Լազերային կտրման հիմունքների ուղեցույց սկսնակների համար

սահմանումը

Laser կտրում ջերմային կտրման մեթոդ է, որն օգտագործում է կենտրոնացված բարձր հզորության խտության լազերային ճառագայթ՝ կտրվող նյութը ճառագայթելու համար, ինչը հանգեցնում է նյութի արագ տաքացմանը և բռնկման կետին հասնելուն, այնուհետև հալվելուն, աբլյացիային, գոլորշիացմանը և գոլորշիացմանը՝ անցքեր առաջացնելու համար: Երբ ճառագայթը շարժվում է նյութի վրայով, անցքերը մեծանում են՝ առաջացնելով ավելի նեղ ճեղքեր, և միևնույն ժամանակ հալված նյութը փչվում է բարձր ճնշման աշխատանքային գազով՝ հարթ և մաքուր կտրվածք ստանալու համար:

Սկզբունք

Լազերը օգտագործում է նյութի գրգռումը՝ ճառագայթ ստեղծելու համար: Այս ճառագայթն ունի բարձր ջերմաստիճան: Նյութի հետ շփվելիս այն կարող է արագ հալվել նյութի մակերեսին՝ առաջացնելով անցք: Գրանցման կետի շարժման համաձայն՝ ձևավորվում է կտրվածք: Ավանդական կտրման մեթոդի համեմատ, կտրման մեթոդն ունի ավելի փոքր ճեղք և կարող է խնայել նյութի մեծ մասը: Այնուամենայնիվ, վերլուծությունը սահմանվում է կտրման էֆեկտի համաձայն: Լազերի միջոցով կտրված նյութն ունի բավարար կտրման էֆեկտ և բարձր ճշգրտություն: Սա ժառանգական է: Լազերի առավելություններից բացի, այն նաև անհամեմատելի է սովորական կտրման մեթոդների հետ:

Տեսակներ

Լազերային կտրումը լինում է 4 կատեգորիայի՝ գոլորշիացման կտրում, հալման կտրում, թթվածնային կտրում, փորագրություն և վերահսկվող կոտրվածք։

1. Լազերային գոլորշիացման կտրում

Բարձր էներգիայի խտության լազերային ճառագայթ օգտագործելով՝ աշխատանքային մասը տաքացնելու համար ջերմաստիճանը արագ բարձրանում է, շատ կարճ ժամանակում հասնում է նյութի եռման կետին, և նյութը սկսում է գոլորշիանալ՝ առաջացնելով գոլորշի։ Այս գոլորշիների արտանետման արագությունը շատ մեծ է, և գոլորշիների արտանետման հետ մեկտեղ նյութի վրա առաջանում է կտրվածք։ Նյութերի գոլորշիացման ջերմությունը, որպես կանոն, շատ մեծ է, ուստի լազերային գոլորշիացումը և կտրումը պահանջում են մեծ հզորություն և հզորության խտություն։

Գոլորշիացման կտրումը հիմնականում կիրառվում է չափազանց բարակ մետաղական և ոչ մետաղական նյութերի (օրինակ՝ թուղթ, կտոր, փայտ, պլաստմասսա և ռետին և այլն) համար։

2. Լազերային հալեցման կտրում

Հալման կտրման ժամանակ մետաղական նյութը հալվում է լազերային տաքացմամբ, որից հետո ոչ օքսիդացնող գազը (Ar, He, N և այլն) ցողվում է ճառագայթի հետ համատեղ միացված ծայրակալի միջով, և հեղուկ մետաղը դուրս է մղվում գազի ուժեղ ճնշման տակ՝ կտրվածք առաջացնելու համար։ Լազերային հալման կտրումը պարտադիր չէ, որ մետաղը լիովին գոլորշիացնի, և պահանջվող էներգիան գոլորշիացման կտրման միայն 1/10-ն է։

Հալման կտրումը հիմնականում կիրառվում է այն նյութերի համար, որոնք հեշտությամբ չեն օքսիդանում կամ ակտիվ մետաղներ են, ինչպիսիք են չժանգոտվող պողպատը, տիտանը, ալյումինը և դրանց համաձուլվածքները։

