет литой алюминиевый корпус для отвода тепла от электронных компонентов и оснащена безопасным закаленным стеклом с никелированным обрамлением. Фотография предоставлена компанией O.C. White

Подсветка Green-Lite High Intensity LED Linear от компании O.C. White имеет литой алюминиевый корпус для отвода тепла от электронных компонентов и оснащена безопасным закаленным стеклом с никелированным обрамлением. Фотография предоставлена компанией O.C. White

Современные станки – потрясающие воображение монстры, способные на невероятные вещи. Однако в погоне за эффективностью из виду постоянно упускается базовый аспект работы со станком – как выполняемая операция выглядит для невооруженного глаза.

«Мы видим, что многие станки с ЧПУ иностранного производства оснащены подсветкой очень низкого качества, – отметил Ричард Мей младший (Richard May Jr.), менеджер по продажам промышленной продукции в компании O.C. White Co. (Торндайк, штат Массачусетс), занимающейся производством рабочего освещения. – Кажется, что такая элементарная вещь не должна упускаться из виду, но производители настолько озабочены временем задержки, продолжительностью цикла и характеристиками станка, что оператор, который будет эксплуатировать его, вообще не принимается во внимание. Вместе с тем освещение играет огромную роль не только в обеспечении безопасности оператора, но и в производительности».

История компании O.C. White началась в 1883 году, а ее первые световые приборы работали на керосине. С развитием технологий развивалась и компания, переходя от масляных ламп к лампам накаливания, а от них – к галогенным и флуоресцентным. И хотя на данный момент выбор освещения широк как никогда, производители зачастую поставляют станки, оборудованные устаревшей светотехникой.

«Каждая новая разработка представляет собой большой технологический скачок, но при этом потребители обычно не обращают на нее никакого внимания, вероятно думая: «Свет как свет, ничего особенного», – добавляет Мей. – Но не все освещение одинаково. Значение имеет практическое и специфическое применение освещения, которое позволит выполнить работу. Высококачественные осветительные приборы обеспечивают точное применение света, соответствующее требованиям покупателя. Они также способны выдержать суровые условия работы современных станков с ЧПУ».

Блестящий выбор

По словам Луиса Кальво (Louis Calvo), директора по продажам и маркетингу компании Waldmann Lighting (Вилинг, штат Иллинойс), светодиодное освещение резко изменило рынок промышленного освещения, несмотря на наличие таких привычных технологий, как лампы накаливания, флуоресцентные и галогенные лампы. Он отметил, что компания Waldmann отказывается от флуоресцентной и галогенной подсветки станков в пользу светодиодной.

«Мы отучаем потребителей от флуоресцентных или галогенных источников, срок службы которых может составлять от 1000 до 5000 часов, и предлагаем им источник, срок службы которого составляет 50000 часов. Единственная причина, по которой стоит применять флуоресцентные, галогенные лампы или лампы накаливания – необходимость дешевой альтернативы. Рано говорить, что время таких ламп прошло – они по-прежнему занимают большую долю на рынке бытовых приборов – но со временем единственным аргументом против перехода на светодиодное освещение останется лишь его цена. Высокая стоимость может повлиять на выбор некоторых покупателей, однако она снижается по мере увеличения объемов производства светодиодов», – отмечает Кальво.

Рон Роэл (Ron Roehl), президент компании CNC Solutions LLC (Джонсон-Крик, штат Висконсин), поставщика робототехнических и инженерных решений, отмечает, что начальная стоимость может превышать цену аналогичного лампового источника света в 1,5-3 раза. Но компании, оправившись от ценового шока, смогут увидеть преимущества такой покупки.

«Для примера возьмем станок, работающий круглосуточно, – продолжает он. – Если лампа перегорает, его необходимо остановить. Затем нужно нанять электрика, который снимет световой прибор, разберет защитный корпус (остается надеяться, что он не повредит гидроизоляцию), заменит лампу, а потом повторит весь процесс в обратном порядке. Если сложить стоимость лампочки и затраты за весь период простоя машины, сколько вы на самом деле сэкономите? В конечном счете, стоимость замены двух лампочек покроет разницу в цене светодиодной лампы».

