Түтүк лазер кесүү машиналары кандай түтүктөрдү так кесе алат?

Кандай түтүк Лазердик кесүүчү машиналар Ар түрдүү материалдар менен иштөө

Түтүк кесүүдө лазер-материал аракетинин негиздери

Лазер кесүүнүн натыйжалуулугу материалдар энергияны канча алат жана таратат деп жүрүшүнө байланыштуу. Мисалы, металлдарга карасак, эритме болгон болот жана алюминий термиялык касиеттери ар кандай болгондуктан айырмачылыктуу иштейт. Эритме болот ысыкты жакшы өткөрбөйт, 15 Вт/мК чамалуу, ошондуктан ысык бир жерде топтолот. Алюминий андан айырмаланат, анткени анын өткөрүмдүүлүгү жогорку, 205 Вт/мК чамалуу, ошондуктан ысык тез тарайт, бул музлаб кетүүнү бирдей кылууну кыйыншылыктуу кылат. Жез башкача деле болот. 1 микрон толкун узундугунда жез кайтадан 95% ду чагылтып жиберет. Бул чагылтуу маселеси лазер шооласына катуу өзгөртүүлөр киргизүүнү талап кылат, эгер туруктуу кесүү алууну кааласак. Заманбап тал ферролор жакын 99% чейинки энергияны болоттон сиңирип ала алса, жездин 60-70% гана сиңирип алат. Шундуктан жез менен иштаган жерлер көбүнчө атайын техникалык ыкмалар менен жабдууларды колдонуу керек.

Металлдарды иштетүүдө талаштар менен CO₂ лазерлердин иштөө айырмачылыктары

Нержавай жана жумшак болот кесүүдө талаш жок, тал кесүү системалары CO2 системаларын түбөлүк жеңип чыгат, айрыкча калыңдыгы аз түтүктөр менен иштөөдө алар 30% ка тез кесе алышат. Себеби эмне? Тал лазерлери металлдар, мисалы болот, тарабынан жакшы сиңирилген 1,08 микрон толкун узундугу менен иштейт, ошондуктан энергиянын көбүрөөк бөлүгү чачырап кетпейт жана цикл убактысы жалпысынан кыска болот. Бирок CO2 лазерлеринин толкун узундугу 10,6 микронго жетет, ал айрым иштер үчүн татаал пайдалуу. Мисалы, түстүү металлдор, мисалы, латунь кескенде алар көбүрөөк чагылтпайт, ошондуктан өндүрүүчүлөр өзгөчө тургундуу иштер үчүн аларга таянышат. Аяккы маалыматтарга караганда, 2023-жылы аэроңуштук өнөр жайында тал лазерлерин колдонгон компаниялар нержавай болот кесүү боюнча чыгымдарын CO2 лазерлерине салыштырмалуу ар бир метрге 18,5 долларга төмөндөткөн. Бул чыгымдардын көбү иштөө жылы аралык газдын аз колдонулушу менен жана электр энергиясын тиимдүү пайдалануу менен камсыздалган.

Материалдын уюшарлыгына жана кесүү тактууга таасир этүүчү негизги факторлор

Кесүү сапатына үч озголо айкагы маанилүү таасир тийгизет:

1. Материалдын калыңдыгы : 10 мм ≥ көбүрөк калыңдыктагы түтүктөр жылуулук жыйналышын башкаруу жана бүкүлүштүн алдын алуу үчүн көп жол менен же импульсту кесүү талап кылат.
2. Шооланын фокусталышы : 0.1 мм фокусталган жер түрмөстүү болоттон жасалган жылытканда жогорку тактыкты берет, бирок алюминий сыяктуу жогорку өткөргүч материалдарда туруксуздукту пайда кылат.
3. Жардам берүүчү газдар : Азот түрмөстүү болотто тотунун алдын алып, таза чет алууга мүмкүнчүлүк берет, ал эми кысылган аба алюминий үчүн сапатты төмөндөтпөй 40% арзан чыгым берет.

Көмүртектүү болот үчүн газдын басымын сактоо 1.2–1.5 бар шлак пайда болушунан жана туруктуу кесүү сапатын камсыз кылуу үчүн маанилүү.

Нержавейка жана жумшак болот: трубаларды лазер менен кесүү машиналарынын негизги колдонулуштары

Нержавейка жана жумшак болот индустриялык трубаларды лазер менен кесүү колдонулуштарынын 65% артыгын камтыйт (IMTS 2023), алардын берекеттүүлүгүнүн, дуга келтирилүүчүлүгүнүн жана лазер энергиясына реакция берүүчүлүгүнүн тепкичинин аркасында бааланат. Бул материалдар 0,5 мм ден 25 мм чейинки калыңдыктарда иштелет жана жылууга чөйрөлөргө аз таасир этет, бул ювелир чекиттүү өндүрүштүн идеалдуу шарты болуп саналат.

Нержавейка трубаларды лазер менен кесүүдө чекиттүүлүк жана эффективдүүлүк

Аустениттик чөйүндөгү 304 жана 316 сыяктуу коррозияга туруштуу болоттор көп колдонулат, анткени алар 18-20% хром камтыйт. Ошентип, аларды коррозия жана химиялык зыяндан жакшы коргойт. Бул материалдарды кесүүдө кылдын лазердик технологиясы аркылуу өтө татаал кесүүлөргө жетүү мүмкүн. Биз 0,1 мм чейинки керф туурасын, 15 мм калындыктагы күрөңдөр үчүн дагы 0,05 мм доктору дагы так тактагы өлчөмдүк тактыкты айтып жатабыз. Дарылар өндүрүүчүлөрү жана тамак-аш өнөр жайы үчүн кубулар жасаган компаниялар дагы дагы дагы тактыкка муктаж. Алардын өнімдери түгүл жылтыр, тийибестин жана чычынсыз беттерди талап кылат, бул эмне үчүн лазер системалары гана өндүрүштүн бардык серияларында туруктуу натыйжалар алууга мүмкүнчүлүк берет.

Таза коррозияга туруштуу болот кесүү үчүн лазердин оптималдык баптоолору жана жардамчы газдар

Окисиз кесүүнү алуу үчүн 12–16 бар азот көмөкчү газы 3–8 мм нержелүү болот кубулар үчүн сунуш берилет. Калың кубулар (10–15 мм) үчүн 0,8–1,2 м/мин жылдамдыкта иштеген 4 кВт талаш лазерди колдонуу күйүшсүз натыйжалар алууга жана термиялык бүрмөлөнү минималдаштырууга мүмкүнчүлүк берет. Бул параметрлер автоматташтырылган өндүрүштө жогорку тактыкты камсыз кылат.

Неге Фибер лазер кубу кесүү үчүн жумшак болот жогорку үйлөшүмдүү

Көмүртек мүнөтүндөгү салыштырмалуу төмөн көмүртек (0,3% төмөн) аны ылдыйынча 1500 градуска чейин кыздырғанда жылдам буландырат. Бул касиет орто көмүртек мүнөтүн фибер лазер кесүү үчүн ыңгайлуу кылат. Стандарттуу 6 кВт лазер системасы менен операторлор 20 мм калың орто көмүртек күрөң калбырларды минутына 2,5 метрге жеткен тездик менен кесип чыгып болот. Кесүү вертикалдык чегара менен аяктайт (божомолу менен жарым градуска ауыткып), бул кесүүдөн кийинки иштетүүгө кошумча убакыт кетпеген жанаракчылар үчүн жакшы. Айрым маалыматтарга караганда, FMA 2023 жылгы маалыматтарына ылайык, традициондук плазма кесүүдөн лазер системасына которулган сайын иштетүү чыгымдары 23% кыскарат.

Калың көмүртек күрөң калбырлардын термалдык башкаруусу жана кесүү сапаты

Көмүртек жыгач калындыгы 25 мм ашканда, импульстуу лазердик режимдер (1–2 кГц) жылуу киргизүүнү башкарууга жана бүгүлүштөн сактоого жардам берет. Оксигенге негизделген жардамчы газдын карыштарын колдонуу чыгат калдыктарын 40% кемитет, 30 мм бөлүктөрдө өлчөмдүк тактыкты камсыз кылат. Бул курулуштагы конструкциялык бөлүктөр үчүн жана орто көлөмдөгү өндүрүштө тактыкты камсыз кылат.

Ички иштетүү системасы: Аэрокосмос жана автомобилдер секторлорундагы жогорку тактыктагы болот бөлүктөр

Автомобилдердин биринчи деңгээлдеги жеткизуучүсү күнүнө 5000 отун-саптагыч түтүктөрдү 99,7% өлчөмдүк тактык менен чыгаруу үчүн 3D түтүк лазер кесүүнү ишке киргизди. Ошол эле система SS304 учак гидравликалык тирегичтеринде 0,12 мм тактыкты кесүүнү камсыз кылды, бул тенденциялык ыкмалар менен салыштырганда кийинки өнөктүрүү убактысын 62% кемитти.

Алюминий жана башка түстүү металлдар: Чыдам жана жарактуулуктар

Алюминий түтүктөрдү кесүүдөгү кайтаруу жана жылуулук өткөрүмдүүлүк маселелери

Аллюминий чын эле жарыкты жакшы чагылтат, биз колдонган лазердики толкун узундугунун 90% чамалуу болот жана ал жылуулукту чоң жылдамдык менен жоготот. Бул өзгөчөлүктөр лазердин энергияны өзгөрбөстөн жуттуруп алышын кыйыншыл кылат. Кийинки кезекте эмне болот? Эрип кеткен аймак бүт сүйлөп кетет жана кесүү жеринин тегизсиз болуп калат, айрыкча өндүрүштө көп кездешкен жыгач калыңдыктагы түткөлөр менен иштегенде. Жылуулук өткөрүмдүүлүк бул жерде башка кыйынчылык болуп саналат, анткени аллюминий жылуулукту нержат болоттон 5 эсе жакшы өткөрөт. Операторлорго таза кесүү алуу үчүн, параметрлерди өтө так тактоого туура келет, анткени кийин күрөң түстөгү калдык пайда болуп калуу керек эмес.

Окститацияны азайтуу жана кесүү сапатын жакшылоо боюнча эң жакшы практикалар

Азотту көмөктөшүүчү газ катары колдонуу оксидденүүнү оттеги менен салыштырганда 70% чейин азайтат. Бул жогорку жыштыктагы импулстуу лазердик режимдер менен бириктирүү (≥2,000 Гц) жана ыңгайлаштырылган саптын аралыгы (0,8–1,2 мм) четинин тегиздүүлүгүн 25% чейин жакшыртат. Бул өзгөртүүлөр жогорку сапаттуу колдонулган түзүлүштөрдө таза, дайыма даяр келип түшкөн беттерди алуу үчүн маанилүү.

Иштин мисалы: Электр түрдүү көлөмдөр үчүн алюминий чардаш бөлүктөрү

Иштетүүчү 2023-жылы электр тогу менен жүрүүчү машинелердин аккумулятордук табактарын 6 киловатттык талаш лазер түзүлүшү менен жасаганда плюс же минус 0,05 миллиметр тактыкта иштеткен. Алар 6xxx сериялуу алюминий түтүктөрдү кесүүдө кызыктуу нерсе байкаган: температура өзгөрүүлөрүн убактылуу каттоо менен кесүүдөн кийинки калдык материалды 12 пайыздан 3 пайызга чейин кемиткен. Жаңы гана Журнал of Materials Processing Technology сыяктуу жерде жарыяланган илимий изилдөөлөрдө машинелерди жеңилдетүү үчүн алюминийди колдонуунун артканы айтылат. Электр кара машинелерди жасаган компаниялар эми буркуттан 40 пайыз болгон болсо, эми алюминийден кесилген бөлүктөргө которуп жатышат.

Санын Өнөр жай тармагында Алюминий үчүн Талаш Лазерлердин Колдонулушунун Өсүшү

Тал кубаттуу лазерлэр эми аллюминий көрөнкүнү кесүүдө башкы роль ойной, дүйнө жүзүндө орнотуулардын 68% түзөт. Алардын 1,08 мкм толкун узундугу CO₂ лазерлеринен артыкчылыктуу жутумдуулук көрсөтөт, аллюминийдин 8 мм калындыгын таза натыйжалуу кесүүнү 1,2–1,8 м/мин ылдамдык менен камсыз кылат. Бул мүмкүнчүлүктөр HVAC, транспорт жана жаңылануучу энергия секторлорунда колдонууну тездетет.

