Turli quvur materiallari uchun qo'rquvli lazer kesish mashinalarini qanday tanlash kerak?

Materiallar mosligi va uning ta'siri Naychalarni lazer bilan kesish samaradorligiga

Lazer orqali naychalarni kesishda ishlatiladigan keng tarqalgan quvur materiallari (nержавейка, aluminiy, latun, mis, titан)

Sanoatda keng qo'llaniladigan besh asosiy metall turida tolali lазerli kesuvchilar juda yaxshi ishlaydi. Korroziyaga chidamli bo'lgani uchun, korroziyaga chidamli po'lat sanoat sohasida keng qo'llaniladi. Alyuminiy samolyotlar va kosmik kemalarda kerak bo'ladigan yengil qismlarni yaratish uchun ommabop. Brɔnz ba'zida binolarning bezak detallariga kiritiladi. Mis elektr simlari va quvurlar uchun qulay, titan esa mustahkamlik muhim bo'lgan tibbiy asboblarda ko'pincha uchraydi. Ushbu zamonaviy lаzer tizimlari qalinligi 25 mm gacha bo'lgan po'lat plastinkalarni va 15 mm atrofida qalinlikdagi rangli metallarni kesishga qodir. Usbu uskunalar ±0,1 mm aniqlikni saqlaydi, bu og'irlik ko'tarishi kerak bo'lgan yoki sizmut hosil qilmasdan zich muhrlangan qismlarni yaratishda ahamiyatli farq yaratadi.

Material tarkibi kesish sifati va qayta ishlash samaradorligiga qanday ta'sir qiladi

Materiallarning kimyoviy tarkibi ularning kesish jarayonida lazer bilan o'zaro ta'sir qilishida katta rol o'ynaydi. Masalan, alyuminiy yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi (taxminan 237 Vt/mK) tufayli eritma havzasi bilan samarali boshqaruv uchun pulsli lazer yetkazib berish zarur bo'ladi. Mis yoki latun bilan ishlashda operatorlar odatda ingichka varaqalarda kislorod yaxshi ishlashini, qalinroq materiallar uchun esa siqilgan havo mos kelishini aniqlashadi. Bu zavod xonalari texniklari lazer kesish operatsiyalarini sozlashda hisobga oladigan ba'zi muhim omillardan biri.

Po'latdagi uglerod miqdorining oshishi chegaraning qattikligini oshiradi, lekin energiya absorbsiyasi talablari ortishi tufayli oddiy po'tgorga nisbatan kesish tezligini 18—22% kamaytiradi.

Rangli metallarda issiqlik o'tkazuvchanlik va aks etish qiyinchiliklari

Alyuminiy po'latga qaraganda taxminan 15 dan 20 foizgacha ko'proq quvvat talab qiladigan darajada tez sovib ketadi, chunki u doimiy kesish kengligini saqlash uchun birlik maydonga qo'shimcha quvvat talab qiladi. Mis bilan ishlashda esa butunlay boshqa muammo bor. Miso 1 mikron to'lqin uzunlikdagi tolali lazerlarning atrofatan 85-90% ni aks ettirib yuboradi. Bu optik komponentlarga zarar yetkazishi mumkin bo'lgan aks etuvchi nur oqimlar bilan bog'liq jiddiy muammolarni keltirib chiqaradi. Ushbu xavf-xatarlarni bartaraf etish uchun ko'plab korxonalar ushbu xavflarni kamaytirish maqsadida maxsus ishlab chiqilgan turli nurlanish tarqatish tizimlariga sarmoya kirityapdi. Yana bir titan ham kislorod ta'sirida juda qizib ketadi. Ushbu reaktsiya tufayli ishlab chiqaruvchilar kesish jarayonida noma'lum vaqt ichida olov chiqishining oldini olish uchun inert gazlarning maxsus aralashmasidan foydalanishlari kerak.

Nima uchun mis va qalay kabi yuqori darajada yorug'likni aks ettiruvchi materiallar tolali lazer tizimlari uchun xavfli?

Yorug'likni yaxshi aks ettiradigan mis va qalayotdan tashkil topgan metallar optik tizimlarga teskari ravishda lazer energiyasining 65 dan 75 foizigacha qaytarishi mumkin. Bu rezonatorlar va kollimatorlar kabi uskunalarga jiddiy muammolarni keltirib chiqaradi. O'ttungi yili Ponemon tadqiqoti ma'lumotlariga ko'ra, bu jarohatlarni tuzatish uchun hisob-kitoblar odatda taxminan 740,000 AQSH dolloriga etadi. 30% dan kam rux tutgan qalayot nisbatan ishlashga qulay bo'lgan, odatda 45 dan 50% oralig'ida bo'lgan aks etish xususiyatini saqlaydi. Toza mis esa doimiy ravishda qiyin bo'lib kelgan, yaqinda g'oyib bo'lmaguncha eski CO2 lazerlar talab qilingan. Lekin so'nggi paytlarda ayrim yutuqlar qo'lga kiritildi. Maxsus burchak ostida nurlangan 1070 nm to'lqin uzunligidagi tolali lazerlar an'anaviy CO2 tizimlari sarflaydigan energiya xarajatlarining faqat 15% dan foydalangan holda 2 dan 5 mm gacha bo'lgan mis plastinkalarni kesib o'tishi mumkin. Bu operatsion xarajatlarda juda katta farq hosil qiladi.