Подсветка станка, такая как Mach LED Plus от компании Waldmann, должна быть полностью водонепроницаемой, чтобы ее электронные компоненты были надежно защищены от среды внутри станка с ЧПУ. Фотография предоставлена компанией Waldmann Lighting

Подсветка станка, такая как Mach LED Plus от компании Waldmann, должна быть полностью водонепроницаемой, чтобы ее электронные компоненты были надежно защищены от среды внутри станка с ЧПУ. Фотография предоставлена компанией Waldmann Lighting

Луис Кальво разделяет это мнение и отмечает значительно более длительный срок службы светодиодной лампы: «В итоге за флуоресцентную лампу вы заплатите значительно больше, даже не принимая во внимание потребление электричества и затраты на материально-техническое обеспечение».

Ричард Мей из O.C. White добавляет, что светодиоды светят по-другому. Традиционные ламповые источники света дают заполняющий свет, т.е. они обеспечивают освещение на 360°, а светодиоды – точечный. Однако не все светодиоды одинаковы.

«В низкокачественных светодиодных световых приборах используются технологии 70-х годов, и это заметно по их качеству и светоотдаче, – поясняет Мей. – В современном машиностроении время – деньги. Высококачественное светодиодное освещение не только сокращает время наладки станка, но и уменьшает количество отходов, так как у вас есть возможность наблюдать за его работой и быстро обнаруживать проблемы».

По словам Мея, на данный момент компания O.C. White производит исключительно светодиодное освещение, хотя постоянные покупатели могут приобрести и такие устаревшие продукты, как лампы накаливания на гибкой или жесткой ножке. По его оценке, продажа светодиодов составляет 95% от всего объема продаж компании. При этом Мей считает, что обычные светодиоды безнадежно устареют уже в самое ближайшее время.

«Разница в эффективности сегодняшних светодиодов и светодиодов, какими они были 10 лет назад, феноменальна. На рынке уже появились новейшие органические светодиоды (OLED), абсолютно не похожие на другие продукты. Появились прототипы световых панелей толщиной с лист бумаги. Эти новые технологии перевернут представление о том, как должны выглядеть осветительные приборы. Самое время разрабатывать качественные светодиодные продукты», – рассказал Мей.

Электрический вопрос

Потребление электричества – еще один важный фактор, который нужно учитывать при выборе освещения, а эффективность является одним из огромных преимуществ твердотельных источников света.

«Светодиоды превращают электричество в свет не так, как другие источники света. Световая отдача галогенных, флуоресцентных ламп или ламп накаливания составляет от 15 до 45 люменов на ватт. Светодиоды, которые мы используем в наших осветительных приборах, отдают 118 люменов на ватт, а это означает, что мы получаем значительно больше света, используя значительно меньше электричества», – продолжает Мей.

Если другие источники света используют от 110 до 277 ватт переменного тока, то светодиодам требуется 24 ватта постоянного тока. Поэтому, если ваша мастерская или станок с ЧПУ не оборудованы  источником постоянного тока на 24 ватта, вам понадобится стабилизатор, чтобы снизить напряжение от основного источника питания. Помимо энергосбережения, меньшее напряжение делает эксплуатацию станка более безопасной, так как операторы при контакте с токонесущими элементами будут подвержены значительно меньшему напряжению.

По словам Кальво, дело не только в повышении безопасности. Частота флуоресцентных ламп составляет 50-60 Гц, и очень часто операторы, работающие с таким освещением весь день, жалуются на головные боли и усталость глаз. Светодиоды пульсируют с частотой 300 МГц, которая не видна человеческому глазу и не вызывает эффекта мерцания, как бывает с флуоресцентными лампами.

Это важно, так как более медленная пульсация может привести к возникновению стробоскопического эффекта, при котором частота мерцания света совпадает с частотой движения предмета, такого как, например, шпиндель.

