Цолын хувьсагчид цэвэр шаргалж буй машинууд: Таны мэдэх шаардлагатай зүйлс

Хоолой болон цилиндр боловсруулах лазер хайчлах төхөөрөмжийн хөгжил

CO2-с цахилгаан соронзон лазерт шилжих: Технологийн том алхам Хоолойг лазерээр огтлох машинууд

CO2-с шилжих нь эдгээр салбарт металл таслах ажиллагааг хийх боломжийг бүрэн өөрчилсөн. Олон жилийн турш цахилгаан ороомог (CO2) лазер нь хоолойд боловсруулахад голчлох байр суурь эзэлж байсан бөгөөд энэ нь ойролцоогоор 2013 он хүртэл үргэлжилсэн. Гэсэн хэдий ч өнөөгийн үед шилэн лазер нь өмнөх загваруудтай харьцуулахад хурдыг ойролцоогоор 30 хувиар нэмэгдүүлж, энергийн хэрэглээг бараг хагасаар бууруулж чаддаг болсон бөгөөд энэ нь Industrial Laser Report-ийн өнгөрсөн жилийн тоо мэдээллээс харж болно. Гэхдээ хамгийн чухал зүйл бол эдгээр шинэ системүүд хэрхэн нарийн төвөгтэй материалуудыг хэрхэн боловсруулах явдал юм. CO2 лазерийн системд алюмин ба зэсийг таслах нь маш хүнд байдаг байсан бөгөөд таслах үед тогтворгүй байдал үүсдэг байв. Шинэ үеийн шилэн лазерын хоолой таслагчид туяаны чанарыг ойролцоогоор 98% тогтвортой байлгаж чаддаг бөгөөд үйлдвэрлэгчид зөвхөн илүү цэвэр таслалт авах талаас гадна, ихэвчлэн 0.2 мм-ийн нарийвчлалын дотор хүртэл нарийн хоолойн хэлбэрүүдийг илүү сайн удирдах боломжтой болсон.

Металл таслах лазер машиний хөгжлийн гол үе шатууд

• 2015: Анхны 10 кВт-ийн ширхэг лазерын системүүд худалдааны үйлдвэрлэлд орж ирлээ
• 2018: Хиймэл оюун дэмжсэн мөргөлдөөнийг урьдчилан сэргийлэх систем нь машин зогсох хугацааг 62%-иар бууруулсан
• 2021: 3D лазер хайчлах толгойнууд нэгэн зэрэг олон тэнхлэгтэй хоолойнуудыг боловсруулах боломжийг олгоно
• 2024: Хольдмог лазер/плазмын системүүд 80 мм зузаан нүүрстөрөгчийн сталийг минутанд 1.2 м-ээр хайчилдаг

Эдгээр шинэлэг бүтээлүүд лазер хайчлах тоног төхөөрөмжийг онцгой зориулалттай хэрэгслээс үндсэн үйлдвэрлэлийн хөрөнгө болгон хувиргасаар, дэлхий дахинд нийлүүлэлт жил бүр 19% 2020 оноос хойш өссөн.

Чадал, хурдны нэмэгдэл үйлдвэрлэлийн үр ашгийн дээрх нөлөө

Шилэн ширхэгийн лазер нь өнгөрсөн арван жилийн турш чадалдаа маш их өсөлттэй байсан бөгөөд 2015 онд ойролцоогоор 4 кВт-ийн систем байсан бол өнөөдөр гайхамшигтай 20 кВт-ийн загварууд хүрчээ. Энэ түвшний чадлын нэмэгдэл нь индустрийн тайлангийн мэдээллээр хар тугалган хоолойг оглох хугацааг бараг дөрөвний гурваар бууруулсан. Өнөөдрийн металлыг лазераар оглох тоног төхөөрөмжүүдийг автомжуулсан материал зөөх системтэй хослуулбал ойролцоогоор 92% үр дүнтэй ажилладаг бөгөөд энэ нь хуучин тоног төхөөрөмжүүдийн үзүүлэх үйл ажиллагаанаас бараг 30%-иар илүү. Илүү өндөр чадал, хурдны хослол нь чанарыг алдагдуулахгүйгээр цахилгаан станцын үйлдвэрүүд цагт 150-с дээш хоолойн деталь үйлдвэрлэх боломжийг олгодог. Эдгээр тоног төхөөрөмжүүд ±0.1 мм нарийвчлалыг хадгалж чаддаг тул эцсийн бүтээгдэхүүн нь уламжлалт арга замаас ямар ч бага бусад талаараа ижил чанартай боловч хоёр дахин хурдан хийгддэг.

Супер Өндөр Чадалтай Шилэн Ширхэгийн Лазер ба Нарийвчлалтай Оглох Ажиллагаа

Хоолой ба Хаалтанд Супер Өндөр Чадалтай Шилэн Ширхэгийн Лазер: Боломжууд ба Давуу Талууд

6-12 кВ хүртэлх чадал бүхий шилэн ширмийн сүүлийн үеийн улам өндөр чадалтай лазер нь өмнөх хувилбараасаа бараг 40% илүү хурдан материал таслаж, мөн ±0.1 мм нарийвчлалыг хадгалж чаддаг. Энэ нь 30 мм зузаан материал хэрэглэх боломжийг олгох бөгөөд чанарыг нь алдагдуулахгүй. Эдгээр системийг онцлог болгож буй зүйл бол тэдгээрийн найдвартай ажиллагаа юм. Индустрийн тоног төхөөрөмжүүд нь хатуу төлөвийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдээр бүтээгдсэн тул традицион CO2 лазерийн шаардлагатай хийн хэрэгслүүдэд хамаарахгүйгээс болж ойролцоогоор 99% ажиллагаатай байдаг. 2024 онд нийтэлсэн сүүлийн үеийн судалгаа ч гайхамшигтай үр дүнг харуулсан. Нэг инчийн нүүрстөрөгчийн ган хоолой дээр туршсанаар 12 кВ-ийн загвар нь минутанд 40 инчийн таслах хурд, зөвхөн 0.8 мм-ийн таслалтын өргөнтэй ажилласан. Энэ нь стандарт плазмын таслалттай харьцуулахад материал 30% бага алдагдаж байгааг харуулж байгаа бөгөөд үйлдвэрлэгчдэд зардлыг бууруулах, хаягдал багасгахад ихээхэн ач холбогдолтой.

Хоолой таслахад Шилэн ширмийн лазер ба CO2 лазерын харьцуулалт: Ажиллагааны харьцуулалт

Шилэн лазер нь CO₂ системүүдээс шийдэмтгий үзүүлэлтүүдэд давуу талтай байдаг:

2023 оны Индустрийн лазерын тайлангийн мэдээгээр шилэн лазер нь цахилгааны бага хэрэглээ, тусламжлага болон хийг багасгаснаар цагт $42-оор үйлдлийн зардлыг бууруулдаг.

Хоолой лазер хайчлах машинд ±0.1 мм нарийвчлалд хүрэх

Дэвшилтэт шугаман хөдөлгүүрүүд болон бодит цагт температурын өөрчлөлтийг тооцсон систем нь CNC машинд төстэй байршилтын нарийвчлалд хүрдэг. Интеграци хийгдсэн дүрсний систем нь материал гадаргуугийн хазайлтыг ±1.5 мм хүртэл автоматаар зохицуулж, серийн үйлдвэрлэл дэх тогтвортой хайчлалтын чанарыг хангана.

Орчин үеийн лазерийн технологийг ашиглан зузаан ханатай хоолойг нарийвчлалтайгаар таслах

Өндөр гэрэлтдэг ширхэг лазер нь 30 мм зэвэрдэггүй ган хоолой дээр 1.2 м/мин хурдтай таслалтыг хадгалж, налуу таслалтанд <0.5°-ийн өнцгийн хазайлтанд хүрч чаддаг. Энэ нь өмнө нь олон үйлдвэрлэлийн үйлдэл шаарддаг байсан хүнд ханатай хоолойг цорын ганц үед боловсруулах боломжийг олгоно.

Нарийвчилалтай таслалтаар материал алдагдлыг хамгийн бага байлгах

Захидалтын оптимизацийн алгоритмууд болон 50 мкм давталтын нарийвчлал нь хоолой боловсруулах үйл явцад анхдагч материал хэрэглээг 22%-иар бууруулдаг. Волокон лазерын онцлог шинж чанар болох 0.3–0.8 мм-ийн нарийн таслагдсан зузаан нь Inconel болон титан зэрэг өндөр өртөгтэй хайлшинд байх үнэт материалуудыг хадгалж өгдөг.

Лазер таслах системд автоматжуулалт, хиймэл оюун ухаан болон Industry 4.0-ийн интеграци

Хамгийн их үр ашгийг хангахын тулд хиймэл оюун ухаанаар таслах замыг оптимизаци

Өнөөгийн лазерын хайчлалтын тоног төхөөрөмж нь зураглалыг унших, ажиллаж буй материал ямар байгааг ойлгох зориулалттай хийсвэр оюун ухааныг ашигладаг бөгөөд үүний дараа өөрөө боломжит хамгийн тохиромжтой хайчлалтын замыг бий болгодог. Эдгээр оюунлаг системүүд нь хэсгүүдийг таавар шиг нарийвчлан багцлах ухаалаг арга хэмжээнүүдийн тусламжтайгаар боловсруулалтын хугацааг хамгийн ихдээ 25 хувь хүртэл бууруулах, мөн хаягдал хэмжээг хамгийн бага түвшинд байлгахад тусалдаг. Эдгээр машинуудыг ажиллуулдаг программ нь металл хэсгийн зузаан түвшинд хамааран чадлын түвшинг тасралтгүй тохируулдаг тул нержисан ган, хөнгөн цагаан хальс эсвэл хатуу титан хоолойтой ажиллах үед ч цэвэр, нарийвчлалтай хайчлалт хийгддэг. Ийм ухаалаг замын төлөвлөлтийн тусламжтайгаар үйлдвэрлэгчид одоо 0.2 миллиметр орчим нарийвчлалтай нарийн дүрсүүдийг боловсруулах боломжтой болсон бөгөөд ингэснээр бүтээгдэхүүнүүд илүү хурдан гардаг, фабрикууд цахилгааны хэрэглээний зардлаас мөнгө хэмнэдэг болсон.

CAD/САМ програм хангамжийн интеграци нь загварчлал ба хайчлалтын амьдралын амжилттай ажиллагааг хангана

Орчин үеийн лазерын хайчлалтын системүүд CAD/CAM програм хангамжийн хамт гладко ажилладаг бөгөөд ихэнх дэлгүүрүүд өмнө нь хийдэг байсан зовиуртай гарын авлагаар програмчлах ажлыг багасгадаг. Нийлмэл 3D хоолойн загварууд дээр ажиллах үед эдгээр машинууд компьютерийн загвараас бодит хайчлагдсан хэсгүүд рүү зөвхөн ойролцоогоор 15 минутанд шилжих боломжтой. Өмнөх үед ийм төрлийн тохиргоо хийхэд дөрвөн цаг ба түүнээс дээш хугацаа зарцуулдаг байсан. Бортны программ нь вектор зураглалыг машины код болгон хувиргах, мөн олон тэнхлэгт нийлмэл хайчлалт хийх үед деталь хооронд магадгүй мөргөлдөх цэгийг урьдчилан тогтоож, бүх хүнд ажлыг гүйцэтгэдэг. Мөн бодит цагт ажилладаг симуляторууд нь шалгалтын алдаатай ажиллагааны тоог бараг 90%-иар бууруулдагийг мартахгүй байх хэрэгтэй. Агаарын нисэх онгоцны индустрийн хувьд анхны оролдолд зөв хийх нь (ялангуяа үнэтэй титан материалтай ажиллах үед) маш чухал учраас ийм нарийвчлал нь хугацаа болон мөнгийг хадгалж өгдөг.

IoT болон Industry 4.0 технологиудын тусламжтайгаар бодит цагт үйл явцыг хянах

4-р Ерөнхийлөгчийн стандартад нийцсэн орчин үеийн лазерийн таслагч машинууд нь 15 гаруй үзүүлэлтийг зэрэг хянах IoT сенсоруудтай холбогдсон байдаг. Жишээ нь, савхны халуун зэргийг, хийн даралтыг, лазерын цацраг зөв чиглэлтэй явж байгаа эсэхийг тасралтгүй хянах боломжтой. Эдгээр cloud суурилсан системүүд нь бодит цагийн мэдээллийг өмнөх ажиллагааны түүхтэй харьцуулан шинжилж, хэрэв таслалтын хазайлт +/– 0.15 мм-аас их бол автоматаар өөрчлөлт хийдэг. Өнгөрсөн жилийн зарим судалгаагаар ийм хяналтыг ашигладаг үйлдвэрүүд хуучин тоног төхөөрөмжтэй үед 82% байсан анхны амжилтанд хүрэх түвшингээ машин хэсгийг (жишээ нь, автомашины гаргалтын систем) үйлдвэрлэхдээ 98.7%-руу нэмэгдүүлсэн байна. Мөн хэмнэсэн цагийг ч үл тоож болохгүй. Тасралтгүй урсдаг мэдээллийн дараа техникчид одоо асуудлыг алсаас шийдвэрлэж чадах болсон бөгөөд индустрийн тайлангуудын мэдээллээр ээлжийн солилтоор үүсдэг зогсолтын хугацааг ойролцоогоор гуравны хоёроор бууруулсан.

Лазерийн хайчлалтанд ХИ ба IoT-г интеграцлах замаар урьдчилан сэргийлэх засвар үйлчилгээ

Хэрэв бид машинуудын хэлбийлтийг, цахилгаан эрчим хүчний хэрэглээг хугацаагаар нь хянах, оптик хэсгүүд изэн зэрэгтэхийн тэмдгийг ажиглахад хиймэл оюун ухаан лазерын төхөөрөмжинд гэнэт доголдохоос 200 цагийн өмнө асуудлыг илрүүлж чаддаг. Сүүлийн үед автомашин үйлдвэрлэх үйлдвэрүүд энэ технологийг ашиглаж эхэлсэн бөгөөд тэдний олж байгаа зүйл маш гайхамшигтай: ажилчид засвар хийх шаардлагатай боломжит асуудлын талаар урьдчилан мэдээлэл авдаг тул хүлээгдээгүй зогсонги байдал 40 хувийн хэмжээгээр буурсан. Энэ бүхний ард байгаа ухаалаг системүүд өнгөрсөн 12,000 гаруй засварын тохиолдлын өгөгдөлд үндэслэн ямар хэсгийг эхлээд солих ёстойг тодорхойлдог. Ширээн дээрх ажиллагаанд их хэмжээний цэвэрхэн ган ашигладаг үйлдвэрүүдэд энэ нь үнэ ихтэй төмөрлөгийн толгойнуудын амьдралын хугацаа өмнөхтэй харьцуулахад 30 хувиар уртассан гэсэн үг юм. Мөн эцсийн дүнд гарах давуу талуудыг үл тоомсорлоё. Үйлдвэрүүд машин тус бүрээр жилд дунджаар 18,000 ам.доллар хэмжээний засвар үйлчилгээний зардлаас хэмнэсэн бөгөөд үйл ажиллагааны чанар бууралгүйгээр үйлдвэрлэлтийг тасралтгүй явуулж чадаж байна. Хамгийн чухал нь эдгээр сайжруулалтууд нь эрүүл мэндийн байнгын багаж хэрэгсэл тасралтгүй үйлдвэрлэх шаардлагатай үед ч 99.3 хувийн ачаалалтайгаар үйлдвэрлэлтийг явуулах боломжийг олгодог.

Лазерын хайчлалтын машинийн материал дахин тохируулах боломж болон олон салбарын хэрэглээ

Эрдэс материал, зэвэрдэггүй ган, хөнгөн цагаан, нүүрстөрөгчтэй ган, титан зэрэг янз бүрийн материалыг хайчлах

Онөөдрийн лазерын хайчлалтын машинууд нь барилгын төслүүдэд өргөн ашиглагддаг стандарт нүүрстөрөгчийн ган, авиа хөдөлгүүрийн үйлдвэрт эрчимтэй ашигладаг янз бүрийн хайрцагнууд, ангижрахгүй ган, медицинэн имплантат хийхэд маш ихээр ашиглагддаг титан зэрэг 30 мм зузаан хүртэлх металлтай ажиллах үнэхээр нарийвчлалтай ажилладаг. Материал судлалын саяхны судалгааны дагуу, шинэ технологийн ширхэг лазер нь хуучин арга замаас ойролцоогоор 35 хувиар илүү нарийн хайчилж чаддаг. Энэ нь дулааны вредийн үед мэдрэг металлтай ажиллах үед ялангуяа илүү сайн үр дүн өгдөг. Үйлдвэрийн эзэн захирлууд үйл ажиллагаагаа хялбаршуулахыг хүсвэл эдгээр машинууд нь нэг төрлийн металлыг нөгөөгөөр солих боломжийг хялбар болгох бөгөөд ямар ч ажил хийсэн ч өндөр чанартай хайчлалт, тогтвортой үйлдвэрлэлийн хурдны түвшинд байлгах боломжийг олгодог.

Нийлмэл хоолойн геометр дүрсжилэлд зориулсан захидал үйлчилгээ болон дизайн хийх боломж

Орчин үеийн лазерын системүүд сүүлийн үед бидний ихэвчлэн хардаг зургаан өнцөгт загвар болон муруй шугамуудыг оруулаад металлын хоолойд бүх төрлийн нарийн дүрсийг хайчилж чаддаг. Эдгээр хоолойн ханын зузаан нь харьцангуй их байдаг бөгөөд заримдаа ойролцоогоор 25 мм хүрдэг. Хөгжүүлэлтийн хувьд орчин үеийн системүүд инженерүүдийг захидалтын ажлуудад тохируулах хайчлалтын тохиргоог арав минутад бага хугацаанд шинэчлэх боломжийг олгодог. Архитектур дизайн зэрэг салбарт энэ нь маш чухал учраас стандарт үйлдвэрлэлийн арга замаар гаргаж авах боломжгүй ганц биет бүтцийн хэсгүүдийг шаарддаг. Жишээлбэл, XYZ Үйлдвэрлэл хээтэй хэлбэр, өнцгүүдтэй хоолойнуудын хувьд хиймэл оюунлаг маргаашгийн хайчлалтын зам хэрэглэх болсноор прототипын зардлыг ойролцоогоор 40 хувиар хэмнэсэн.

Автомашин үйлдвэрлэлийг автоматжуулсан хоолойн лазерын хайчлалтаар хувьсгалчлах

Одоо үед олон авто үйлдвэрүүд шаталт, дугуйн хангамж, гидравлик шугам зэрэг хэсгүүдийг үйлдвэрлэхдээ автомжуулсан хоолойн лазер хайчлах технологийг ашиглаж эхэлсэн. Эдгээр төхөөрөмж нэг циклийг 90 секундын дотор дуусгадаг нь маш гайхалтай юм. Нэг том электромобилийн компани 6 кВт-ын ширхэг лазерт шилжсэнээс хойш хөндийн хэсгийн үйлдвэрлэл 60% -иар нэмэгдсэн. Эдгээр системүүд янз бүрийн материал дээр ажилладаг бөгөөд ижил тохируулгатай 2 мм хайрцагийн хоолой болон 8 мм-ийн нүүрстөрөгчийн гангуудыг хэрэглэдэг. Ийм олон талт чадвар нь янз бүрийн детальд чанарыг тогтвортой байлгахын зэрэгцээ цаг, мөнгийг хэмнэдэг.