3. Լազերային թթվածնային կտրում

Լազերային թթվածնային կտրման սկզբունքը նման է օքսիացետիլենային կտրմանը։ Այն օգտագործում է լազերային ճառագայթ որպես նախնական տաքացման ջերմության աղբյուր և ակտիվ գազ, ինչպիսին է թթվածինը, որպես կտրող գազ։ Մի կողմից, փչվող գազը փոխազդում է կտրող մետաղի հետ՝ առաջացնելով օքսիդացման ռեակցիա և արձակելով մեծ քանակությամբ օքսիդացման ջերմություն, մյուս կողմից, հալված օքսիդը և հալույթը փչվում են ռեակցիայի գոտուց՝ մետաղի վրա կտրվածք առաջացնելով։ Քանի որ կտրման գործընթացում օքսիդացման ռեակցիան առաջացնում է մեծ քանակությամբ ջերմություն, լազերային թթվածնային կտրման համար անհրաժեշտ էներգիան միայն... 1/2 Հալման կտրման արագությունը շատ ավելի արագ է, քան գոլորշիացնող կտրումը և հալման կտրումը: Լազերային թթվածնային կտրումը հիմնականում օգտագործվում է հեշտությամբ օքսիդացվող մետաղական նյութերի համար, ինչպիսիք են ածխածնային պողպատը, տիտանի պողպատը և ջերմամշակված պողպատը:

4. Լազերային փորագրություն և վերահսկվող կոտրվածք

Լազերային փորագրությունը օգտագործում է բարձր էներգիայի խտության լազեր՝ փխրուն նյութի մակերեսը սկանավորելու համար, որպեսզի նյութը տաքացվի՝ փոքր ակոսը գոլորշիացնելու համար, ապա որոշակի ճնշում գործադրելով՝ փխրուն նյութը ճաքեր կառաջացնի փոքր ակոսի երկայնքով։ Փորագրության համար նախատեսված լազերները սովորաբար Q-անջատիչով են և CO2 լազերներ:

Կոտրվածքի վերահսկումը լազերային ակոսավորման միջոցով առաջացող ջերմաստիճանի զառիթափ բաշխման օգտագործումն է, որը փխրուն նյութում առաջացնում է տեղային ջերմային լարվածություն և կոտրում նյութը փոքր ակոսի երկայնքով։

Հատկություններ

Համեմատած այլ ջերմային կտրման մեթոդների հետ, լազերային կտրումը առանձնանում է արագ կտրման արագությամբ և բարձր որակով: Մասնավորապես ամփոփված են հետևյալ ասպեկտները:

1. Լավ կտրում որակ

Փոքր կտրման կետի, բարձր էներգիայի խտության և արագ կտրման արագության շնորհիվ այն կարող է ստանալ բարձր կտրման որակ։

ա. Կտրվածքը նեղ է, ճեղքի երկու կողմերը զուգահեռ են և ուղղահայաց են մակերեսին, և կտրված մասերի չափերի ճշգրտությունը կարող է հասնել ±0.05mm.

բ. Կտրող մակերեսը հարթ և մաքուր է, մակերեսի կոպտությունը ընդամենը տասնյակ միկրոն է, առանց մեխանիկական մշակման, և մասերը կարող են անմիջապես օգտագործվել։

գ. Նյութի լազերային կտրումից հետո ջերմային ազդեցության գոտու լայնությունը շատ փոքր է, ճեղքին մոտ գտնվող նյութի աշխատանքային հատկությունները գրեթե չեն փոխվում, և աշխատանքային մասի դեֆորմացիան փոքր է, կտրման ճշգրտությունը բարձր է, ճեղքի երկրաչափությունը լավն է, իսկ ճեղքի լայնական հատույթի ձևը ավելի կանոնավոր ուղղանկյուն է։

2. Բարձր կտրման արդյունավետություն

Փոխանցման առանձնահատկությունների շնորհիվ, լազերային կտրիչը, որպես կանոն, հագեցած է բազմաթիվ CNC աշխատանքային սեղաններով, և ամբողջ կտրման գործընթացը կարող է լիովին կառավարվել CNC-ով: Գործողության ընթացքում անհրաժեշտ է միայն փոխել թվային կառավարման ծրագիրը, այն կարող է կիրառվել տարբեր ձևերի մասերի կտրման համար՝ ինչպես երկչափ, այնպես էլ եռաչափ կտրման համար:

3. Արագ կտրելու արագություն

1 հզորությամբ լազերի օգտագործումը200W կտրել 2mm հաստ ցածր ածխածնային պողպատե թիթեղ, կտրման արագությունը կարող է հասնել 600 սմ/րոպե; կտրում a 5mm Հաստ պոլիպրոպիլենային խեժային տախտակ, կտրման արագությունը կարող է հասնել 1200 սմ/րոպե: Նյութը կտրման ընթացքում ամրացման և ամրացման կարիք չունի, ինչը կարող է ոչ միայն խնայել գործիքակազմը, այլև խնայել բեռնման և բեռնաթափման օժանդակ ժամանակը:

