Როგორ აირჩიოთ მილის ლაზერული ჭრის მანქანები სხვადასხვა მილის მასალისთვის?

Მასალების თავსებადობის გაგება მილის ლაზერული კვეთის მანქანებთან ერთად

Გავრცელებული მილის მასალები, რომლებიც თავსებადია ბოჭკოვანი ლაზერული კვეთის მანქანებთან: ნახშირბადის ფოლადი, ღირკა ფოლადი, ალუმინი, ლатუნი, სპილენძი და ტიტანი

Თანამედროვე მილის ლაზერული კვეთის მანქანები ეფექტურად ამუშავებს ექვს ძირეულ ლოყს: ნახშირბადის ფოლადს, ღირკა ფოლადს, ალუმინს, ლათუნს, სპილენძს და ტიტანს. ეს მასალები იკლებს მრეწველობის ლაზერულად დაჭრილი მილების 85%-ზე მეტ გამოყენებას, ხოლო ბოჭკოვანი ლაზერული სისტემები განსაკუთრებით ეფექტურია მათი ტალღის სიგრძის ადაპტაციის და სიზუსტის გამო.

Ლოყების ძირეული მასალების თვისებები და მრეწველობის გამოყენება

Ნაღმბური ფოლადის კოროზიის წინააღმდეგობა ხდის მას იდეალურ ავტოკომპონენტებისთვის, ხოლო ალუმინის მსუბუქობა განსაზღვრავს მის გამოყენებას აეროკოსმოსურ წარმოებაში. სამთავრობლო სისტემების წარმოებაში გამოიყენება სპილენძის თერმული გამტარობა, რაც დამტკიცებულია სამრეწველო ეფექტიანობის შესახებ კვლევებით. ტიტანის მილები, რომლებიც ფასდება მათი სიმტკიცის შეფარდებით წონასთან, უმეტესად გამოიყენება მედიკალური იმპლანტაციების წარმოებაში.

Როგორ ამუშავებს ბოჭკოვანი ლაზერული ტექნოლოგია ასახვისუნარიან და არა ასახვისუნარიან ლითონებს

Ბოჭკოვანი ლაზერები იყენებენ 1,064 ნმ ტალღის სიგრძეს, რომელსაც არა ასახვისუნარიანი ლითონები, მაგალითად ნახშირბადის ფოლადი, ეფექტურად შთანთქავს. ასახვისუნარიანი ლითონებისთვის, როგორიცაა ალუმინი და სპილენძი, გამოიყენება პულსური ლაზერული რეჟიმები და აზოტის დამხმარე აირები, რათა შემცირდეს ენერგიის ასახვა და უზრუნველყოს მუდმივი ხარისხის კვეთა.

Მაღალი ასახვისუნარიანობის მქონე მასალების, როგორიცაა სპილენძი და ლатუნი, დაჭრის სირთულეები

Მაღალი რეფლექსიის მქონე ლითონების დაჭრა მოითხოვს ფოკალური პარამეტრების ზუსტ გასწორებას და დახმარებითი აირის მიწოდების ოპტიმიზაციას, რათა თავიდან იქნეს აცილებული სხივის არეკლილობა. ოპერატორებმა უნდა შეიმუშაონ დაჭრის სიჩქარის შემცირება (როგორც წესი, 20–40%-ით ნაკლები, ვიდრე ფოლადში) და გამოყენებული იქნეს უფრო მაღალი სიმძლავრის პარამეტრები (3–6 კვტ), რათა შეინარჩუნონ ნაჭრის სიმტკიცე და თავიდან აიცილონ ჟანგბადის შემცველობა, როგორც ეს დეტალურად არის მოცემული 2024 წლის მეტალგადამუშავების ანგარიშში.

Ლაზერული სიმძლავრისა და მილების დაჭრის სიჩქარის ოპტიმიზაცია სხვადასხვა მასალისთვის

Რეკომენდებული ლაზერული სიმძლავრის პარამეტრები ნახშირბადის ფოლადისა და ნაღმის ფოლადისთვის

Ნახშირბადის ფოლადის მილებისთვის, რომლის სისქე 8მმ-ზე ნაკლებია, უმეტეს მაღაზიაში აღმოჩნდა, რომ ბოჭკოვანი ლაზერი 2-დან 3 კვ-მდე კარგად უმკლავდება მუშაობას 3-დან 5 მეტრამდე წუთში სიჩქარით. უჟანგავი ფოლადის შემთხვევაში კი სიტუაცია სხვაგვარია. ქრომის შემცველობის გამო მას სჭირდება დაახლოებით 10-დან 15 პროცენტამდე მეტი სიმძლავრის სიმჭიდროვე. ამიტომ 5 მმ-დან 10 მმ-მდე მილის სისქისთვის ოპერატორები ჩვეულებრივ ირჩევენ 3-დან 4 კვ-მდე ლაზერს, რათა მიიღონ კარგი ხარისხის კვეთა და არ დარჩეს მეტი დნობის ნარჩენი. ასევე ნუ დაგავიწყდეთ აზოტის დამხმარე აირის გამოყენება. 12-დან 18 ბარ-მდე წნევის გამოყენება კვეთის დროს ამცირებს ოქსიდაციას, რაც დიდ გავლენას ახდენს საბოლოო პროდუქის ხარისხზე ამ ტიპის რკინის შემცველ მასალებზე.

Ალუმინისა და პირას შენადნობებისთვის სიჩქარისა და სიმძლავრის გადაყენება

Როდესაც მუშაობთ 6061-T6 შენადნობის მსგავს ალუმინის შენადნობებზე, უმჯობესია გამოიყენოთ 3-დან 4 კვ-მდე დიაპაზონში მოქმედი ლაზერები, ხოლო ჭრის სიჩქარე შეანელოთ 1,5-დან 3 მეტრამდე წუთში. ეს დახმარება გაგრილებაში იმისათვის, რომ თხელკედიანი მილები არ დეფორმდეს ზედმეტი თბობის გამო. სამუშაო საქმიანობის დროს საშუალო სიმძლავრის ლაზერის გამოყენება შეიძლება დაახლოებით მეოთხედით შეამციროს დამუშავების დრო, როდესაც საქმე გვაქვს ზუსტად 3 მმ სისქის სპილენძის ფურცლებთან. საკმაოდ მნიშვნელოვანი გაუმჯობესება, თუ წარმოებელებს შეეძლებათ ამ მეთოდების სწორად გამოყენება მთელ წარმოების ხაზზე.

Შემთხვევის ანალიზი: 6მმ-იანი და 12მმ-იანი ნაღმის ფოლადის მილების დაჭრის შედეგები

304 გამძლე ფოლადისგან დამზადებული 6 მმ და 12 მმ მილების 4 კვტ-იანი მილის ლაზერული ჭრის მანქანით წარმოების ნიმუში აჩვენა:

• 6მმ მილები :

  • 3 კვტ სიმძლავრე
  • 4 მ/წთ სიჩქარე
  • ±0.15მმ ზომის სიზუსტე

• 12მმ მილები :

  • 4 კვტ სიმძლავრე
  • 1.5 მ/წთ სიჩქარე
  • ±0.25მმ სიზუსტე

Შედეგები აჩვენებს, რომ ლაზერის სიმძლავრე უნდა მნიშვნელოვნად იზარდებოდეს სისქის შესაბამისად — ორჯერ მეტი მასალის სისქისთვის საჭიროა 33%-ით მეტი ენერგია — ხოლო უკეთესი აირის წნევის კონტროლი (20–25 ბარი) უმჯობესყოფს დნობადი ლღობილის ამოსხივებას.

Მილების ზომის, ფორმის და წარმოების მოცულობის მიხედვით მანქანის გამძლეობის შეფასება

Მკრთხალი, კვადრატული და ოთხკუთხა მილის პროფილების დამუშავება

Ამჟამინდელი მილის ლაზერული ჭრის მოწყობილობა მუშაობს ყველა სახის პროფილებთან, მათ შორის მკრთხალ, კვადრატულ და ოთხკუთხა მილებთან, რომლებიც ხშირად გვხვდება სამშენ სამუშაოებში, ავტომობილის ჩარჩოებში და შენობებში გათბობის/გაგრილების სისტემებში. მიუხედავად იმისა, რომ მკრთხალი მილები მილების დაჭრის მსოფლიო მოცულობის დაახლოებით ნახევარს შეადგენს, უახლეს დროს თანამედროვე არქიტექტურული პროექტებისა და ტრანსპორტის ინფრასტრუქტურის მიმართ კუთხოვანი ფორმების ზრდადი ტენდენცია შემჩნეულია. ახალი მანქანები ავტომატური ცენტრირების მქონე ფარფლებით და გასაწონასწორებელი როლიკებით არის აღჭურვილი, რაც დახმარებას აღმოაჩენს ამ რთული, არამკრთხალი სექციების დროს სტაბილურობის შენარჩუნებაში. კუთხური რკინის ან C-ს არხებთან მუშაობის შესახებ, წარმოების მწარმოებლებმა დაადგინეს, რომ ორი წერტილიანი მეთოდის ნაცვლად ოთხი ფარფლის გამოყენება დამუშავების დროს დახრის პრობლემებს დაახლოებით მესამედით ამცირებს.

Სამრეწველო მაღალი სახის წარმოებაზე გადასვლა ცვალებადი მილის ზომებით და ფორმებით

Როდესაც საქმე გვაქვს სხვადასხვაგვარი მასალების ნარევის ნაგულისხმევ პარტიებთან, მაგალითად, 3 მეტრიან ალუმინის კონდუიტებთან და 9 მეტრიან უჟანგავი ფოლადის სტრუქტურულ მილებთან ერთად, მნიშვნელოვანი ხდება მოქნილობა. უახლესი მოდულური ლაზერული მკვრელები აღჭურვილია რეგულირებადი ფინჯებით და სმარტ ნიშნულის პროგრამული უზრუნველყოფით, რომელიც სხვადასხვა ზომის მასალების გამოყენების დროს მასალის 89%-მდე გამოყენებას უზრუნველყოფს. ამ მანქანებს საკმაოდ საინტერესო თვისებებიც აქვს. სწრაფად შეცვლადი როტაციული აგრეგატები 4 წუთზე ნაკლებ დროში იცვლება, ხოლო მიჭედვის წნევა ავტომატურად ირეგულირება 20-დან 200 psi-მდე, მილის ტიპის მიხედვით. ასევე არსებობს 360-გრადუსიანი მკვრელი თავის მოძრაობა, რაც დაყენების დროს დაახლოებით ნახევრამდე ამცირებს. საწარმოები, რომლებსაც ორმაგი ჩატვირთვის სადგური აქვთ, თითქმის მუდმივად უწყვეტი რეჟიმით მუშაობენ, რაც ჩვეულებრივ იძლევა დაახლოებით 40%-იან უმჯობეს ინვესტიციის შემოსავლიანობას იმ საწარმოებისთვის, რომლებიც თითო თვეში 15-ზე მეტი სხვადასხვა მილის ფორმის დამუშავებას ახდენენ.

Მასალის მიხედვით ჭრის სისქის მაჩვენებლისა და სიზუსტის მოთხოვნების შეფასება

Გავრცელებული ლითონების მაქსიმალური სისქის ჭრა ბოჭკოვანი ლაზერის ტექნოლოგიით

6 კვტ-იანი ბოჭკოვანი ლაზერული სისტემით ნახშირორჟანგის ფოლადის ჭრა შეიძლება მიაღწიოს დაახლოებით 25 მმ-მდე, ხოლო ნაღვლის ფოლადის შემთხვევაში ეს მაჩვენებელი იქნება დაახლოებით 20 მმ. როდესაც ალუმინის და სპილენძის შენადნობების ჭრა გვეუბნებიან, ეს მასალები ჩვეულებრივ იღებს დაახლოებით 15 მმ-ის სისქეს, რადგან ისინი არ შთანთქავენ ლაზერულ ენერგიას იმ ეფექტურობით, როგორც ფოლადი. ამ ლითონების დაჭრისთვის საჭიროა სიმძლავრის სიმკვრივის დაახლოებით 30-დან 50 პროცენტამდე მომატება იმის შედარებით, რაც საჭიროა ფოლადის დასამუშავებლად. ტიტანი კი სრულიად სხვა გამოწვევას წარმოადგენს. მიუხედავად იმისა, რომ შესაძლებელია მისი 12 მმ-მდე სისქის ჭრა, გარკვეული სპეციალური ზომების დაცვა აუცილებელია, რადგან ტიტანი ჭრის პროცესში სწრაფად ჟანგდება. ამიტომ ოპერატორებს მასალის დაცვა ინერტული აირებით ჭრის მთელი პროცესის განმავლობაში სჭებათ, რათა მიიღონ ხარისხიანი შედეგი ზედაპირული უსასური რეაქციების გარეშე.

Თხელკედლიანი ალუმინის და სქელკედლიანი ნახშირბადის ფოლადის სიზუსტის მოთხოვნები

Მინიმუმ 0,5-დან 3 მილიმეტრამდე გამძლეობის ღია კედლის ალუმინის ნაწილებისთვის პლუს-მინუს 0,1 მმ-ის სიზუსტის შესაბამისობა აბსოლუტურად მნიშვნელოვანია აეროკოსმოსური მიზნებისთვის. ასეთი სიზუსტე ჩვეულებრივ მიიღება იმპულსური ლაზერული ტექნოლოგიის გამოყენებით, რაც ხელს უწყობს სითბოს კონტროლს და არ აძლევს დეფორმაციის შესაძლებლობას. როდესაც 6-დან 25 მმ-მდე მსხვილ ნაღმის ფოლადის მასალებზე გადავდგამთ, ფოკუსი ცოტათი იცვლება. აქ მნიშვნელოვანი ხდება კიდეების მართკუთხაობა, რომელიც უნდა იყოს ნახევარ გრადუსზე ნაკლები გადახრით. და რა თქმა უნდა, არავის სურს დამუშავებულ პროდუქზე ნამდვილად არანაირი ნარჩენი დარჩეს. დამუშავების დროს მაღალი წნევის აზოტის დამატება შეიძლება გააუმჯობინოს 12 მმ-იანი ფოლადის ფურცლის კიდის ხარისხი დაახლოებით 40 პროცენტით. სხვა მნიშვნელოვანი ფაქტორი არის ის, რამდენად გრძელი უნდა იყოს წინასწარ პირკეთვის დრო 20 მმ-იანი ფოლადისთვის შედარებით 5 მმ-იან ალუმინთან. სხვაობა სინამდვილეში დაახლოებით სამჯერ მეტია ამ ორი მასალის თერმული მასის მახასიათებლების გამო.

Მასალების გარდა ნახვრეტის გაკეთების ეფექტიანობისა და ზღვრის ხარისხის გაუმჯობესება

Ადაპტური ნახვრეტის გაკეთების ალგორითმები 55%-ით ამცირებს სპილენძის შენადნობების ნახვრეტის დროს. ოქსიდისა და აზოტის ნარევის გამოყენებით ჰიბრიდული სადინრები 15მმ ალუმინზე წარმოქმნიან 25%-ით უფრო გლუვ ზღვრებს. ორმაგი ტალღის ლაზერები აღწევს 0,8 მიკრომეტრ Ra ზედაპირის დამუშავების ხარისხს რეფლექსიულ ლითონებზე — 30%-ით უკეთესი, ვიდრე ერთმოდური სისტემები. ამ ინოვაციებმა ტიტანის სამედიცინო კომპონენტებში დამუშავების შემდგომი ეტაპები 18%-ით შეამცირა.