Линейка Lumatris от компании Waldmann использует высокопроизводительные светодиоды со специально разработанной оптикой, которая направляет свет точно туда, где он необходим, минимизируя при этом отблески и исходящее от лампы тепло. Фотография предоставлена компанией Waldmann

Линейка Lumatris от компании Waldmann использует высокопроизводительные светодиоды со специально разработанной оптикой, которая направляет свет точно туда, где он необходим, минимизируя при этом отблески и исходящее от лампы тепло. Фотография предоставлена компанией Waldmann

Кальво отмечает, что если режущий инструмент и источник света мерцают с одинаковой частотой, будет казаться, что шпиндель не вращается. Это означает, что прикоснувшись к инструменту, который кажется неподвижным (что на самом деле лишь оптическая иллюзия), можно получить травму. Однако такая проблема в основном характерна для очень старых станков, потому что на новых устанавливается целый комплект защитных устройств для предотвращения подобных случаев. Смысл в том, что в процессе эксплуатации светодиоды обеспечивают более насыщенное освещение, что устраняет возможность возникновения стробоскопического эффекта.

Защита

Несмотря на то, что светодиоды являются новым стандартом в индустрии, все освещение для станков имеет одну общую черту – его нужно как следует защитить, так как подсветка внутри станка подвержена воздействию летящей стружки, кусочков металла и охлаждающей жидкости. Защитный кожух должен быть стойким к воздействию воды и отходов производства, при этом уровень защиты должен соответствовать классу IP67.

Как поясняет Роэл из CNC Solutions, по классификации МЭК (Международная электротехническая комиссия) класс IP67 касается воздействия воды и пыли и свидетельствует о самом высоком уровне защиты от погружения и разбрызгивания в механообрабатывающей среде.

Защитный кожух для осветительных приборов делается из прозрачного акрилового или боросиликатного стекла. Акриловое стекло считается менее дорогим и менее устойчивым.

«При попадании стружки по акриловому стеклу его поверхность царапается, и в итоге оно перестает быть прозрачным. Боросиликатное стекло – это тяжелое стекло, устойчивое к царапинам и ударам, поэтому более 99 процентов осветительного оборудования в нашем ассортименте защищено именно им», – поясняет Роэл.

При этом Кальво  отмечает, что простой переход на боросиликатное стекло полностью проблему с видимостью не решает.

В основном станки подсвечивают при помощи светодиодов, но дешевые флуоресцентные световые приборы до сих пор занимают определенную нишу на рынке. Фотография предоставлена компанией CNC Solutions

В основном станки подсвечивают при помощи светодиодов, но дешевые флуоресцентные световые приборы до сих пор занимают определенную нишу на рынке. Фотография предоставлена компанией CNC Solutions

«Галогенные лампы очень сильно нагреваются. Настолько сильно, что стекло перед лампой фактически сжигает попадающую на нее смазочно-охлаждающую жидкость, создавая пленку, очень быстро снижающую яркость света».

Компания Waldmann представила на рынке светодиодов новый продукт SpotLED, в котором эта проблема решена. Так как тепло, вырабатываемое светодиодными  осветительными приборами,  в основном исходит от стабилизаторов напряжения в задней части прибора, для отвода тепла от электронных компонентов можно использовать алюминиевый корпус. При этом боросиликатное стекло остается относительно холодным.

Освещение является важным аспектом машиностроения, которым не следует пренебрегать. Даже если производители станков об этом не догадываются, это не причина оставлять владельцев производственных мастерских в темноте.

«Мы имеем дело с недооцененной и, честно говоря, недостаточно представленной частью производственной среды, – говорит Мей. – Подумайте о количестве станков с ЧПУ в нашей стране. На каждого довольного освещением оператора приходится 15 недовольных. Им приходится пользоваться фонариком и мечтать о чем-то лучшем. Светодиодное освещение – одна из лучших инвестиций, которые может сделать производитель, так как это повысит не только производительность труда, но и моральный дух работников».

Источник материала: перевод статьи
Light it up,
Cutting Tool Engineering (CTE)

Автор статьи:
Эван Джонс Торн (Evan Jones Thorne),
помощник редактора



Понравилась статья? Поделитесь: