Лазерлік кесу және Плазмалық кесу 1

Кесу технологияларының негіздері

Лазерлік және плазмалық кесуді тиімді салыстыру үшін әрбір әдістің негізгі механикасын түсіну маңызды. Екеуі де металлды пішіндеп, бөлуге арналған жылулық кесу процестері болып табылады, бірақ олар әртүрлі технологиялар мен физикалық принциптерді қолдана отырып жұмыс істейді.

Лазерлік кесудің принциптері

Лазерлік кесу материалдың белгілі бір бағыты бойынша балқыту үшін немесе будың құрамына түсіру үшін концентрленген жарық шоғын қолданады. CO2, талшықты немесе кристалл көзінен тудырылатын лазерлік сәуле материал бетіндегі нүктеге шоғырланатын линза арқылы бағытталады. Жоғары қысымды көмекші газ (мысалы, азот немесе оттек) балқыған материалды сыртқа шығарады, дәл және тар кесіндіні қалыптастырады. Бұл процесс цифрлық түрде басқарылады, таза шеттерді, жоғары қайталанушылықты және нәзік, күрделі дизайндармен жұмыс істеу мүмкіндігін қамтамасыз етеді, әсіресе жұқа материалдарда.

Плазмалық кесудің принциптері

Плазмалық кесу әдетте ауа немесе азот сияқты сығылған газ арқылы электр тогын жіберу арқылы жоғары температуралы плазмалық доға құруға негізделеді. Бұл плазмалық доға 20 000-нан астам ℃, лездік металлды балқытады. Газ күші балқыған металды қиып тастайды, осылайша кесу пайда болады. Плазмалық кесу болат, гильзиялық болат және алюминий сияқты қалың материалдар мен өткізгіш металдар үшін өте тиімді. Ол жоғары қалыңдықта лазерлік кесуден тезірек және портативті қол құрылғыларының болуына байланысты тозаңданған немесе алаңдағы жұмыс үшін одан әрі икемді.

Тарихи контекст және дамуы

Плазмалық кесу 1950 жылдары TIG пісіру технологиясынан туындап, инновация ретінде пайда болды. 1970 жылдары басқа әдістермен қиындық тудыратын қалың металлдарды жылдам кесе алу қабілетіне байланысты ауыр өнеркәсіпте кең таралды. Лазерлік кесу 1960 жылдардың соңында пайда болды, алғашқыда жоғары құны мен баяу өңдеу жылдамдығы шектеулерге әкелді. Дегенмен, 1980 және 1990 жылдары CNC (компьютерлік сандық басқару), сәуле сапасы және автоматтандыру саласындағы жетістіктер оның тиімділігі мен дәлдігін тез арттырды. Қазіргі уақытта бағдарламалық қамтамасыз ету, қуат көздері және материалдар саласындағы жетістіктермен қатар дамып, екі технология да заманауи өндірістің маңызды бөлігіне айналды.

Лазерлік және плазмалық кесу әртүрлі шығу тегі, жұмыс істеу принциптері мен ерекшеліктеріне ие, сондықтан әрқайсысы нақты өнеркәсіптік қажеттіліктерге сәйкес келеді. Лазерлік кесу дәлдігі мен ұқыптылығымен ерекшеленеді, ал плазмалық кесу жылдамдығымен және қалыңдау, берік материалдармен жұмыс істеу мүмкіндігімен ерекшеленеді. Бұл технологиялардың негізгі принциптерін түсіну олардың қалай жұмыс істейтінін анықтаудың өзімен қатар, олардың арасында таңдау жасаудың нәтижесінде өнім сапасы, өнімділік және құны тұрғысынан қандай маңызы бар екенін көрсетеді.

Жабдық және негізгі компоненттер

Металл өңдеудегі әрбір таза кесілген немесе дәл шетінің артында бірнеше негізгі компоненттерден тұратын жоғары дәрежеде инженерлік жүйе бар. Лазерлік және плазмалық кесу жүйелері өздерінің кесу әдісіне сәйкес арнайы жасалған жабдықтарға сүйенеді, бірақ олардың конфигурациялары дизайны, функциясы және интеграциялану мүмкіндігі жағынан әлдекайда өзгеше. Бұл жүйелердің архитектурасын және олардың қазіргі заманғы автоматтандыруға қалай бейімделетінін түсіну операциялық құндар, өнімділік мүмкіндіктері мен ұзақ мерзімді масштабталу туралы бағалы түсінік береді.