Өндөр нарийвчлал шаарддаг Агаарын нисэх онгоц, Эмнэлгийн хэрэглээ

Агаарын нисэх тэргийн салбар нь ±0.1 мм лазерт огтлогдсон титан хангамжийн шугам болон найрмал материалтай агаарын хөндийн барилгуудад тулгуурладаг бөгөөд эмнэлгийн хэрэгсэл үйлдвэрлэгчид 50 мкм нарийвчлалтай стент үүсгэхийн тулд маш хурдан лазер ашигладаг. Агаарын нисэх тэргийн үйлдвэрлэлийн тайлангийн мэдээгээр онгоцны гидравлик бүрэлдэхүүн хэсгийн 92% одоо лазерт огтлогдсон титан хайлш ашиглаж, CNC-машинлагч хэсгүүдтэй харьцуулахад цуглуулгын алдааг 27%-иар бууруулсан.

Барилгын болон Эрчим хүчний салбарт турзины хоолойг лазераар огтлох найдвартай шийдлийг нэвтрүүлэх

Гадаадын тосны цэцэрлэг, цөмийн бүтцийн барилга зэрэгт ашигладаг ханын зузаан нь их (зарим нь 300 мм диаметртэй) ган хоолойг одоогоор 12 кВт лазертай хэрэгсэлээр огтолж байна. Эдгээр лазер нь дунджаар 98% нарийвчлалтай шулуун хэвтээ чиглэлд огтлолт хийх боломжийг олгодог. Зах зээлийн хандлагыг судлахад энергийн инфраструктурын салбарт лазер ашиглан огтлох технологийг хэрэглэх нь эрчимтэй өсөн нэмэгдсэн байна. MarketsandMarkets-ийн мэдээний байцаачлаар 2020-2023 онд жилд дунджаар 19% өсөлттэй байсан. Энэ нь их даралтанд ажиллах нөхцөлд нийлүүлэх зүйлсийн хоорондох зайг аюулгүй, үр дүнтэй ажиллахын тулд 0.5 мм-ээс доош байлгах шаардлагатай гэдгийг харвал илүүд үгүй.

Лазерийн огтлогч машин талаарх асуулт хариулт

CO2-с ширхэг лазер руу шилжихийн гол давуу тал юу вэ?

Гол давуу талууд нь огтлох хурд нэмэгдэх, цахилгаан эрчим хүчний хэрэглээ багасах, цаасан, зэс зэрэг боловсруулахад хэцүү материалуудыг илүү сайн хэрэглэх боломжийг олгоно.

Лазерийн огтлогч машинууд хэрхэн бүтээмжийг сайжруулсан бэ?

Хүч чадал, хурд нэмэгдсэнтэй холбоотойгоор орчин үеийн лазер хайчлах тоног төхөөрөмжүүд илүү их нарийвчлал, бага хаягдалтайгаар деталь үйлдвэрлэж, үйлдвэрлэлийн нийт үр ашгийг сайжруулдаг.

Шилэн лазер CO2 лазераас яагаад илүү найдвартай вэ?

Шилэн лазерууд хатуу төлөвийн бүрэлдэхүүн хэсгийг ашигладаг бөгөөд CO2 лазеруудад шаардагдах хийн хэрэгслээс салангуутай байдаг тул илүү найдвартай, засвар үйлчилгээний шаардлага багатай байдаг.

Ямар салбарууд шилэн лазерын технологийн хамгийн их өргөн ашиг тустай вэ?

Агаарын тээвэр, автомашин, эрүүл мэнд, барилга, энергийн салбарууд нарийвчлал, хурд, материалтай ажиллах олон талт чадварын талаарх давуу талуудын тулд шилэн лазерын технологийн өргөн ашиг тустай.

Хиймэл оюун ухаан (AI) болон интернет зүйлсийн сүлжээ (IoT) лазер хайчлах машинд хэрхэн тусладаг вэ?

Хиймэл оюун ухаан хайчлалтын замыг оновчтой болгох, цаашид гарах доголдолыг урьдчилан таамаглахад тусалдаг бол интернет зүйлсийн сүлжээ бодит цагт хяналт тавих, тохируулгыг хийх боломжийг олгодог бөгөөд илүү өндөр үр ашиг, зогсолтын цагийг бууруулдаг.