Күрөң жана тала: Түтүк лазер кесүү технологиясынын чектөөлөрүн басып өтүү

Күрөң жана тала көрөнкүлөрүн иштетүүдө жогорку рефлекциялык кыйынчылыктар

Күрүнүп тургандай, 2023-жылы Лазердик иштетүү институтунун жаңы иликтөөлөрүнө шилтеме жасалып, мыс жана тунгурт менен иштөөдө алар инфракызыл толкун узундуктарында лазер энергиясынын 95% чамалуу кайра күзгүлөп түшүрөт. Бул кайра күзгүлөнүү оптикалык бөлүктөргө чыныгы көйгөй тудуруп, иштетүү шарттарын туруктуу сактоону кыйын кылат. Тунгурт кесүүдө цинк компоненти буланып кетүүгө баштайт, ошондуктан кыймызынча кесүүлөр, теңсиз четтер жана материалда жайгашкан кичине тескелер пайда болот. Бул көйгөйлөрдү чечүү үчүн көбүнчө профессионалдар импулсту лазерди орнотушу менен катар азот газы менен жардам көрсөтүүнү колдонушат. Импулстар балкытууну жакшы башкарууге жардам берет, а азот оксилениди тосуп турат, ошондуктан бул кыйын металлдар менен иштеген өндүрүүчүлөр үчүн кесүү процеси көпкө болжолдо бери алып, иштөө ыңгайлуу болот.

Фибер лазерлери таза мысты сенсиз кесе алабы? Техникалык анализ

Бүгүнкү күндө 1 кВт же андан жогорку кубатта иштегенде, таза мыстан түзүлгөн 3 мм калындыктагы материалдарды 0,1 мм тактык менен кесүүгө мүмкүнчүлүк берген тал фибер лазерлери өзгөрүлгөн технологиянын аркасында жакшы натыйжаларга жетишкен. Бирок, мында эскерүү керек нерсе бар: мыс өтө жакшы жылуулук өткөрүүчү болгандыктан, мындай кесүү түрү болот менен салыштырмалуу 30–40% убакыт кетирет. Бул мүмкүнчүлүк лазердин 1,08 микрометр толкун узундугу аркылуу жүзөгө ашат, анткени мыс бул толкунду 22% кабылдайт, бул эсеп менен алгачкы CO2 лазерлеринен 3 эсе жакшы. Бул жетишкендик электр өткөргүч кабелдер менен жылуулук алмаштыргыч системалары сыяктуу тактык талап кылынган компоненттерди чыгарууга мүмкүнчүлүк берет.

Кайтара чагылдырууну камтый турган стратегиялар жана кесүү тактыгын жакшылоо

Мыс жана талаңды иштөөнү жакшылоонун үч таанымал ыкмасы:

• Сырткы иштетүү : Кайтара чагылдырууну камтый турган покрытие абсорбцияны 18–25% арттырат
• Нурдун формалаштырылышы : Тик бурчтук паттерндер чагылдыруу жоголтууларын кемитет
• Аралаш техникалар : Төмөнкү күчтүү жылытуу импульстук кесүүгө каршы эрүүчү көбүктүн тогузун караңгытат

Бул методдор 2 мм түткүлөрдү кесүүдө чыгындыны 62% кемитет жана 20 м/мин чейинки кесүү тездигин сактайт

Түткү лазер кесүүсүнүн нарыктык талабы менен техникалык чектөөлөрү

2023-жылкы Глобалдык өнөр жай кесүү боюнча изилдөөгө ылайык, так аттын бөлүктөрүнө кармалуу дээр 50% көбөйдү, бирок өзүнчө техникалык кыйынчылыктар туруп турат. Декоративдик түзмө, теңиз куралдары, медициналык жабдуулар үчүн керектелген 0,2 мм ден төмөн болгон чегереден дайындалган кесүү системалары менен көп кыйынчылык келет. 6 кВт тал кесүү лазеринин жардамы менен 8 мм ат менен 0,25 градустук тактыкта кесүү мүмкүн болсо да, бул ыкмада саатына 180 доллар түрүндөгү чыгым кетет. Бул түрдү көбүнчө аба жана аба кеңештери же атайын өлчөмдөгү тактык керектелген учурда гана колдонушат.