Lazer quvvatini trubaning materiali va qalinligi talablariga moslashtirish

Lazer vattini tanlash - metall turi va devor qalinligiga asoslangan

To'g'ri lazer quvvatini tanlash, asosan, qanday turdagi material bilan ishlayotganimizga va devorlarning qalinligiga bog'liq. Masalan, 5 mm dan kam qalinlikdagi po'lat naylar bilan ishlashda, aksariyat foydalanuvchilar 3 dan 4 kW gacha bo'lgan tolali lazerlar ishni yaxshi bajarishini aniqlashgan. Lekin 10 mm li karbonatli po'lat kabi qalinroq materiallarni kesishda vaziyat o'zgaradi, bu holda operatorlar 2024-yilgi JQ Lazer qo'llanmasiga ko'ra, kesish tezligini daqiqaiga 2 metrdan kam bo'lmasligi uchun kamida 6 kW quvvat talab qilinadi. Shuningdek, shunday murakkab, yuqori elektr o'tkazuvchanlikka ega materiallar ham bor, masalan, mis va titan. Bu jinslar energiyani juda ko'p iste'mol qiladi, shu sababli, profil qalinligi 6 mm dan oshganda, ishlab chiqaruvchilar odatda 8 dan 12 kW gacha bo'lgan tizimlarni ishlatishni tavsiya etadi.

Karbonatli va po'lat naylar uchun optimal sozlamalar

Uglerod po'lati lazer energiyasiga bashorat qilinadigan tarzda javob beradi va 3—4 kV quvvatda samarali kesish imkonini beradi. Bunga qarama-qarshi ravishda, nerjilyuvgich po'lat sifatli chetni saqlash uchun 10—15% yuqori quvvat talab qiladi va azot bilan himoya qilinishi kerak. 2024-yildagi tadqiqot shuni ko'rsatdiki, 5 mm qalinlikdagi nerjilyuvgich po'latni 4 kV tolali lazer bilan kesish chegaraning silliq bo'lishini 98,5% ga yetkazdi, bu esa 3 kV tizimlarning natijasidan (92%) sezilarli darajada yuqori.

Qalin devorli titan va mis profilari uchun yuqori quvvat talabi

1,668 darajali Selsiy atrofida titanning yuqori erish harorati va misning aks ettiruvchi xususiyati aksariyat do'konlarning 6 millimetrdan qalinroq devorlar bilan ishlashda 8 dan 12 kilovatgacha bo'lgan tolali lazerlarga yoki giprid lazer yoyli payvandlash o'rnatmalarga ega bo'lishi kerakligini anglatadi. So'nggi davrning ayrim tolali lazer modellari 6kV quvvat darajasida optikani shikastlamasdan 8mm qalinlikdagi mis plastinkalarni kesib o'tishga erishmoqda, lekin Feijiu Laser taqqoslash natijalariga ko'ra, hali ham ko'plab ishlab chiqaruvchilar 10 mm va undan qalinroq materiallar uchun eski CO2 lazerlardan foydalanishni ma'qul ko'radilar. Shuningdek, kesish jarayonida azot gazidan foydalanishni unutmang — bu noxush oksidlanishni oldini olish va ushbu qiyin metallarda bukilmalarni kamaytirishda katta farq yaratadi.

Tolali va CO2 Lazer: Materialingiz uchun To'g'ri Texnologiyani Tanlash

Benzaksiz po'lat, Alyuminiy va Brondan Quvurlar Uchun Tolali Lazerlarning Afzalliklari

Sanoat aksessuarlari va aviakomponentlar uchun xos bo'lgan nerjuyadok payvand, aluminiy va o'rta darajadagi latun quvurlar kabi metallar bilan ishlashda tolali lazerlar boshqa uskunalar bilan solishtirganda ancha yaxshiroq natija beradi. Bu tizimlar qalinligi 20 mm gacha yetadigan materiallarda 0,1 mm aniqlikka erisha oladi, bu esa juda ham ta'sirli. Shuningdek, ular shunchaki shu bilan cheklanmaydi. Tolali lazerlar odatdagi CO2 tizimlariga nisbatan taxminan 30% tezroq ishlaydi va ishlash jarayonida azot gazidan 20 dan 30% gacha kamroq foydalanadi. Biroq, asosiy jihati — bu 1,064 nm to'lqin uzunligi, u nozik latun qismlar, masalan, asbob-uskunalar ulagichlaridagi issiqlik zararini kamaytiradi. Bu ishlab chiqaruvchilarga eski texnologiyalarni bezovta qiladigan pufaklanish muammolarisiz yaxshiroq o'lchamdagi barqarorlik olish imkonini beradi.

Mis va lattun kabi yuqori darajada aks ettiruvchi materiallarda CO2 lazerining samaradorligi

15 mm dan qalinroq mis yoki latun trubalari bilan ishlashda, aksariyat mutaxassislarning CO2 lazerlarini tanlashiga sabab ularning 10,6 mikron to'lqin uzunligi. Bu to'lqin uzunliklari volokonli lazerlarga qaraganda kamroq aks etadi, shu tufayli bunday ishlar uchun ancha amaliydir. Tadqiqotlar CO2 lazer tizimlari 25 mm gacha bo'lgan latunda ham o'lchovlarni ±0,15 mm ichida saqlay olishini ko'rsatdi. Ular shuningdek, daqiqasiga taxminan 2,5 metr tezlikda kesadi va jarayon davomida orqaga aks etish tufayli vujudga keladigan zarar ehtimoli deyarli nolga teng, bu turli issiqqa chidamlilik sinovlarida tasdiqlangan. Aynan shu ishonchli ishlash tufayli CO2 lazerlar elektr komponentlar ishlab chiqarish va dengiz muhandisligi kabi ayniqsa aniqlik talab etiladigan muhim sohalarda keng qo'llaniladi.

Energiya samaradorligi, texnik xizmat ko'rsatish va operatsion xarajatlar: Volokonli va CO2 taqqoslashi

Suvli lazerlar CO— modellariga qaraganda 50% kamroq energiya iste'mol qiladi (NMLaser 2024), ularning texnik xizmat ko'rsatish xarajatlari soatiga o'rtacha $0.08 ni tashkil etadi, CO— tizimlari uchun esa bu ko'rsatkich $0.18/soatni tashkil etadi. Ularning qattiq jismli dizayni aynalarni va rezonator gazlarini olib tashlaydi, bu esa to'xtab qolishlarni va ehtiyot qismlarga bo'lgan ehtiyojni kamaytiradi.

Mifni bekor qilish: Suvli lazerlar sof mis trubalarni xavfsiz kesishlari mumkinmi?

Avvalgi kunda 1 mikron to'lqin uzunlikdagi nurlarni 98% aks ettirish qobiliyatiga ega bo'lgani uchun mis asosan tolali lazerlar uchun cheklangan edi. Lekin so'nggi paytlarda vaziyat sezilarli darajada o'zgardi. Yangi lazer tizimlari puls shakllantirish boshqaruvi, maxsus yorug'likni aks ettirmaydigan qoplamalar va sof mis plastinkalarni 10 mm qalinligacha va daqiqasiga taxminan 1,8 metr tezlikda kesishga imkon beradigan yaxshilangan burchakli nurlar kabi turli xil ilg'or texnologiyalarga ega. O'zgarishlar o'z natijasini ham berdi: kesish chiziqlari juda ham tor — 0,3 mm dan kam. O'ttiz yil oldin o'tkazilgan ba'zi sinovlarga ko'ra, ushbu yangilanishlar avvalgisiga qaraganda orqaga qaytuvchi aks etish muammolarini deyarli 90% ga kamaytirdi. Bu yutuq havo sovutish, yarimo'tkazgichlar va quvvat uzatish kabi sohalarda mis bilan ishlash uchun endi eski CO2 lazer texnologiyasiga tayanish zarur emasligini anglatadi.

Koʻpincha soʻraladigan savollar

Quvurli lazer kesish uchun mos materiallar qaysilar?

Quvurli lazer kesishda keng tarqoq bo'lgan materiallarga nerjalyuksiz po'lat, aluminiy, latun, mis va titanning kiradi.

Material tarkibi lazer kesishga qanday ta'sir qiladi?

Material tarkibi kesish sifati va qayta ishlash samaradoriligiga katta ta'sir qiluvchi issiqlik o'tkazuvchanligi va aks etishini o'zgartirish orqali lazer kesishga ta'sir qiladi.

Nima uchun ba'zi metallar uchun tolali lazerlar afzal ko'riladi?

Tolali lazerlar shaffof po'lat va aluminiy kabi metallarni kesishda aniqroq, tezroq va an'anaviy CO2 lazer tizimlariga nisbatan kamroq energiya iste'mol qilishi tufayli afzal ko'riladi.

Yorug'likni yaxshi aks ettiruvchi materiallarda tolali lazerlarning qanday qiyinchiliklari bor?

Mis kabi yuqori darajada aks ettiruvchi materiallar lazer energiyasining katta qismini tizimga qaytarib yuborishi mumkin bo'lib, uskunalarga zarar yetkazish xavfi mavjud. Bu qiyinchiliklarni hal etish uchun maxsus tizimlar talab etiladi.

Mis va latun uchun CO2 lazerlarning afzalliklari qanday?

CO2 lazerlar to'lqin uzunligi tufayli teskari aks etishni kamaytirib, aniqlikni saqlab turadi, shu sababli qalinroq mis va latunni kesishda samarali ishlaydi.