Lazer kəsmə maşınının prinsipini və üstünlüklərini nəzərdən keçirin

Lazer kəsmə maşını yüksək kəsmə keyfiyyətinə və yüksək kəsmə səmərəliliyinə görə tədris, hərbi və sənaye sahələrində geniş istifadə olunur. Lazer kəsmə maşını metal və qeyri-metal kəsə bilər və Han'ın super enerjili lazer kəsmə maşını əsasən metal materialları kəsmək üçün istifadə olunur, buna görə lazer kəsmə maşınının prinsipi nədir?

Lazer kəsmə maşınının prinsipi - giriş

Lazer kəsici maşın texnologiyası lazer şüası metal lövhənin səthinə dəydikdə ayrılan enerjidən istifadə edir. Metal boşqab əriyir və şlak qazla sovrulur. Lazerin gücü çox cəmləşdiyi üçün metal lövhənin digər hissələrinə yalnız kiçik miqdarda istilik ötürülür, nəticədə deformasiya az olur və ya heç olmur. Mürəkkəb formalı blanklar lazerlə çox dəqiq şəkildə kəsilə bilər və kəsilmiş blanklar əlavə emal tələb etmir.

Lazer mənbəyi ümumiyyətlə 500-5000 vatt iş gücünə malik karbon dioksid lazer şüasından istifadə edir. Bu güc səviyyəsi bir çox yerli elektrik qızdırıcısının tələblərindən aşağıdır. Lazer şüası lens və reflektor vasitəsilə kiçik bir sahəyə fokuslanır. Enerjinin yüksək konsentrasiyası metal plitəni əritmək üçün sürətli yerli istiləşməyə səbəb olur.

16 mm-dən aşağı paslanmayan polad lazer kəsmə avadanlığı ilə kəsilə bilər və 8-10 mm qalınlığında paslanmayan polad lazer şüasına oksigen əlavə edilərək kəsilə bilər, lakin oksigen kəsilməsindən sonra kəsici səthdə nazik bir oksid filmi meydana gələcək. Maksimum kəsmə qalınlığı 16 mm-ə qədər artırıla bilər, lakin kəsmə hissələrinin ölçü xətası böyükdür.

Yüksək texnologiyalı lazer texnologiyası olaraq, yarandığı gündən müxtəlif sosial ehtiyaclara uyğun olaraq müxtəlif sənaye sahələrinə uyğun lazer məhsulları, məsələn, lazer printerləri, lazer gözəllik maşınları, lazer markalama CNC lazer kəsmə maşınları, lazer kəsmə maşınları və digər məhsullar inkişaf etdirir. . Yerli lazer sənayesinin gec başlaması ilə əlaqədar olaraq o, texnoloji tədqiqat və inkişafda bəzi inkişaf etmiş ölkələrdən geridə qalmışdır. Hazırda yerli lazer məhsulları istehsalçıları lazer məhsulları istehsal edir, lazer boruları, sürücü mühərrikləri, qalvanometrlər və fokus linzaları kimi bəzi əsas ehtiyat hissələri hələ də idxal olunur. Bu, xərclərin artmasına və istehlakçıların yükünün artmasına səbəb olub.

Son illərdə yerli lazer texnologiyasının inkişafı ilə, Ar-Ge və tam maşın və bəzi hissələrin istehsalı tədricən xarici qabaqcıl məhsullara yaxınlaşdı. Hətta bəzi aspektlərdə xarici məhsullardan da üstündür. Jaeger-in üstünlükləri ilə yanaşı, hələ də daxili bazarda üstünlük təşkil edir. Bununla belə, dəqiq emal və avadanlıq, sabitlik və dözümlülük baxımından xarici qabaqcıl məhsullar hələ də mütləq üstünlüklərə malikdir.

Lazer kəsmə maşınının prinsipi - prinsip.

Lazer kəsici maşında əsas iş lazer borusu olduğu üçün lazer borusunu başa düşməyimiz lazımdır.

Lazer avadanlıqlarında lazer borularının əhəmiyyətini hamımız bilirik. Mühakimə etmək üçün ən çox yayılmış lazer borularından istifadə edək. CO2 lazer borusu.

Lazer borusunun tərkibi sərt şüşədən hazırlanır, ona görə də kövrək və kövrək materialdır. CO2 lazer borusunu başa düşmək üçün əvvəlcə lazer borusunun quruluşunu başa düşməliyik. Bu kimi karbon dioksid lazerləri laylı qol quruluşundan istifadə edir və ən daxili təbəqə boşalma borusudur. Bununla belə, CO2 lazer boşalma borusunun diametri lazer borusunun özündən daha qalındır. Boşaltma borusunun qalınlığı işıq nöqtəsinin ölçüsünün yaratdığı difraksiya reaksiyasına mütənasibdir və axıdma borusunun uzunluğu da boşaltma borusunun çıxış gücü ilə bağlıdır. Nümunənin miqyası.

Lazer kəsmə maşınının işləməsi zamanı lazer borusu kəsici maşının normal işinə təsir edən çox miqdarda istilik yaradacaqdır. Buna görə lazer kəsmə maşınının sabit temperaturda normal işləməsini təmin etmək üçün lazer borusunu soyutmaq üçün xüsusi bir ərazidə su soyuducu lazımdır. 200W lazer CW-6200-dən istifadə edə bilər və soyutma gücü 5,5 KW-dır. 650W lazer CW-7800 istifadə edir və soyutma gücü 23KW-a çata bilər.

Lazer kəsmə maşınının prinsipi - kəsmə xüsusiyyətləri.

Lazer kəsmənin üstünlükləri:.

Üstünlük 1 - yüksək səmərəlilik.

Lazerin ötürmə xüsusiyyətlərinə görə, lazer kəsmə maşını ümumiyyətlə bir neçə ədədi nəzarət iş masası ilə təchiz edilmişdir və bütün kəsmə prosesi tam rəqəmsal idarə edilə bilər. Əməliyyat prosesində yalnız NC proqramını dəyişdirərək, həm iki ölçülü kəsmə, həm də üçölçülü kəsmə həyata keçirə bilən müxtəlif formalı hissələrin kəsilməsinə tətbiq oluna bilər.

Üstünlük 2 - sürətli.

1200W lazer kəsmə 2 mm qalınlığında aşağı karbonlu polad lövhə, kəsmə sürəti 600 sm/dəq. 5 mm qalınlığında polipropilen qatran lövhəsinin kəsmə sürəti 1200 sm/dəq-ə çata bilər. Lazerlə kəsmə zamanı materialı sıxmağa və düzəltməyə ehtiyac yoxdur.

Üstünlük 3 - yaxşı kəsmə keyfiyyəti.

1: Lazer kəsmə yarığı nazik və dardır, yarığın hər iki tərəfi kəsilmiş səthə paralel və perpendikulyardır və kəsilmiş hissənin ölçülü dəqiqliyi çata bilər± 0,05 mm.

2： Kəsmə səthi hamar və gözəldir, səthin pürüzlülüyü isə yalnız onlarla mikrondur. Hətta lazer kəsmə son proses kimi istifadə edilə bilər və hissələri emal etmədən birbaşa istifadə edilə bilər.

3： Material lazerlə kəsildikdən sonra istilik təsir zonasının eni çox kiçikdir və yarığın yaxınlığındakı materialın performansı demək olar ki, təsirlənmir və iş parçasının deformasiyası kiçikdir, kəsmə dəqiqliyi yüksəkdir, həndəsə forması yarıq yaxşıdır və yarığın kəsik forması nisbətən hamardır. Adi düzbucaqlı. Lazer kəsmə, oksiasetilenlə kəsmə və plazma kəsmə üsullarının müqayisəsi Cədvəl 1-də göstərilmişdir. Kəsmə materialı 6,2 mm qalınlığında aşağı karbonlu polad lövhədir.

Üstünlük IV - təmassız kəsmə.

Lazer kəsmə zamanı qaynaq məşəli ilə iş parçası arasında birbaşa təmas yoxdur və alətin aşınması yoxdur. Müxtəlif formalı hissələri emal etmək üçün "aləti" dəyişdirmək lazım deyil, yalnız lazerin çıxış parametrləri. Lazer kəsmə prosesi aşağı səs-küyə, kiçik vibrasiyaya və kiçik çirklənməyə malikdir.

Üstünlük 5 - bir çox material kəsilə bilər.

Oksiasetilen kəsmə və plazma kəsmə ilə müqayisədə lazer kəsmə metal, qeyri-metal, metal matris və qeyri-metal matris kompozit materiallar, dəri, ağac və lif və s.

Lazer kəsmə maşınının prinsipi - kəsmə üsulu.

Xüsusi kəsim.

Bu o deməkdir ki, işlənmiş materialın çıxarılması əsasən materialın buxarlanması ilə həyata keçirilir.

Buxarlanma ilə kəsmə prosesində iş parçasının səthinin temperaturu fokuslanmış lazer şüasının təsiri altında sürətlə buxarlanma temperaturuna qədər yüksəlir və çoxlu sayda material buxarlanır və əmələ gələn yüksək təzyiqli buxar səsdən yüksək sürətlə xaricə püskürür. Eyni zamanda lazerin təsir zonasında “dəlik” əmələ gəlir və lazer şüası dəfələrlə dəlikdə əks olunur ki, materialın lazerə udulması sürətlə artır.

Yüksək sürətlə yüksək təzyiqli buxarın vurulması prosesində yarıqdakı ərimə iş parçası kəsilənə qədər eyni vaxtda yarıqdan üfürülür. Daxili buxarlanma kəsimi əsasən materialın buxarlanması ilə həyata keçirilir, buna görə də güc sıxlığına tələb çox yüksəkdir, bu, ümumiyyətlə kvadrat santimetr üçün 108 vattdan çox olmalıdır.

Buxarla kəsmə bəzi aşağı alov nöqtəsi olan materialların (məsələn, ağac, karbon və bəzi plastiklər) və odadavamlı materialların (keramika kimi) lazerlə kəsilməsi üçün ümumi üsuldur. Materialları impulslu lazerlə kəsərkən tez-tez buxarlanma kəsimi də istifadə olunur.

II Reaksiya ərimə kəsmə

Ərintilərin kəsilməsi zamanı köməkçi hava axını kəsici tikişdə ərimiş materialı uçurmaqla yanaşı, həm də kəsmə prosesinə başqa istilik mənbəyi əlavə etmək üçün iş parçası ilə reaksiyaya girərək istiliyi dəyişdirə bilirsə, belə kəsmə reaktiv adlanır. əridilmiş kəsmə. Ümumiyyətlə, iş parçası ilə reaksiya verə bilən qaz oksigen və ya oksigen ehtiva edən qarışıqdır.

İş parçasının səth temperaturu alovlanma nöqtəsi temperaturuna çatdıqda, lazer kəsmə qabiliyyətini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdıra bilən güclü yanma ekzotermik reaksiya meydana gələcək. Aşağı karbonlu polad və paslanmayan polad üçün yanma ekzotermik reaksiya ilə təmin edilən enerji 60% təşkil edir. Titan kimi aktiv metallar üçün yanma ilə təmin edilən enerji təxminən 90% təşkil edir.

Buna görə də, lazer buxarlanma kəsmə və ümumi ərimə kəsmə ilə müqayisədə, reaktiv ərimə kəsmə daha az lazer gücü sıxlığı tələb edir ki, bu da buxarlanma ilə kəsmənin yalnız 1/20-si və ərimə kəsmənin 1/2 hissəsidir. Bununla belə, reaktiv ərimə və kəsmə zamanı daxili yanma reaksiyası materialın səthində bəzi kimyəvi dəyişikliklərə səbəb olacaq, bu da iş parçasının işinə təsir edəcəkdir.

