Шилэн лазерийн төхөөрөмж нь яагаад нарийвчлалтай металл хайчлах ажилд тохиромжтой вэ?

Металл боловсруулалтанд хичнээн ч нарийн, нарийвчлал шаардлагатай ч боломжтой

Өндөр чанартай цацраг болон жигд чагтлал нь нарийвчлалыг хангаж өгдөг Цэцэрлэг үйлдвэрлэл

Файбер лазерийн хайчлах машинууд нь CO2 лазераас 10 дахин илүү нарийвчлалтай параллель цацраг ашиглан микрон түвшний нарийвчлалд хүрдэг. Энэ концентрацитай энерги нь 0.1 мм-ээс бага зуурас үүсгэж, металлыг нарийвчлан хайчлах боломжийг олгоно. Ингэснээр үйлдвэрлэгчид тогтмол ±0.05 мм нарийвчлал хадгалах боломжтой болж, нисэх онгоц, эрүүл мэндийн салбарт шаардлагатай 1:1 хэмжээний нарийвчлалыг хангах боломжийг олгодог (2024 оны Лазерын технологийн хүрээлэнгийн судалгаа).

Металл хайчлах үед нарийвчлал, тогтвортой точность ба үр дүнтэй ажиллагааг хангах

Автомжуулсан шилэн ширмийн лазерын системүүд 25 мм хүртэлх зэс, цагаан тугалган хавтанг 10,000-г хэтрэх циклд 99.8% давталтын нарийвчлалтайгаар боловсруулдаг. Плазмын хайчлалт нь 0.3—1.2 мм хазайлт үүсгэх бол шилэн ширмийн лазер нь минутанд 30 метр хурдтай ч <0.1 мм-ийн хазайлт л үүсгэж, механик арга замаас 19%-иар бага материал алдагдуулдаг.

Дээд зэргийн ирмэгийн чанар ба дараах боловсролтын шаардлагыг бууруулах

Хүрэхгүй арга зам нь Ra 1.6 µm гадаргуугийн төгсгөл (хөнгөн элсэлттэй адил) үүсгэж, хэрэглээний 83%-д хоёрдогч шлифлах шаардлагыг арилгадаг. 2023 оны хальсны металлын боловсруулалтын судалгаанд шилэн ширмийн лазер ашигладаг компаниуд усны струйкарын системтэй харьцуулахад 8 цагийн ажлын үеэр дунджаар 42 минутын дараах боловсролтын цагийг бууруулсан байна.

Хаалшгүй бага халуунд өртөх бүс (HAZ) материал бүрхэвчийн бүтцийг хадгална

Шилэн лазер нь 3 мм-ийн зөөлөн ган дээр 0.25 мм-ээс бага HAZ бүсийг үүсгэх бөгөөд плазмаас 76%-иар нарийвтар байдаг. Энэ нарийвчлал нь автомашин, цэргийн салбарт ашиглагддаг хүнд даацын деталиудад чухал болох 0.5 мм зэс хаягдал зэрэг мэдрэг материалд муруйх явдлыг урьдчилан сэргийлж, анхны техникийн шаардлагаас 2%-иас ихгүй хязгаарт таталтын бат бэхийг хадгалж өгдөг.

Өндөр хэмжээний үйлдвэрлэлд тогтвортой, давтагдах үр дүн

Шилэн лазерын огтлогч машинууд томоохон үйлдвэрлэлийн үйл ажиллагаанд харьцангуй тохиромжгүй тогтвортой байдлыг хангаж, өндөр хэмжээний үйлдвэрлэлийн орчинд давтагдах чанарын чухал шаардлагыг хангана.

Тогтвортой ажиллагаа нь өндөр хэмжээний үйлдвэрлэлд тогтвортой чанарыг баталгаажуулна

Дэвшилтэт хөргөлтийн систем болон засварлагддаг оптик нь 24/7 үйл ажиллагааны турш ±0.1 мм-ийн байрлалын нарийвчлалыг хадгална. Хэрэглээний электрод эсвэл хийн толь шаардлагагүй, ширхэг лазер нь 100,000+ огтлолтын цагийн турш туяаны интенсивыг хадгалж чаддаг (Индустрийн стандарт 2023), эхний хэсгээс мянга дахь хэсэг хүртэл тогтмол үр дүн гаргадаг—нохойн эвдрэлд өртөмтгий плазмын системтэй харьцуулахад илүү сайн.

Огтлох параметрт илүү их хяналт тавих нь давталтыг сайжруулдаг

Ажиллуулагчид чадал, пульсийн давтамж, хийн даралтыг суб-миллисекундын нарийвчлалтайгаар тохируулж болно—жишээ нь автомашиний самбар хэвлэх гэх мэт хэрэглээнд чухал. Интеграцлагдсан сенсорууд зузааны ялгаагаар параметрүүдийг автоматаар тохируулдаг бөгөөд CO2 лазерийн харьцаагаар материал алдалтыг 12–18%-иар бууруулдаг (Fabrication Tech Journal 2024).

Урт хугацааны найдвартай ажиллагаа Цахилгаан сав сул лазерын огтлолт Машиныг

Хатуу биеийн загварчлал болон хамгийн бага засвар үйлчилгээтэй нь шалтгаалаад орчин үеийн ширхэг лазерын системүүд автомашин үйлдвэрлэлд 98.5% ажиллагааны цагийг хангаж чаддаг. Энэхүү найдвартай байдлын үндсэн дээр үйлдвэрлэлийн зогсонги цагийг хуучин арга замаас 40%-иар бууруулж, хүнд нөхцөл байдлын үйлдвэрлэлийн хуваарьт тасралтгүй гарц болон цаг хугацаанд нь хүргэлтийг хангах боломжийг олгодог.

Эдгээр чадавхууд нь ширхэг лазераар хайчлах технологийг их хэмжээний нарийн үйлдвэрлэлийн үндсэн суурь болгож байгаа бөгөөд жижигхэн хазайлтууд ч бүх нийлүүлэлтийн хэлхээг салгаж болохуйц.

Нарийн бөгөөд нарийн төвөгтэй загварчлалын хувьд дэвшилтэт чадавхи

Нарийн металл хайчлах үед төвөгтэй геометртэй деталийн нийцэл

Ширхэг лазераар хайчлах төхөөрөмжүүд CAD/САМ програм хангамж болон хөдөлгөөний удирдлагын системтэйгээ урвуушраа интеграци хийснээр нарийн дүрсийг хайчилдаг. Нисэх онгоцны бэхэлгээ, дамжуулалтын деталиудад олон талт контур хайчлах үед үйлдвэрлэгчид ±0.05 мм нарийн чиглэлтэй ажилладаг бөгөөд 2023 оны нарийн инженерийн стандартын дагуу анхны туршилтын амжилт 99.8% байна.

Материалыг муруйлгахгүйгээр нимгэн, мэдрэг деталийг хайчлах чадвар

0,3 мм-ээс бага цэгийн диаметр бүхий шилэн кабелын лазер нь дулааны деформац з фактикийн тэгтэй ойролцоо 0,1 мм-ийн хэмжээтэй нержавейкаас хийсэн шайбууд болон 0,6 мм-ийн хөнгөн цагаан фольвийг цэвэрхэн огшино. Титаны 0,5 мм-ийн хавтанг ижил нөхцөлд боловсруулах үед CO2 системтэй харьцуулахад ирмэгийн муруйлт 83%-иар буурсан байна гэж 2022 оны материал судлалын судалгаа харуулсан.

Туршлага: Шилэн кабелын лазерыг агаарын хөлгийн хэсгийг үйлдвэрлэхэд ашиглах

Урд товчооны хөдөлгүүрийн савааны хөргөлтийн тунгалагийн загварын хэмжээний нарийвчлал 99,9% хүртэл сайжирч, хүрэлцэх хэмжээний хайлшны деталь бүрдэлд өмсөлтөөр үүссэн 0,8% хаягдал гарах явдлыг арилгасан тэргүүлэх нисдэг онгоцны нийлүүлэгч компани шилэн кабелын лазерт шилжсэн юм.

Дэвшил: Эмнэлгийн тоног төхөөрөмжийн үйлдвэрлэлд нарийн төвөгтэй загварын эрэлт ихсэж байна

Эмнэлгийн тоног төхөөрөмжийн салбар нь лазераар огтсон микро урсгалын зам, мөрөнгийн торны загварын хувьд жил илүүгээр 34% өссөн (2024 оны Эмнэлгийн дизайн тайлан). Шилэн кабелын лазер одоогоор нитинол стентэд 50 микрон хэмжээтэй элементийг ердийн үйлдвэрлэж байгаа бөгөөд цусны судасны 78% суулгац нь захидалтын дагуу геометр хангамж шаарддаг тул энэ чадвар маш чухал болсон.

Материалын стресс багасах, цэвэр огтлолтой гадаргуу

Биеийн мэдээлэл хүрэхгүй, энерги нь тодорхой цэгт нөлөөлөх нь материалд үзүүлэх стрессыг багасгадаг

Шилэн ширхэгийн лазер нь зөвхөн 0.1—0.3 мм-ийн нарийн бүсэд энерги өгч, бие физик харьцах замаар үүсэх механик деформацийг арилгадаг (Materials Processing Technology Сэтгүүл, 2023). Энэхүү төвдөж өгсөн энерги нь плазмын огтлолттой харьцуулахад үлдэгдэл стрессыг хүртэл 40%-иар багасгаж, онгоцны инженерийн зэрэгтэй хайрцаг шиг мэдрэмтгий хайлшингийн бүтцийн бүрэн байдлыг хадгалдаг.

Цэвэр ирмэг, бага дросстэй болох нь огтлолтын чанарыг сайжруулдаг

Төвлөрсөн цацрагийн шугаман байдлын утга Ra 3.2 µm-ээс бага байх тул ихэвчлэн гадаргуугийн цэвэрлэлтийг шаарддаггүй. 2023 оны шинжилгээ нь CO2 системүүдтэй харьцуулахад дроссын үүсэлтийг 92% багасгасан бөгөөд эмнэлгийн тоног төхөөрөмжийн үйлдвэрлэлд шууд бүрдүүлэх боломжийг олгодог ба боловсруулалтын цагийг 30—50%-иар бууруулдаг.

Плазмын огтлолттой харьцуулахад дулааны удирдлагын давуу тал

Плазмын нумын температураас 15 дахин бага температурт ажилладаг шилэн кабель лазер нь 2 мм-ээс бага зузаан материал дээр хэвийн байдлыг алдалгүй нарийвчлалтайгаар 0.3 мм-ийн цагаан тугалган шайг огтлоход боломжийг олгоно.

Энергийн Үр Ашиг ба Хугацаа Хэтрэх Зардлын Давуу Тал

Энергийн Үр Ашигтай Лазерийн Огтлолт Нийтлэг Зардлыг Бууруулдаг

Орчин үеийн шилэн кабель лазерийн огтлогч машинууд CO2 лазераас 35% хүртэл бага энерги зарцуулдаг бөгөөд ижил хурдтай байна (LaserTech Institute, 2023). Энэ үр ашиг нь их хэмжээний үйлдвэрлэлт хийдэг газруудад цахилгааны зардлыг бууруулдаг бөгөөд автомжуулалт нь материал ашиглалтыг үр дүнтэй болгох, хаягдлыг хамгийн бага хэмжээнд хүргэдэг.

CO2 лазер ба плазмын системүүдтэй харьцуулахад цахилгааны хэрэглээ бага

Шилэн кабель лазер нь зузаан багатай металл огтлох үедээ CO2 системүүдээс 30—50% цахилгааны оролт бага шаарддаг. Ижил ажлыг гүйцэтгэхэд плазмын системүүд нэмэлтээр 2—3 дахин илүү энерги шаарддаг бөгөөд үйлдвэрийн энергийн хэрэглээний стандартын дагуу үнэлэгдсэн. Мөн энэ биеийн хүрэлцэхгүй процесс механик боловсруулалтаас үүсэх нэмэлт цахилгааны ачааллыг ч мөн авчрахгүй.

Автоматжуулсан усан тутасны лазертай бутлуурын тогтвортой байдлын ач холбогдол

Интегралсан автоматжуулалт нь дараахь аргаар тогтвортой байдлыг нэмэгдүүлнэ:

• Шаардлагагүй эрчим хүчний хэрэглээг бууруулах урьдчилан таамаглах үйлчилгээний алгоритмүүд
• Нүүр материалын хэрэглээг багасгах ухаалаг ургамал суулгах програм хангамж
• LED түвшинд ажилладаг ажлын талбайн гэрэлтүүлэг нь халоген хувилбаруудаас 80% бага эрчим хүч хэрэглэдэг

Металлын үйлдвэрлэлийн эхэн үеийн өндөр өртөг ба урт хугацааны үр ашиг

Улаан тутасны лазер машин нь плазма системээс 20~40% өндөр эх үүсвэртэй өртөгтэй боловч тэдний 25,000+ цагийн амьдралын хугацаа нь олон жилийн хэмнэлтийг бий болгодог. Хэрэглэгчид ихэвчлэн 2023 оны металлын үйлдвэрлэлийн ROI судалгаанаас харахад эрчим хүчний үр ашигтай, бүтээмжийн өсөлтийн тусламжтайгаар хөрөнгө оруулалтыг 18~32 сарын дотор нөхөн төлж авдаг.

Ихэнх асуултууд

Улаан тутас лазерээр бутлах машин ямар нарийвчлалтай байдаг вэ?

Улаан тутасны лазерээр хасах машин нь 0,1 мм-ээс доош хязгаартайгаар микроны түвшинд үнэн зөв байдлыг хангаж, агаарын тээврийн болон эмнэлгийн бүрэлдэхүүнд чухал ач холбогдолтой ± 0,05 мм-ийн хүлээлттэй байдлыг хадгалах боломжтой.

Улаан тутасны лазерээр бутлах нь материал хог хаягдлыг хэрхэн бууруулдаг вэ?

Шилэн кабелийн лазер 0.1 мм-ээс бага хэмжээний хэлбэлзэлтэй байдаг тул механик арга замаас харьцуулахад материал хаягдал 19%-иар буурдаг.

Плазмын хайчлалтаас илүү шилэн кабельт лазерын хайчлалтын давуу тал юу вэ?

Шилэн кабельт лазер нь дулааны нөлөөллийн бүс нь нарийвтар байдаг, деформаци болох эрсдэл бага, цахилгаан хэрэглээ багатай. Түүнчлэн, ирмэгийн чанар сайн байдаг бөгөөд нэмэлт боловсруулалт бага шаардлагатай.

Бусад арга замаас харьцуулахад шилэн кабельт лазерын хайчлалтын систем хичнээн энерги хэмнэлттэй вэ?

Шилэн кабельт лазер CO2 лазераас 35% хүртэл цахилгаан хэрэглэх бөгөөд бусад арга замаас зузаан багатай металл хайчлахад цахилгааны оролт 30—50% бага шаарддаг.