4. Անհպում կտրում

Կտրող ջահը չի շփվում աշխատանքային մասի հետ, և գործիքի մաշվածություն չկա: Տարբեր ձևերի մասեր մշակելու համար «գործիքը» փոխելու անհրաժեշտություն չկա, պարզապես փոխեք լազերի ելքային պարամետրերը: Կտրման գործընթացը ցածր աղմուկ ունի, փոքր թրթռում և աղտոտվածություն չունի:

5. Կան կտրող նյութերի բազմաթիվ տեսակներ

Համեմատած օքսիացետիլենային և պլազմային կտրման հետ, կան լազերային կտրվող նյութերի բազմաթիվ տեսակներ, այդ թվում՝ մետաղական, ոչ մետաղական, մետաղական և ոչ մետաղական հիմքով կոմպոզիտային նյութեր, կաշի, փայտ և մանրաթել: Սակայն տարբեր նյութեր, իրենց տարբեր ջերմաֆիզիկական հատկությունների և լազերների համար տարբեր կլանման արագությունների պատճառով, դրանք ցուցաբերում են տարբեր հարմարվողականություն լազերային կտրման համար:

Ծրագրեր

Լազերային կտրիչների մեծ մասը կառավարվում է CNC ծրագրերով կամ վերածվում է կտրող ռոբոտների: Որպես ճշգրիտ մշակման մեթոդ, լազերը կարող է կտրել գրեթե բոլոր նյութերը, ներառյալ բարակ մետաղական թիթեղների երկչափ կտրումը կամ եռաչափ կտրումը:

Ավտոմեքենաների արտադրության ոլորտում լայնորեն կիրառվում է տարածական կորերի, օրինակ՝ մեքենաների տանիքի ապակիների կտրման տեխնոլոգիան: Գերմանական Volkswagen ընկերությունը օգտագործում է լազեր՝ հզորությամբ 500W Բարդ ձևի կոր մասեր և տարբեր կոր մասեր կտրելու համար: Ավիատիեզերական ոլորտում լազերային տեխնոլոգիան օգտագործվում է ավիացիոն հատուկ նյութեր կտրելու համար, ինչպիսիք են տիտանի համաձուլվածքները, ալյումինի համաձուլվածքները, նիկելի համաձուլվածքները, քրոմի համաձուլվածքները, չժանգոտվող պողպատը, բերիլիումի օքսիդը, կոմպոզիտային նյութերը, պլաստմասսաները, կերամիկան և քվարցը: Լազերով կտրված ավիատիեզերական մասերի թվում են շարժիչի բոցային խողովակը, տիտանի համաձուլվածքի բարակ պատերով պատյանը, ինքնաթիռի շրջանակը, տիտանի համաձուլվածքի կեղևը, թևի ֆերման, պոչի թևի վահանակը, ուղղաթիռի գլխավոր ռոտորը, տիեզերանավի կերամիկական ջերմամեկուսիչ սալիկը և այլն:

Լազերային կտրման տեխնոլոգիան կիրառվում է նաև ոչ մետաղական նյութերի ոլորտում։ Այն թույլ է տալիս կտրել ոչ միայն բարձր կարծրություն և փխրունություն ունեցող նյութեր, ինչպիսիք են սիլիցիումի նիտրիդը, կերամիկան, քվարցը և այլն, այլև կտրել և մշակել ճկուն նյութեր, ինչպիսիք են կտորը, թուղթը, պլաստիկե թիթեղները, ռետինը և այլն, օրինակ՝ հագուստը լազերով կտրելը, ինչը կարող է խնայել հագուստի արժեքը 10%-ից 12%-ով, բարելավել արդյունավետությունը ավելի քան 3 անգամ։

Միտումները

1. Լազերային կտրող մեքենան կշարունակի դարաշրջանային արտադրանքի հեղափոխությունը։

Լազերային աղբյուրը կտրիչի հիմնական բաղադրիչն է, ինչպես նաև կարևոր ցուցանիշ, որը որոշում է լազերային կտրիչի տեսակը և կտրման ունակությունը: Անհրաժեշտ չէ ասել, որ լազերային կտրիչների ապագա փոփոխություններ նույնպես տեղի կունենան լազերային աղբյուրների հետ կապված: Ինչպես նշվեց վերևում, փոխարինումը CO2 Լազերային կտրումը մեքենա Օպտիկամանրաթելային լազերային կտրիչը լազերային կտրիչի ծնունդից ի վեր 40 տարվա ընթացքում ամենակարևոր տեխնոլոգիական հեղափոխությունն է, որը դարաշրջանային տնտեսական օգուտներ է բերել արտադրողներին և այս ոլորտի նոր ու հին օգտատերերին: Այսպիսով, ապագայում կհայտնվի՞ նոր լույսի աղբյուր, որն ավելի էժան կլինի, քան օպտիկամանրաթելային լազերները, ավելի լավ կատարողականություն կունենա, ավելի գերազանց ճառագայթային ռեժիմ կունենա, ավելի բարձր էլեկտրաօպտիկական փոխակերպման արագություն կունենա, թե՞ ավելի ցածր ընդհանուր արժեք կունենա: Պատասխանը, իհարկե, այո է: Ապա հարցրեք՝ ի՞նչ տեսակի լազեր: Իհարկե, հիմա ճշգրիտ պատասխան տալ անհնար է: Գիտությունն ու տեխնոլոգիան երբեմն տատանվում են, երբեմն՝ օրական հազարավոր մղոններ:

2. Բարձր հզորության մանրաթելային լազերը կդառնա լազերային կտրման շուկայում հիմնական ուժը։

Այսօր տարբեր հզորության դիապազոնների օպտիկամանրաթելային կտրող մեքենաները մեծ զարգացում են ապրել։ Սակայն, որտե՞ղ է լազերային կտրող մեքենաների հիմնական հզորությունը ապագայում։ Չնայած յուրաքանչյուր հզորության դիապազոնում մեքենաներն ունեն իրենց կիրառությունը, լազերների ընտանիքը, որը սկսվել է բարձր հզորության օպտիկամանրաթելային լազերներից և խթանել համաշխարհային լազերային տեխնոլոգիաների հեղափոխությունը, բարձր հզորությունը, բարձր ճշգրտությունը և ավելի մեծ կտրման հզորությունը համարում է օպտիկամանրաթելային լազերային կտրիչի զարգացման կարևոր ուղղություններից մեկը։ STYLECNC վերջերս թողարկվեց 1-ը5KW գերարագ արագություն մանրաթելային լազերային կտրող մեքենա, որը աննախադեպ առաջընթաց է գրանցել կտրման արագության և հաստության ոլորտում, ինչը գրավել է արդյունաբերության ուշադրությունը: Արդյո՞ք սա ներառում է լազերային կտրիչների ապագա զարգացման միտումը: Արժե սպասել ոլորտի մասնագետներին, գիտնականներին և օգտատերերի ընկերներին: Բացի այդ, մենք կարող ենք վստահ լինել, որ մոտ ապագայում շատ տեղական և արտասահմանյան մանրաթելային լազերային կտրիչների արտադրողներ կառաջարկեն կատաղի շուկայական մրցակցություն: Միայն գերազանց արտադրանքի որակը, հետազոտությունների և զարգացման վրա անընդհատ կենտրոնացած ներդրումները և հիմնական մրցակցային տեխնոլոգիաների տիրապետումը կարող են դա անել և անպարտելի լինել:

3. Մտավորականության դարաշրջանը մոտենում է։

Անկախ նրանից՝ դա Գերմանիայում 4.0 Արդյունաբերություն է, թե Չինաստանում ինտելեկտուալ արտադրություն, արդյունաբերական ոլորտում 4-րդ արդյունաբերական հեղափոխությունը մոտենում է։ Որպես բարձր ճշգրտության… CNC լազերային կտրող մեքենա, լազերային կտրիչը, անշուշտ, կհամընթաց լինի ժամանակին և կթռչի տեխնոլոգիայի հետ։ Լազերային կտրիչի ավտոմատացման զարգացումը մեծապես բարելավել է թիթեղյա արհեստանոցի արտադրական հզորությունը և ավտոմատացման մակարդակը։

Ապագայում, այս հիմքի վրա, լազերային կտրիչների ինտելեկտուալ արտադրության դարաշրջան է հասունանում ցանցային տեխնոլոգիաների, հաղորդակցման տեխնոլոգիաների, համակարգչային ծրագրային ապահովման տեխնոլոգիայի և այլ ոլորտներում: Կանխատեսելի է, որ որպես ճշգրիտ թիթեղյա ծածկման միջոց, այն անխուսափելիորեն կօգտագործի իր սեփական ցանցային հաղորդակցման հնարավորությունները՝ գործարանի թիթեղյա բացման գծի, ծռման մեքենայի, CNC դակիչ մեքենայի, եռակցման (ամրացման) միացման միավորի, կրակոցային պայթեցման և ծածկույթի գծի հետ կապվելու համար: Միասնական արտադրական պլանի, առաջադրանքների և գնահատման կառավարման համակարգում ներդրված այլ սարքավորումները դարձել են թիթեղյա արհեստանոցի կառավարման համակարգի կարևոր մաս: Արդյունքում, լազերային արտադրողները աստիճանաբար կվերածվեն թիթեղյա արտադրության կապալառուների: