Талшықты лазерлі кесу қондырғылары дәстүрлі CO₂ лазерлерімен жетуге болмайтын сәуле сапасының метрикалары арқылы микрон деңгейіндегі дәлдікті қамтамасыз етеді. M² мәндері 1,1-ден төмен (Findlight, 2024) болатын бұл жүйелер энергияны 20 микронға дейінгі дифракциялық шектеулі сәуле диаметріне шоғырландырады және хирургиялық құралдармен салыстырмалы дәл кесуді мүмкіндік береді.
Тар сәуле профилі шыңдағы қуат тығыздығын сақтай отырып, кесу енін азайтады. Бұл операторларға 0,1 мм болаттан жасалған пластиналарға ±5 мкм қайталану дәлдігімен күрделі үлгілерді орындауға мүмкіндік береді және микроэлектроника мен әуежаңдық компоненттерге қойылатын қатаң өлшемдік стандарттарға сәйкес келеді.
Автоматтандырылған колліматорлар 1500 мм/с кесу жылдамдығы бойынша ±0,01 мм орын анықтығын сақтау үшін сәуле параметрлерін динамикалық түрде реттейді. Бұл 50 мкм ауытқу бүкіл электрод блоктарында қысқа тұйықталуға әкеп соғуы мүмкін болған кезде аккумуляторлық фольгаларды өңдеу кезінде маңызды.
Шоғырланған сәуле плазмалық кесуге қарағанда 70% тарынған HAZ аймақтарын жасайды (Ephotonics, 2025). Импульстік жұмыс режимдерімен бірге мыс қорытпаларында Ra 1,6 мкм бет өңдеу сапасына қол жеткізіледі, RF экранирлеу компоненттері үшін қосымша полировкалауды болдырмауға мүмкіндік береді.
Талшықты лазерлі кесу қондырғылары өздерінің 1,070 нм шамасындағы ерекше толқын ұзындығы арқасында металдардың нақты жақсы сіңіргеніне байланысты жарық шағылудың проблемаларын шешеді. Көміртегі диоксидті дәстүрлі лазерлермен салыстырғанда, талшықты жүйелер алюминий мен мыс сияқты қиын материалдармен жұмыс істеген кезде энергияның шағылысуын шамамен 85% азайтады. Өткен жылы Nature журналында жарық шағылысуына арналған егжей-тегжейлі зерттеулер арқылы осыны көрсетті. Бұл практикалық тұрғыдан не дегенді білдіреді? Машиналар супер шағылысқыш материалдармен жұмыс істегенде тұрақты энергия беруін сақтай алады. Біз 2 мм қалыңдықтағы мыс парақтарда 0,1 миллиметр шамасында өте жіңішке кесуден айтып отырмыз. Бұл оларды дәлме-дәл кесу тапсырмалары үшін ескі технологияларға қарағанда әлдеқайда сенімді етеді.
Сенімді өңдеуді қамтамасыз ететін үш техникалық бейімделу:
Материалдар бойынша зерттеулерге сәйкес, бұл әдістер дәстүрлі лазерлік жүйелермен салыстырғанда жылу таралу жылдамдығын 40% азайтады.
Архитектуралық мыс панельдерден бастап әуежаю алюминий доңғалақтарына дейін, талшықты лазерлер шағылдырушы металдарда ±0,05 мм дәлдікті қамтамасыз етеді. Өндірістік зерттеу мысалы талшықты жүйелерге ауысқаннан кейін мырыш электр бөлшектерін өндірудің өнімділігі 200% артқанын көрсетеді. Негізгі салалар пайда алады:
Талап етілетін медициналық құралдар, электроника өндірісі және автомобиль бөлшектері шығару сияқты көптеген салаларда қажет болатын өте нақты дәлдікті талап ететін талшықты лазерлік кескіштердің көмегімен жетуге болады. Медициналық қолданыста осындай дәлдік — мысалы, дене ішіндегі сүйек үшіктері мен өте кішкентай сенсорлар жасаған кезде — миллиметрдің мыңнан бір бөлігін (0,001 дюйм) құрайды, себебі бетіндегі кішкентай ақаулар да олардың адам денесінде қалай жұмыс істеуіне әсер етуі мүмкін. Электроника өндірушілері де осындай дәлдікті талап етеді, әсіресе мырышты экранның немесе өте кішкентай коннекторлардың сияқты сезімтал материалдармен жұмыс істегенде, олардың орны 5 микрометрге дейін дәл болуы тиіс, сонда тізбектер функционалдылығын жоғалтпай кішірейе алады. Автокомпаниялар да отын бүркулері немесе трансмиссия бөлшектері сияқты геометриясы кейінірек бұзылуды болдырмау үшін жуық шамамен идеал болуы керек бөлшектер үшін осы технологияның маңызы зор.