Საჭირო მილის ლაზერული დამჭრელი მანქანის შერჩევა მისი გამოყენებისა და საინდუსტრიო საჭიროებების მიხედვით

Fiber vs. CO2 ლაზერული დამჭრელები: მასალის თავსებადობა და ოპერაციული ეფექტიანობა

2023 წლის მიდახრით, ბოჭკოვანმა ლაზერებმა 30%-ით მეტი ენერგია დაზოგეს ტრადიციულ CO2 მოდელებთან შედარებით, როდესაც მუშაობენ გამტარ ლითონებთან, როგორიცაა ღირსი ფოლადი და ალუმინი. ეს ლაზერები უკეთესად მუშაობს ლითონის ფურცლებზე, რომლებიც დაახლოებით 25 მმ-ის ან ნაკლები სისქისაა. თუმცა, არაგამტარ მასალებთან მუშაობისას უმეტესი პროფესიონალი კვლავ CO2 სისტემებს იყენებს, რადგან ისინი უფრო კარგად ასრულებენ ამ შემთხვევებში. ახალი თაობის ბოჭკოვანი მკვეთელები არიან აღჭურვილი იმას, რასაც ეწოდება ადაპტური ტალღის სიგრძის კონტროლი. ეს თვისება ამცირებს ასახვის გამო წარმოქმნილ პრობლემებს სამუშაო დროს სპილენძთან და ლатუნთან, რაც ძალიან რთული შეიძლება იყოს ძველ მოწყობილობებთან ერთად.

Მილის ლაზერული მკვეთი მანქანების უპირატესობები მაღალი სიჩქარის და მასობრივი წარმოების დროს

Მაღალი სიზუსტის სისტემები აღწევენ კვეთის სიჩქარეს 120 მეტრამდე წუთში ±0.1მმ სიზუსტით, რაც უზრუნველყოფს ავტომობილების გამოდინებისა და ჰაერის შესასვლელი მილების უწყვეტ წარმოებას. ავტომატური მიმაგრება kombinirebuli AI-საფუძველიან ჩასმის პროგრამულ უზრუნველყოფასთან 18–22%-ით ამცირებს მასალის დანახარჯს ხელოვნური მეთოდების შედარებით.

Მანქანის თვისებების შესაბამისობა სამრეწველო სფეროსთან (მაგ., ავტომობილები, მშენებლობა, HVAC)

Სტრუქტურული ფოლადის დასამზადებლად უნდა დაენიშნოს მანქანები 25მმ-ზე მეტი კვეთის შესაძლებლობით და ავტომატური ნაღავის ამოშლით. HVAC კონტრაქტორებს სარგებლობენ კომპაქტური სისტემები, რომლებიც უძლებენ 60–150მმ დიამეტრის მქონე მილების დამუშავებას სწრაფად შეცვლადი მანდრელებით.

Ხშირად დასმული კითხვები

Რა მასალები შეიძლება დამუშავდეს ლазერული მილის კვრის მანქანებით?

Ლაზერული მილის კვრის მანქანები შეძლებენ დამუშავებას ნახშირბადის ფოლადის, ღირსი ფოლადის, ალუმინის, ლатუნის, სპილენძის და ტიტანის სახით.

Როგორ უმკლავდება ბოჭკოვანი ლაზერი არეკლვით მეტალებს?

Ბოჭკოვანი ლაზერები იყენებენ 1,064 ნმ ტალღის სიგრძეს, ხოლო არეკლვითი მეტალები, როგორიცაა ალუმინი და სპილენძი, მართვის პულსური ლაზერული რეჟიმებით და აზოტის დამხმარე აირებით, რათა შემცირდეს ენერგიის გადახრა.

Რამდენია ბოჭკოვანი ლაზერული ტექნოლოგიის მაქსიმალური დაჭრის სისქე ნახშირბადის ფოლადში?

6 კვტ-იანი ბოჭკოვანი ლაზერული სისტემით ნახშირბადის ფოლადის დაჭრის სიღრმე შეიძლება მიაღწიოს დაახლოებით 25 მმ-ს.

Რა უპირატესობები აქვს ბოჭკოვან ლაზერულ მანქანებს CO2 ლაზერულ ჭრის მანქანებთან შედარებით?

Ბოჭკოვანი ლაზერული ჭრის მანქანები ჩვეულებრივ ზოგავენ დაახლოებით 30%-ით მეტ ენერგიას CO2 მოდელებთან შედარებით, როდესაც მუშაობენ გამტარ მეტალებთან, და ისინი აღჭურვილი არიან ადაპტური ტალღის სიგრძის კონტროლით, რათა უკეთესად უმკლავდებიან არეკლვით მასალებს, როგორიცაა სპილენძი და ლათუნი.