Quvurlarni laser kesish mashinalari qaysi quvur materiallarini aniq qayta ishlashi mumkin?

Bilanoq quvurlar uchun materiallar Quvur lazer kesish mashinalari

Zamonaviy quvur lazer kesish mashinalari qurilish, avtomobil, aviatsiya kabi sohalarda ishlatiladigan turli xil materiallarni qayta ishlash uchun mo'ljallangan. Turli metallarda yuqori aniqlikni ta'minlash qiyin ishlab chiqarish muhitlarida ishonchli ishlashni kafolatlaydi.

Oddiy po'lat va ss304: aniq kesish uchun sanoat standartlari

Uglerodli po'lat konstruksion ishlarda hali ham ommabop, chunki u kesishda bashorat qilish mumkin bo'lgan natijalarga ega bo'lgan holda yetarli mustahkamlikni qulay narxlarga birlashtiradi. Suv o'tkazmaydigan po'lat ayniqsa ovqat ishlab chiqarish korxonalari, kasalxonalar va kimyoviy moddalarni qayta ishlovchi zavodlarda korroziya muammo bo'lgan joylarda ko'proq tanlanadi. Yangi fibrli lazer texnologiyasi ushbu metallarda taxminan 0,1 mm aniqlikka erishib, CO2 lazer tizimlariga qiyoslaganda noqulay issiqlik ta'sir qiluvchi hududlarni taxminan 30% kamaytiradi. Ishlab chiqaruvchilar endi kundalik minglab tushkunliklarni ishlab chiqarishlari mumkin bo'ldi, jumladan, mashinalar uchun murakkab g'idroliz tizimlari hamda mamlakat bo'ylab zamonaviy binolarda uchraydigan murakkab metall konstruksiyalar.

Alyuminiy va Yuqori Mustahkamlikdagi Qotishmalar: Yengil, Lekin Murakkab Materiallar

Yengil metall sifatida alyuminiy vazn cheklovlarini hal qilish bilan shug'ullanayotgan aviatsiya va avtomobil ishlab chiqaruvchilari uchun afzal ko'riladigan materialga aylandi. Biroq, alyuminiy bilan ishlash qiyin bo'lib hisoblanadi, chunki u yorug'likni yaxshi qaytaradi va issiqlikni tez o'tkazadi, bu esa standart lazer sozlamalari bilan kesishni qiyinlashtiradi. 6000-seriyali qotishmalarni kesishda suyuq metall oqimini nazorat qilish uchun impul'sli tolali lazerlar deyarli kerakli vositadir. 7075-T6 alyuminiy kabi qiyinroq materiallar bilan ishlashda esa toza kesim hosil qilish uchun, metallni singdirib yubormasdan, operatorlar quvvat zichligini taxminan 20% gacha oshirishlari kerak. Aynan shu parametrlarni to'g'ri sozlash ayniqsa, ayniqsa yonilg'i tizimi quvurlari yoki samolyotlarning issiqlik almashinuv tizimlari kabi aniq komponentlarni ishlab chiqarishda muhim ahamiyatga ega, chunki undagi hatto kichik nuqsonlar ham kelganda katta muammolarga sabab bo'lishi mumkin.

Yorug'likni qaytaruvchi metallarni qayta ishlash: qizil mis, latun va Inconel maxsus dasturlarda

Bakir va latun bilan ishlash qiyin bo'lishi mumkin, chunki bu materiallarning infratizimli nurlarni akslantirish xususiyati yuqori va issiqlik o'tkazuvchanligi a'lo bo'ladi. Zamonaviy kesish uskunalari shu muammolarni hal qilish uchun maxsus antiqloq linsalar va hamda azotli yordamchi gazdan foydalangan holda, elektr quvurlari yoki suv ta'minoti qismlari kabi narsalarda sof, toza kesishni amalga oshirish imkonini beradi. Inconel bilan ishlashda esa, bu qiyin metallar aralashmasi aero-kosmik sohada qo'llaniladigan qattiq sharoitlarda ham chidamli bo'lishi kerak. Operatorlarga 4 kW quvvatga ega lazer tizimlari kerak bo'ladi. Yaxshi natijaga erishish uchun fokus masofasini sozlash va jarayon davomida gaz oqim tezligini saqlab turish kabi tafsilotlarga e'tibor qaratish kerak. Bunday ehtimomli yondashuv samolyotlar chiqish tizimlaridagi muhim komponentlarga vayron qiluvchi ta'sir qiluvchi mikro choraklarni oldini olishga yordam beradi.

Aero-kosmik va Mudofaa sohalarida qo'llanilishi: Titan va ekzotik qotishmalarni kesish

Jet dvigatellari, raketalar va sun'iy yo'ldoshlar uchun qismlar ishlab chiqarishda mustahkamlik muhim bo'lgan joyda 5-sinf titanning va turli nikel qotishmalarining muhim o'rnini tushunadi. Mazkur materiallar bilan ishlovchi ishlab chiqaruvchilar, qoida tariqasida, alfa qavat hosil bo'lishini oldini olish uchun kislorod bo'lmagan muhitda kesishadi. Mazkur sirt qavati metallarni vaqt o'tishi bilan ancha zaiflatadi, xususan, kosmik sohada keng foydalaniladigan ingichka devorli titanning naychalari uchun xavfli. Zamonaviy kesish texnologiyalari Inconel 718 bilan ishlovda taxminan 0,8 mm atrofida bo'lgan juda tor kesish enini amalga oshiradi. Mazkur aniqlik darajasi mudofaa kontraktchilari hamda fazoviy tashkilotlar tomonidan radar tizimlari hamda dvigatel qismlari uchun qo'yilgan qattiq talablarga javob beradi.

Material xususiyatlari kesish aniqligi va sifatiga qanday ta'sir qiladi

Materialning qalinligi, aks ettiruvchanligi va issiqlik o'tkazuvchanligi hisobga olinadigan omillar

Quvurlar devorining qalinligi nurlanish materialga qanday kirib borishiga bevosita ta'sir qiladi, bu esa operatorlarning kuchlanish darajasini o'zgartirib turishini talab qiladi, chunki kesish jarayonini barqaror tezlikda davom ettirish va yaxshi sifatli kesishni saqlab turish uchun odatda kuchlanish darajasini taxminan yuzaga qo'shish yoki ayirish kerak bo'ladi. Shuningdek, shvetsiya va latun ham yana bir qiyinchilik tug'diradi, chunki ular nurlanish energiyasining bir qismini akslantiradi, natijada ularni kesish oddiy po'latga qaraganda taxminan 20 dan 35% gacha kam samarali bo'ladi. Alyuminiy bilan ishlashda esa uning issiqlikni tez tarqatish xususiyati tufayli sirt bo'ylab tezroq harakatlanish talab qilinadi. Ko'plab sexlarda po'lat uchun qo'llaniladigan tezlikka qaraganda taxminan bir yarimdan ikki barobar tezroq harakatlanish kerak, aks holda juda ko'p issiqlik yo'qoladi va chiroyli toza chetlar buziladi. 2023-yilda Materialshunoslik va muhandislik sohasidagi so'nggi maqolada ham qiziqarli natijalar keltirilgan. O'zgarmas barcha sharoitlarda o'lchangan sirt nozikligi (Ra o'lchovlari deb ataladi) yorqin metallar bilan ularning notekis qarama-qarshilari o'rtasida taxminan 40% farq borligi aniqlangan.

Turli metallarda zich taqiqni qo'llab-quvvatlash

+ yoki - 0.1 millimetrga zich taqiq ichida qolish uchun biz qanday material bilan ishlayotganimizga qarab o'tkaziladigan materialga qarab lazer sozlamalarini o'zgartirishni anglatadi. Uglerodli po'lat tezlik bilan 6 dan 8 metrgacha bo'lgan kesish tezligini qo'llab-quvvatlaydi, shu bilan birga yaxshi aniqlik darajasini saqlab turadi. Titan qotishmalarini qayta ishlashda esa vaziyat qiyinroq bo'ladi. Ushbu materiallarni nazorat qilish uchun issiqlik ta'sir qiluvchi hududlarni nazorat qilish uchun harakat tezligini o'ttizdan to'qson foizgacha sekinroq qilish kerak. 45 Roqvell S qattiqroqdan yuqori qattiq po'latlar uchun ko'plab do'konlar oldindan isitish tsiklini o'tkazish kerakligini aniqlashadi. Bu juda aniq kesishlarni amalga oshirayotganda maydaroq yorilishlarni oldini olishga yordam beradi, bu esa keyinchalik hal etish kerak bo'lgan narsadir.

Yakuniy qismlarda sirt sifati va chegaralar uzluksizligi

Tsekinli po'latning qirralarining tik burchak ostida kesilishi ayniqsa materialning qalinligi 0,2 mm dan oshib ketganda uning qalinligiga qat'iy bog'liq. Tolali lazerlardan foydalanganda, odatda 1 dan 3 mm gacha qalinligi bo'lgan yupqa devorli alyuminiy qismlar uchun 0,5 gradusdan kam burchakli aniqlikni kuzatamiz. Biroq, biroz qalinroq latun bilan ishlashda ishlar o'zgaradi, chunki issiqlik kengayish natijasida burchaklar sezilarli darajada buziladi va ba'zan 1,2 dan 2,0 gradusgacha chetga chiqadi. Nikel qotishmalari bilan esa kesishlarni dumolardan tozalab turish boshqacha murakkab masala bo'lib qoladi. Gaz bosimi juda ehtimol bilan nazorat qilinishi kerak bo'lib, u taxminan ±0,15 bar oralig'ida saqlanishi lozim. Yaxshi sirtlarni yuqori samarali sohalarda talab qilinadigan mukammallikka erishish uchun shu kichik tafsilotlarga e'tibor qaratish muhim farq hosil qiladi.

Lazer Turi va Parametrlar: Truba Materialiga Mos Keluvchi Texnologiya

Tolali Lazer va CO2 Lazer: Turli Metallarni Qayta Ishlashda Samaradorlik

Metall quvurlarni kesishda tolali lazerlar o'tkazuvchan materiallar bilan yaxshi ishlashlari sababli eng yaxshi tanlov bo'lib qolmoqda. Bu lazerlar nerda 20 mikron kengligida kesishni amalga oshirib, shuningdek, sanoat hisobotlariga ko'ra, 2 mm qalinlikdagi materialni daqiqasiga 15 dan 25 metrgacha tezlikda kesib tashlay oladi. Bosh tomondan, CO2 lazerlar, masalan, PVC quvurlar bilan yaxshi bosh qishadi, lekin alyuminiy va mis kabi yorqin metallar bilan ishlashda qiyinchiliklarga duch keladi. Ularning nurlari yuzasidan aks ettiriladi, odatda so'rilmaydi, bu esa ularning bunday turdagi ishlarda kam samarali bo'lishiga sabab bo'ladi.

*2 mm qalinlik asosida

Yorqin yoki zich materiallar uchun quvvat, tezlik va fokusni optimallashtirish

Aks ettiruvchi metallar bilan ishlashda ishlab chiqaruvchilar odatda 500 nanosekunddan kam bo'lgan dwell vaqtlari bilan ishlaydigan impul'sli tolali lazerlarga murojaat qiladilar. Bu metall sirtidan noxush akslarni minimal darajada kamaytirishga yordam beradi va kesish jarayonini barqaror saqlaydi. Inconel 718 kabi zichroq qotishmalarni to'liq kesib o'tish uchun 4 dan 6 kilovatgacha bo'lgan cho'qqi quvvatini yetkazib berish qobiliyatiga ega bo'lgan lazer tizimlari talab qilinadi. Ko'plab korxonalar moslashuvchan fokus nazorati aeroqurilish sanoatida ayniqsa aniq kesish vazifalarida ajoyib natijalar berishini aniqlab oldilar. Bir kompaniya ushbu texnologiyani joriy qilgandan keyin titanning quvur shikastlangan mahsulotlar ulushini taxminan 37% gacha kamaytirganini aytadi. Ular yuzlab turli xil qismlar shakllari va murakkab geometriyalar bilan ishlashda ham 0,1 millimetrga teng bo'lgan ajoyib aniqlik darajasini saqlab qolishga muvaffaq bo'ldilar.

Tajriba hikoyasi: Havoga aloqador sifatdagi titanning quvurlarini yuqori aniqlik bilan kesish

2024-yilda o'tkazilgan tadqiqot shuni ko'rsatdiki, 1 mikron tolali lazerlardan foydalanganda, sun'iy yo'ldosh yoqilg'i tizimlari uchun Ti-6Al-4V trubkalarini deyarli mukammal kesishga erishishgan, 99,2% aniqlikka erishgan. Asl muvaffaqiyat muhandislarning impul's chastotasini 2,5 kilogersts darajasida sozlashi va azotli yordamchi bosimni 12 bar ga o'rnatishida keldi. Shu sozlamalar bilan ular bezovta qiluvchi mikro yorilishlarni to'liq yo'q qildilar va 0,8 mm devorli trubkalarni daqiqada 18 metr tezlikda kesish imkonini qoldirdilar. Bu esa an'anaviy usullar bilan erishilgan natijadan 63% tezroq bo'lib, chegaralar esa yaxshi ko'rinishi va saqlanib qolishini ta'minladi.

Quvurlarni lazer bilan kesishda materiallarni tanlash bo'yicha eng yaxshi amaliyotlar

Material tanlovda narx, chidamlilik va qayta ishlash qobiliyatini muvozanatlash

Ishlab chiqarish uchun materiallarni tanlashda kompaniyalar qismning haqiqatan ham bajarishi kerak bo'lgan vazifani uning tayyorlanishiga ketadigan mablag'ga muvozanatlashlari kerak. ASTM A36 kabi uglerodli po'lat keng tarqalgan, chunki u katta kuchlanishlarga chidamli (450 MPa dan ortiq cho'zilish kuchiga ega) va pishiriqlar bilan ishlashda ham yaxshi natija beradi, shuningdek, har bir metr narxini pasaytiradi. Alyuminiyga o'tish og'irlikni sezilarli darajada kamaytiradi (taxminan 60% yengil), lekin metall laser nurlarini kuchli aks ettirgani uchun azot yordamisiz ishlashni talab qiladi va sozlamalarni doimiy o'zgartirishni talab qiladi. Havoga va kosmik tizimlarga mo'ljallangan loyihalar, tibbiy implantlar yoki kosmik kemalar qismlari uchun ishlab chiqaruvchilar hali ham pishiriqlar bilan ishlash uchun qimmatroq (har bir chiziqli oyoq uchun taxminan 12 dan 18 dollarga qimmatroq) yuqori sifatli titanning kerakligini hisobga oladi. Mazkur maxsus sohalarda materiallarning tez korroziyaga uchrab ketmasligi, yengil bo'lishiga qaramay mustahkamlik xususiyatlarini saqlab turishi hamda tibbiy maqsadlarda foydalanilganda inson tanasi ichida muammo yuzaga keltirmasligi talab qilinadi.

Lazer tizim imkoniyatlariga mos ravishda quvur materiali xususiyatlarini moslashtirish

Material qalinligi ularning issiqlikka reaksiyasiga qarab amaliyotda qanday aniqlikni qo'lga kiritishimiz mumkinligini belgilaydi. Masalan, 3 kW li tolali lazer 6 mm materialni yaxshi qirqadi, ±0.1 mm aniqlik beradi. Lekin bir xil qalinlikdagi misni qayta ishlashda vaziyat qiyinroq. Bu yerda kamida 6 kW lik tizim kerak bo'ladi, shuningdek, yaxshi qirrali sifatni saqlash uchun orqaga qaytishdan himoya ham kerak. So'nggi yillarda impul'sli tolali texnologiyada amalda yutuqlar qozonildi. Endi 8 mm li aluminiy trubalarni 12 metr/daqiqa tezlikda qirqish mumkin, shunchaki 20 psi azot yordamida toza kesishni qolgan qismi beqaror qoldiradi. Inconel 625 kabi qiyin qotishmalarni qayta ishlashda operatorlar odatda o'zlarining besh tezligini oddiy uglerodli po'lat uchun ishlatiladigan tezlikdan 40% pastga sozlaydilar. Bu sozlash mikro yaralar paydo bo'lishini oldini oladi va sirtning tozaligini taxminan Ra 3,2 mikron atrofida saqlaydi, bu esa materiallarning qiyinligini hisobga olgan holda yaxshi natija.

Tez-tez so'raladigan savollar

Quvur lazer kesish mashinalari bilan qaysi materiallar eng ko'p ishlatiladi?

Shish qotish va yuqori zichlikli po'latlar ularning mustahkamligi va prognoz qilish mumkin bo'lgan lazer kesish xatti-harakatlari tufayli keng qo'llaniladi. Alyuminiy, mis, latun, Inkonel va yuqori mustahkamlikli qotishmalar ham lazer texnologiyasi yordamida kesiladi.

Metallarni kesishda nima uchun volokonli lazer CO2 lazerdan afzal ko'riladi?

Volokonli lazerlar o'tkazuvchan materiallarni yuqori aniqlikda kesish qobiliyatiga ega bo'lgani uchun afzal ko'riladi, boshqa tomondan CO2 lazerlar yorqin metallarni kesishda qiyinchiliklarga duch keladi.

Alyuminiyni lazer bilan kesishda qanday qiyinchiliklar mavjud?

Alyuminiy yuqori darajada aks ettiradi va issiqlikni tez o'tkazadi, shu sababli samarali kesish uchun alohida lazer sozlamalari va qo'shimcha vositalar talab qilinadi.