Бұл машиналар 0,05 мм қалыңдықтағы өте жұқа фольгалармен жұмыс істеген кезде де материалдарды 0,1 мм аспайтын кесу еніне дейін кесе алады. Бұл мүмкіндік медициналық стенттер мен қысымға сезімтал сенсорлар сияқты сезімтал бөлшектердегі қажетті құрылымдық беріктікті сақтауға көмектеседі. ЭА-ларда қолданылатын 0,4 мм аккумуляторлық табалар сияқты қалың материалдар үшін жүйе автоматты түрде қуат деңгейлерін реттеп отырады, осылайша кесу кезінде жарамсыз бүгілулерді болдырмақшы болады. Сонымен қатар, машина фокустық арақашықтықтың параметрлерін нақты уақыт режимінде өзгерте алады, бұл ұшақтардың жылу алмастырғыштарын жасау кезінде жиі кездесетін бүгілген метал парақтардың шеттерін таза ұстауға мүмкіндік береді. Бөлшектердің істен шығуы мүмкін емес болатын осындай өнеркәсіптерде дәлдік үлкен маңызға ие.
2023 жылғы дәлме-дәл инженерия саласындағы маман-зерттеушілердің соңғы зерттеуіне сәйкес, кардиоваскулярлық стенттер жасауда өндірушілер CO2 лазерлерінен талшықты лазерлерге ауысқан кезде өндірісті 97% дейін арттырды. Бұл жаңа лазерлер 316L борпылдақ болат бөлшектер үшін қосымша өңдеуді қажет етпейтін, көне CO2 моделдерімен салыстырғанда жылу әсерінен зардап шеккен аймақтарды шамамен 82% азайтты. Бұл жаңартулар тек медициналық жабдықтарға қойылатын ISO 13485 стандартының қатаң талаптарына сай келіп қана қоймай, алдында уақыт көп алатын қосымша өңдеу жұмыстарының қажеттілігі азайғандықтан, өндіріс циклін шамамен 35% қысқартты.
Талшықты лазерлі кесу қондырғылары қозғалыс басқаруының ақылды технологиясы арқасында күрделі пішіндерді өңдегенде шамамен 0,1 мм дәлдікке жетеді. Бұл дәлдік деңгейі архитектурадағы күрделі металл жұмыстарын немесе ұшақ жасау үшін қажет бөлшектерді дайындау сияқты жұмыстар үшін оларды толықтай қажет етеді. Параметрлік дизайндарға соңғы кездері жүргізілген зерттеулер бұл қондырғылардың қаншалықты жақсы күрделі үлгілермен жұмыс істейтінін көрсетеді. Олар 50-ден 100 микронға дейінгі өте кішкентай фокустық нүктелермен жұмыс істейді және орын ауыстырудың дәлдігін шамамен 5 микрон шегінде сақтайды. Мұндай мүмкіндіктерді дәстүрлі механикалық кесу әдістері жетістігінде қайталай алмайды.
Операторлар нақты материалдар мен қалыңдықтар үшін нәтижелерді оптимизациялау мақсатында 15-тен астам озгерісті — қуат тығыздығын (0,5–2 Дж/см²) және импульс ұзақтығын (5–50 нс) — дәл баптайды. Бұл нақты басқару кесу жылдамдығын минутына 60 метрге дейін сақтай отырып, кесу енін 0,15 мм-ге дейін азайтады және қосымша өңдеусіз микроскопиялық тесіктер мен күрделі пішіндерді дәл орындауға мүмкіндік береді.
Бүгінгі компьютерлік жасалған өндіріс жүйелері осы CAD жобаларын алады да, 0,01 мм дәлдіктегі траекторияларға дейінгі нақты машина нұсқаулықтарына айналдырады, бұл бір шамадан екіншісіне 99,8% ұқсастықпен бөлшектердің бір-біріне жуық шығуын білдіреді. Ішкі симуляциялық мүмкіндіктер жылуға байланысты бұрылма болуы мүмкін жағдайды алдын ала анықтап, нақты уақыт режимінде түзетулер енгізе алады — бұл температура өзгерістеріне оңай бұзылатын металдармен жұмыс істегенде өте маңызды. Бұл жүйелер жасанды интеллектпен қамтамасыз етілген ақылды орналастыру бағдарламасымен бірге жұмыс істегенде, зауыттар шикізатты көне әдістерге қарағанда айтарлықтай аз пайдаланады, сала бойынша есеп берулерге сәйкес, әдетте 18-22 пайызға аз болады.
Қазіргі заманғы талшықты лазерлік кесу машиналары жоғары өнімді дәлдікті өндіру үшін қажетті жылдам өңдеу жылдамдығын роботтармен интеграциялау мүмкіндігімен ұштастырады. Дәстүрлі әдістер жылдамдық пен дәлдіктің бірін таңдауға мәжбүр етсе, бұл жүйелер минутына 100 метрден асатын кесу жылдамдығында да ±0,02 мм-ден кем болмайтын дәлдікті сақтайды.
Жетілдірілген сәуле модуляциясы әртүрлі жылдамдықтарда энергияны бағытталған түрде жеткізуге мүмкіндік береді. Мысалы, 6 кВт талшықты лазер 0,15 мм кесу енін сақтай отырып, 10 мм болатты 0,8 секунд ішінде тесіп өте алады, бұл аэрокосмостық компоненттерге жылдамдық пен миллиметрден кіші дәлдіктің екеуіне де қатаң талап қояды.
Сәулелі лазерлермен байланысқан роботтандырылған жүктерді тиеу/түсіру жүйелері қолмен орындалатын жұмыстарға қарағанда тұрып қалу уақытын 65% азайта отырып, тәулік бойы жұмыс істеуге мүмкіндік береді. Өндірушілер осы машиналарды ақылды материалдармен жұмыс істеу жүйелерімен интеграциялаған кезде, тұрақты орналасу туралау қателерін болдырмау арқасында тәуліктік шығарылымның көлемі 30% артты деп хабарлайды.
Көп сатылы сапа бақылау жүйелері ұзақ жұмыс істеу кезінде қуаттың параметрлерін және форсункалардың арақашықтығын автоматты түрде реттейді. Бұл автомобиль бөлшектерін өндіруде қалдықтардың мөлшерін 22% азайтады, онда 10 000-нан астам бөлшек бойынша ±0,01 мм шетінің тұрақтылығы – бұл міндетті талап.
Сәулелі лазерлерге CO2 лазерлеріне қарағанда төменгі фокус және энергияның тұрақты тасымалдануын мүмкіндік беретін жоғары сапалы сәуле метрикасы арқасында жоғары дәлдік қол жеткізіледі.
Талшықты лазерлер шағылдыру мәселелерін азайтатын нақты толқын ұзындығын қолданады, сондықтан алюминий мен мыс сияқты жоғары шағылдырушылыққа ие материалдарда тіпті тұрақты энергия беру мүмкіндігі бар.
Жоғары дәлдік пен жылдамдығы үшін талшықты лазер кесу электроника, автомобиль жасау, медициналық құрылғылар және әуежаңғы өнеркәсібінде кеңінен қолданылады.
Дамыған сәуле модуляциясы мен роботтандырылған интеграция талшықты лазерлерге тұрақты сапа мен қатаң допусстарды сақтай отырып, жоғары жылдамдықта кесу мүмкіндігін береді.
Талшықты лазерлер кесу параметрлерін дамыған бақылау мүмкіндігін ұсынады, ол күрделі геометриялар мен жұқа материалдарды дәлдікпен өңдеу үшін идеалды таңдау болып табылады.
Қызықты жаңалықтар2025-09-11
2025-08-25
2025-08-04