Лазерлік кесу жүйесінің архитектурасы

Әдеттегі лазерлік кесу жүйесі мына негізгі компоненттерден тұрады:

Лазерлік көз: Лазер сәулесін шығарады. Жиі қолданылатын түрлеріне CO2, талшықты және кристалл лазерлері жатады.

Сәуле беру жүйесі: Сәузені көзден кесу басына дейін жеткізу үшін айналар немесе оптикалық талшықтар қолданылады.

Фокустау оптикасы: Сәузені нақты кесуге арналған жіңішке нүктеге жинақтайды.

Көмекші газ жүйесі: Кесу арасынан балқыған материалды үрлеп шығару және шетінің сапасын жақсарту үшін оттегі, азот немесе ауа береді.

CNC бақылау құрылғысы: Кесу басы мен үстелдің қозғалысын басқарады және күрделі, жоғары дәлдіктегі кесуді мүмкіндік етеді.

Кесу үстелі: Өңделетін бөлшекті ұстайды және тұман тарту жүйесімен қоса оның тұрақтылығы үшін тіреу салаттары болуы мүмкін.

Лазерлік жүйелер, әдетте, жабық болып келеді және жоғары қуатты сәуледен операторларды қорғау үшін қауіпсіздік элементтері бар.

Плазмалық кесу жүйесінің архитектурасы

Плазмалық кесу орнатқыштары мыналарды қамтиды:

Ток көзі: Плазмалық доғаны қолдау үшін электр энергиясын түрлендіреді.

Плазмалық шам: Доға пайда болатын және газ иондалатын электрод пен соплоны қамтитын құрылғы.

Газ қоры: Плазманы құру және сақтау үшін сығылған ауа немесе басқа газдар (мысалы, азот немесе аргон) береді.

CNC бақылау құрылғысы немесе қолмен басқару: Қолданылуына байланысты жүйе қолмен басқарылатын немесе автоматтандырылған өндіріс үшін CNC-басқарылатын болуы мүмкін.

Жұмыс үстелі немесе верстак: Кесіліп жатқан металлды ұстап тұрады және жиі шаң мен буларды басқару үшін сулы жастықтар немесе тарту жүйелерін қамтиды.

Плазмалық жүйелер күштірек және ашық болып келеді, сондықтан қатаң өнеркәсіптік орталар мен алаңдағы жұмыстарға сәйкес келеді.

Автоматтандыру және интеграция

Екі кесу технологиясы да автоматтандырудың жоғары деңгейін қолдау үшін дамыды. Лазерлік кесу жүйелері, әдетте, роботтық қолдармен, материалдарды тиеу/түсіру жүйелерімен және орналастыру мен траекторияны оптимизациялау үшін кеңейтілген бағдарламалық жасақпен толық автоматтандырылған өндірістік желілерге интеграцияланады. Плазмалық жүйелер де автоматтандыруды қолдайды, бірақ олар жиі жартылай автоматтандырылған орнатуларда немесе цехтардағы CNC плазмалық столдармен бірге қолданылады. CAD/CAM бағдарламалық жасағы екі жүйеде де стандарт болып саналады және ағымды жұмыстарды жеңілдетіп, өңдеу уақытын қысқартады.

Лазерлік және плазмалық кесудің артындағы жабдық әрбір әдістің ерекшеліктерін көрсетеді — лазерлік жүйелер дәлдікті, тазалықты және толық автоматтандыруды басымдық ретінде қарастырады, ал плазмалық жүйелер жылдамдыққа, беріктікке және көптүрлілікке назар аударады. Негізгі компоненттерді және әрбір жүйенің қалай құрылғанын білу шешім қабылдаушыларға тек кесу мүмкіндігін ғана емес, сонымен қатар инфрақұрылымға, техникалық қызмет көрсетуге және өнімділікке арналған ұзақ мерзімді инвестицияны түсінуге көмектеседі.