Лазерлік кесу машинасының принципі мен артықшылықтарын қарастырыңыз

Лазерлік кескіш машина жоғары кесу сапасы мен жоғары кесу тиімділігіне байланысты оқу, әскери және өнеркәсіп салаларында кеңінен қолданылады. Лазерлік кескіш машина металды және бейметалды кесуге болады, ал Ханның супер энергетикалық лазерлік кескіш машинасы негізінен металл материалдарды кесу үшін қолданылады, сондықтан лазерлік кесу машинасының принципі қандай?

Лазерлік кескіш станоктың жұмыс істеу принципі – кіріспе

Лазерлік кесу машинасының технологиясы лазер сәулесі металл пластина бетіне түскен кезде бөлінетін энергияны пайдаланады. Металл пластина еріп, шлак газбен ұшып кетеді. Лазердің күші соншалықты шоғырланғандықтан, металл пластинаның басқа бөліктеріне аз ғана жылу беріледі, нәтижесінде деформация аз немесе мүлдем болмайды. Күрделі пішінді дайындамалар лазермен өте дәл кесілуі мүмкін, ал кесілген дайындамалар қосымша өңдеуді қажет етпейді.

Лазер көзі әдетте 500-5000 ватт жұмыс күші бар көміртегі диоксиді лазер сәулесін пайдаланады. Бұл қуат деңгейі көптеген отандық электр жылытқыштарының талаптарынан төмен. Лазер сәулесі линза мен рефлектор арқылы шағын аймаққа бағытталған. Энергияның жоғары концентрациясы металл пластинаны балқыту үшін жылдам жергілікті қыздыруды тудырады.

16 мм-ден төмен тот баспайтын болатты лазерлік кесу жабдығымен кесуге болады, ал қалыңдығы 8-10 мм тот баспайтын болатты лазер сәулесіне оттегі қосу арқылы кесуге болады, бірақ оттегімен кесуден кейін кесу бетінде жұқа оксидті қабықша пайда болады. Кесудің максималды қалыңдығын 16 мм-ге дейін арттыруға болады, бірақ кесу бөліктерінің өлшем қателігі үлкен.

Жоғары технологиялық лазерлік технология ретінде, ол құрылғаннан бері лазерлік принтерлер, лазерлік сұлулық машиналары, лазерлік таңбалау CNC лазерлік кесу станоктары, лазерлік кесу машиналары және басқа да өнімдер сияқты әртүрлі әлеуметтік қажеттіліктерге сәйкес әртүрлі салаларға жарамды лазерлік өнімдерді дамытады. . Отандық лазерлік өнеркәсібінің кеш басталуына байланысты ол технологиялық зерттеулер мен әзірлемелерде кейбір дамыған елдерден артта қалды. Қазіргі уақытта отандық лазерлік өнімдерді өндірушілер лазерлік өнімдерді шығарады, кейбір негізгі қосалқы бөлшектер, мысалы, лазерлік түтіктер, жетек қозғалтқыштары, гальванометрлер және фокус линзалар әлі де импортталады. Бұл шығындардың өсуіне және тұтынушыларға жүктеменің артуына әкелді.

Соңғы жылдары отандық лазерлік технологияның дамуымен ҒЗТКЖ және толық машина мен кейбір бөлшектерді өндіру біртіндеп шетелдік озық өнімдерге жақындады. Кейбір аспектілері бойынша ол шетелдік өнімдерден де жақсы. Jaeger артықшылықтарына қоса, ол әлі де ішкі нарықта үстемдік етеді. Дегенмен, дәл өңдеу және жабдық, тұрақтылық пен төзімділік тұрғысынан шетелдік озық өнімдер әлі де абсолютті артықшылықтарға ие.

Лазерлік кескіш станоктың принципі – принципі.

Лазерлік кескіш станокта негізгі жұмыс лазерлік түтік болып табылады, сондықтан біз лазер түтігін түсінуіміз керек.

Лазерлік жабдықта лазерлік түтіктердің маңыздылығын бәріміз білеміз. Саралау үшін ең көп таралған лазерлік түтіктерді қолданайық. CO2 лазерлік түтік.

Лазерлік түтіктің құрамы қатты шыныдан жасалған, сондықтан ол нәзік және сынғыш материал болып табылады. CO2 лазер түтігін түсіну үшін алдымен лазер түтігінің құрылымын түсіну керек. Мұндай көміртегі диоксиді лазерлері қабатталған жең құрылымын пайдаланады, ал ең ішкі қабат разрядты түтік болып табылады. Дегенмен, CO2 лазерін шығару түтігінің диаметрі лазер түтігінің өзінен қалыңырақ. Шығару түтігінің қалыңдығы жарық нүктесінің өлшемінен туындаған дифракциялық реакцияға пропорционал, ал разряд түтігінің ұзындығы разряд түтігінің шығыс қуатына да байланысты. Үлгі масштабы.

Лазерлік кескіш машинаның жұмысы кезінде лазерлік түтік кескіш машинаның қалыпты жұмысына әсер ететін үлкен жылу мөлшерін тудырады. Сондықтан лазерлік кесу машинасының тұрақты температурада қалыпты жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін лазер түтігін салқындату үшін арнайы аймақтағы суды салқындатқыш қажет. 200 Вт лазер CW-6200 пайдалана алады, ал салқындату қуаты 5,5 КВт. 650 Вт лазерде CW-7800 пайдаланылады, ал салқындату қуаты 23 кВт-қа жетуі мүмкін.

Лазерлік кесу машинасының принципі – кесу сипаттамалары.

Лазерлік кесудің артықшылықтары:.

1 артықшылығы - жоғары тиімділік.

Лазердің беріліс сипаттамаларына байланысты лазерлік кесу машинасы әдетте бірнеше сандық басқару жұмыс үстелдерімен жабдықталған және бүкіл кесу процесін толығымен цифрлық басқаруға болады. Жұмыс процесінде тек NC бағдарламасын өзгерту арқылы екі өлшемді кесуді де, үш өлшемді кесуді де жүзеге асыра алатын әртүрлі пішіндегі бөлшектерді кесуге қолдануға болады.

2 артықшылығы - жылдам.

1200 Вт лазерлік кесу, қалыңдығы 2 мм төмен көміртекті болат пластина, кесу жылдамдығы 600 см/мин дейін. Қалыңдығы 5 мм полипропиленді шайырлы тақтаны кесу жылдамдығы 1200 см/мин жетуі мүмкін. Лазерлік кесу кезінде материалды қысу және бекітудің қажеті жоқ.

3 артықшылығы - жақсы кесу сапасы.

1: Лазерлік кесу тілігі жұқа және тар, саңылаудың екі жағы параллель және кесілген бетке перпендикуляр және кесілген бөліктің өлшемдік дәлдігі жетуі мүмкін± 0,05 мм.

2： Кесу беті тегіс және әдемі, ал бетінің кедір-бұдырлығы тек ондаған микронды құрайды. Тіпті лазерлік кесуді соңғы процесс ретінде пайдалануға болады, ал бөлшектерді өңдеусіз тікелей пайдалануға болады.

3： Материалды лазермен кескеннен кейін, жылу әсер ететін аймақтың ені өте аз, ал саңылау жанындағы материалдың өнімділігі дерлік әсер етпейді, ал дайындаманың деформациясы аз, кесу дәлдігі жоғары, кесудің геометриялық пішіні саңылау жақсы, ал саңылаудың көлденең қимасының пішіні салыстырмалы түрде тегіс. Кәдімгі төртбұрыш. Лазерлік кесу, оксиацетиленді кесу және плазмалық кесу әдістерін салыстыру 1-кестеде көрсетілген. Кесу материалы қалыңдығы 6,2 мм төмен көміртекті болат пластина.

IV артықшылығы – жанаспайтын кесу.

Лазерлік кесу кезінде дәнекерлеу шамы мен дайындама арасында тікелей байланыс болмайды, құралдың тозуы болмайды. Әртүрлі пішіндегі бөлшектерді өңдеу үшін «құралды» өзгерту қажет емес, тек лазердің шығыс параметрлері. Лазерлік кесу процесі аз шу, аз діріл және аз ластануға ие.

5 артықшылығы - көптеген материалдарды кесуге болады.

Оксиацетиленді кесу және плазмалық кесумен салыстырғанда, лазерлік кесу көптеген материалдарға ие, соның ішінде металл, металл емес, металл матрицалық және металл емес матрицалық композициялық материалдар, былғары, ағаш және талшық және т.б.

Лазерлік кесу машинасының жұмыс істеу принципі – кесу әдісі.

Арнайы кесу.

Бұл өңделген материалды алу негізінен материалды булану арқылы жүзеге асырылатынын білдіреді.

Булану кесу процесінде фокусталған лазер сәулесінің әсерінен дайындама бетінің температурасы булану температурасына дейін тез көтеріледі және көптеген материалдар буланады, ал пайда болған жоғары қысымды бу дыбыстан жоғары жылдамдықпен сыртқа шашылады. Бұл кезде лазердің әсер ету аймағында «тесік» пайда болады, ал лазер сәулесі саңылауда көп рет шағылысады, сондықтан материалдың лазерге сіңуі тез артады.

Жоғары қысымды буды жоғары жылдамдықпен айдау процесінде саңылаудағы балқыма дайындама кесілгенге дейін бір уақытта саңылаудан ұшып кетеді. Ішкі булану кесу негізінен материалды булану арқылы жүзеге асырылады, сондықтан қуат тығыздығына қойылатын талап өте жоғары, ол әдетте шаршы сантиметрге 108 Вт-тан жоғары болуы керек.

Бумен кесу – кейбір тұтану температурасы төмен материалдарды (мысалы, ағаш, көміртекті және кейбір пластмассалар) және отқа төзімді материалдарды (керамика сияқты) лазермен кесудің кең таралған әдісі. Импульстік лазермен материалдарды кесу кезінде булану кесу де жиі қолданылады.

II Реакциялық балқыту кесу

Балқымамен кесу кезінде көмекші ауа ағыны кесу тігісіндегі балқытылған материалды ұшырып қана қоймай, сонымен қатар кесу процесіне басқа жылу көзін қосу үшін дайындаманың жылуын өзгерту үшін әрекеттесе алатын болса, мұндай кесу реактивті деп аталады. балқытып кесу. Әдетте дайындамамен әрекеттесетін газ оттегі немесе құрамында оттегі бар қоспа болып табылады.

Дайындама бетінің температурасы тұтану температурасына жеткенде, лазерлік кесу қабілетін айтарлықтай жақсартатын күшті жану экзотермиялық реакциясы пайда болады. Төмен көміртекті болат пен тот баспайтын болат үшін жану экзотермиялық реакциясының энергиясы 60% құрайды. Титан сияқты белсенді металдар үшін жану арқылы берілетін энергия шамамен 90% құрайды.

Сондықтан, лазерлік буланумен кесу және жалпы балқытумен кесумен салыстырғанда, реактивті балқыту кесу лазер қуатының тығыздығын аз талап етеді, бұл буланумен кесудің 1/20 бөлігін және балқытумен кесудің 1/2 бөлігін ғана құрайды. Бірақ реактивті балқыту және кесу кезінде ішкі жану реакциясы материалдың бетінде кейбір химиялық өзгерістерді тудырады, бұл дайындаманың өнімділігіне әсер етеді.

Ⅲ Балқыту кесу

Лазерлік кесу процесінде лазер сәулесімен коаксиалды болатын көмекші үрлеу жүйесі қосылса, кесу процесінде балқытылған заттардың жойылуы материалдың булануының өзіне ғана емес, негізінен жоғары үрлеу әсеріне байланысты. -кесу тігісінен балқыған заттарды үздіксіз үрлеу үшін көмекші ауа ағынының жылдамдығы, мұндай кесу процесі балқыту кесу деп аталады.

Балқыту және кесу процесінде дайындаманың температурасын енді булану температурасынан жоғары қыздырудың қажеті жоқ, сондықтан қажетті лазерлік қуат тығыздығын айтарлықтай азайтуға болады. Материалдың балқуы мен булануының жасырын жылулық қатынасына сәйкес балқыту және кесу үшін қажет лазер қуаты буланумен кесу әдісінің 1/10 бөлігін ғана құрайды.

Ⅳ Лазерлік жазу

Бұл әдіс негізінен мыналар үшін қолданылады: жартылай өткізгіш материалдар; Жартылай өткізгіш материалдың дайындамасының бетіне таяз ойық салу үшін жоғары қуат тығыздығы бар лазер сәулесі қолданылады. Бұл ойық жартылай өткізгіш материалдың байланыстыру күшін әлсірететіндіктен, оны механикалық немесе діріл әдістерімен бұзуға болады. Лазерлік сызу сапасы беткі қоқыстардың мөлшерімен және жылу әсер ететін аймақпен өлшенеді.

Ⅴ Суық кесу

Бұл соңғы жылдары ультракүлгін жолағында жоғары қуатты эксимерлі лазерлердің пайда болуымен ұсынылған өңдеудің жаңа әдісі. Оның негізгі принципі: ультракүлгін фотондардың энергиясы көптеген органикалық материалдардың байланыс энергиясына ұқсас. Осындай жоғары энергиялы фотондарды органикалық материалдардың байланыстырушы байланысына соғып, оны бұзу үшін пайдаланыңыз. Кесу мақсатына жету үшін. Бұл жаңа технологияның, әсіресе электронды өнеркәсіпте қолдану перспективалары кең.

Ⅵ Термиялық кернеуді кесу

Лазер сәулесін қыздыру кезінде сынғыш материалдар бетінде үлкен кернеу тудыруға бейім, бұл лазермен ұқыпты және жылдам қыздырылған кернеу нүктелері арқылы сынуды тудыруы мүмкін. Мұндай кесу процесі лазерлік термиялық кернеуді кесу деп аталады. Термиялық кернеуді кесу механизмі лазер сәулесінің айқын температура градиентін жасау үшін сынғыш материалдың белгілі бір аймағын қыздыруында.

Кеңейту дайындама бетінің температурасы жоғары болған кезде орын алады, ал дайындаманың ішкі қабатының төменгі температурасы кеңеюге кедергі келтіреді, нәтижесінде дайындаманың бетінде созылу кернеуі және ішкі қабатта радиалды экструзия кернеуі пайда болады. Бұл екі кернеу дайындаманың сыну шегінен асып кеткенде. Дайындамада жарықтар пайда болады. Дайындаманы жарықшақ бойымен сындырыңыз. Термиялық кернеуді кесу жылдамдығы м/с. Бұл кесу әдісі шыны, керамика және басқа материалдарды кесуге жарамды.

Қысқаша мазмұны: Лазерлік кесу машинасы – материалдың бетін балқыту немесе булану үшін энергияны шоғырландыру үшін лазер сипаттамалары мен линзаларды фокустауды пайдаланатын кесу технологиясы. Ол жақсы кесу сапасы, жылдам жылдамдық, бірнеше кесу материалдары, жоғары тиімділік және т.б. артықшылықтарына қол жеткізе алады.