Түтүк лазер кесүү машиналары үчүн материалдык үйлөштүрүү жөнүндө көрсөтмө

Лазер ылайыктуулук кестеси: Стандарттуу болот, Жумшак болот, Алюминий, Жез, Ат

Модернизацияланган түтүк лазер кесүү машиналары негизги материалдар боюнча ар түрдүү натыйжалар берет:

Нержелей жана жумшак болоттун лазерге ылайыктуулугу жогорку, анын ичинде ±0.1 мм чегинде тактыкты камсыз кылат. Алюминийдин кесүү жылдамдыгы болотко караганда 30% жылдам болушу керек, ал эми күрмөстүн рефлекциясы ишти чектейт — 2023-жылкы зерттөөлөргө ылайык, өндүрүүчүлөрдүн бар болгон 42% гана таза күрмө менен иштөөнүн натыйжалуулугун билдирет.

Пайда болуп жаткан материалдар: нишалык өнөр жайда титан жана атайын калаймдар

Аэрокосмостук жана медициналык секторлордо титан күрөңдөрдү кесүү үчүн волокондук лазерлерди колдонуу кенен таралып жатат. Тиимдүү иштетүү төмөнкүлөрдү талап кылат:

• 8–12 кВт лазер кубату
• Гелийге негизделген коргоочу газ карыштары
• Пульс узактыгы 0,8 мс эсебинен төмөн

Инконел сыяктуу никельге негизделген суперколлойлор лазер кесүүнү колдонууда жылына 19% өсүү көрсөтүп жатат, айрыкча 1200°C чейинки температурага туруктуу чыгуу бөлүктөрү үчүн

Сиздин материал үчүн туура лазер түрүн жана параметрлерди тандаңыз

Оптималдуу лазер орнотууларын аныктоо үчүн төрт фактор бар:

1. Материалдын рефлекциясы : Мышы үчүн ≥4 кВт кубат, ал эми болот 2 кВтта эффективдүү кесүү мүмкүн
2. Термик characteristics-ка : Исинүүнү башкаруу үчүн 3D нозл системасын колдонуу алюминий үчүн пайдалуу
3. Түтүк диаметри : Ротациондук остер 300 мм чейинки профилдерди колдойт
4. Бетинин аяктоо талаптары : Нержелүү болоттон чыккан кесүүлөр 99,995% таза жардамчу газдарды талап кылат

Операторлор жаңы ковуштар менен иштогондо сыноо кесүүлөрүн аткаруу керек, анткени курамындагы 0,5% өзгөрүү кесүү ылдамдыгын 12–15% кадар өзгөртө алат

Көп берилүүчү суроолор

• Лазерлер металлдарды кантип кесет?

  Лазер менен кесүү материалдар энергияны кантип жутуп алгандыгына жана таратканына байланыштуу. Нержелүү болот жана алюминий сыяктуу металлдар лазер кесүүгө реагироого түрдүү термиялык касиеттерге ээ

• Металл кесүү үчүн волокондуу лазерлердин CO2 лазерлеринен кандай артыкчылыктары бар?

  Волокондуу лазерлер CO2 лазерлеринен айырмаланып, атайын калыңдыктагы түтүктөр үчүн алардын кыска толкун узундугу жана энергияны жакшы жутуп алуусу аркылуу ылдамдык жана эффективдүүлүккө ээ

• Волокондуу лазерлер ийне жана талаа металлдарды сенимдуу кесе албайт?

  Волокондуу лазерлер импульстуу лазердин орнотмолору сыяктуу өзгөртүүлөргө жол берсе да ийне жана талаа металлдарды кесе алса, жумшак металлдарга салыштырмалуу аларга көбүрөөк күч жана убакыт керек болот

• Лазер менен кесүүдө кандай жардамчу газдар колдонулат?

  Азот жана оттек сыяктуу жардамчы газдар материалга жараша кесүү сапатын жакшыртуу, оксиддешүүнү каршы алуу жана эффективдүүлүктү арттыруу үчүн колдонулат.

• Тал күрөн лазерлери аллюминий кесүүгө жарашканбы?

  Ооба, аллюминий кесүү үчүн талаштардын эффективдүүлүгүнө байланыштуу талаштар кеңири колдонулат, бирок аллюминийдин рефлекциясы жана жылуулук өткөрүмдүүлүгүнө байланыштуу өзгөртүүлөр киргизүү керек.