Ⅲ Əriyən kəsmə

Lazer kəsmə prosesində lazer şüası ilə koaksial olan köməkçi üfürmə sistemi əlavə edilərsə, kəsmə prosesində ərimiş maddələrin çıxarılması təkcə materialın buxarlanmasının özündən asılı deyil, həm də əsasən yüksək üfürmə təsirindən asılıdır. -əridilmiş maddələri kəsici tikişdən davamlı olaraq üfürmək üçün köməkçi hava axınının sürəti, belə bir kəsmə prosesi ərimə kəsmə adlanır.

Ərimə və kəsmə prosesində iş parçasının temperaturunun artıq buxarlanma temperaturundan yuxarı qızdırılmasına ehtiyac yoxdur, buna görə də tələb olunan lazer gücünün sıxlığı çox azaldıla bilər. Materialın əriməsi və buxarlanmasının gizli istilik nisbətinə görə, əritmə və kəsmə üçün tələb olunan lazer gücü buxarla kəsmə üsulunun yalnız 1/10 hissəsidir.

Ⅳ Lazer yazısı

Bu üsul əsasən aşağıdakılar üçün istifadə olunur: yarımkeçirici materiallar; Yarımkeçirici materialın iş parçasının səthində dayaz bir yiv çəkmək üçün yüksək güc sıxlığına malik lazer şüası istifadə olunur. Bu yiv yarımkeçirici materialın bağlama qüvvəsini zəiflətdiyi üçün mexaniki və ya vibrasiya üsulları ilə qırıla bilər. Lazer cızmasının keyfiyyəti səth zibilinin ölçüsü və istilikdən təsirlənən zona ilə ölçülür.

Ⅴ Soyuq kəsmə

Bu, son illərdə ultrabənövşəyi zolağında yüksək güclü eksimer lazerlərin meydana çıxması ilə təklif olunan yeni emal üsuludur. Onun əsas prinsipi: ultrabənövşəyi fotonların enerjisi bir çox üzvi materialın bağlanma enerjisinə bənzəyir. Bu cür yüksək enerjili fotonlardan istifadə edərək üzvi materialların bağlayıcı bağına toxunun və onu qırın. Kəsmə məqsədinə çatmaq üçün. Bu yeni texnologiya, xüsusilə elektron sənayedə geniş tətbiq perspektivlərinə malikdir.

Ⅵ Termal gərginliyin kəsilməsi

Lazer şüasının qızdırılması altında kövrək materiallar səthində böyük gərginlik yaratmağa meyllidir, bu da lazerlə qızdırılan gərginlik nöqtələri vasitəsilə səliqəli və sürətli şəkildə qırılmalara səbəb ola bilər. Belə kəsmə prosesinə lazer termal gərginlikli kəsmə deyilir. Termal gərginliyin kəsilməsi mexanizmi ondan ibarətdir ki, lazer şüası açıq temperatur gradienti yaratmaq üçün kövrək materialın müəyyən sahəsini qızdırır.

Genişlənmə iş parçasının səthinin temperaturu yüksək olduqda baş verəcək, iş parçasının daxili təbəqəsinin aşağı temperaturu isə genişlənməyə mane olacaq, nəticədə iş parçasının səthində dartılma gərginliyi və daxili təbəqədə radial ekstruziya gərginliyi yaranacaq. Bu iki gərginlik iş parçasının özünün qırılma limitini aşdıqda. İş parçasında çatlar görünəcək. İş parçasını çatlaq boyunca qırın. İstilik gərginliyinin kəsilməsinin sürəti m/s-dir. Bu kəsmə üsulu şüşə, keramika və digər materialların kəsilməsi üçün uygundur.

Xülasə: Lazer kəsmə maşını, material səthini əritmək və ya buxarlandırmaq üçün enerjini cəmləşdirmək üçün lazer xüsusiyyətlərindən və linzalardan istifadə edən kəsmə texnologiyasıdır. Yaxşı kəsmə keyfiyyəti, sürətli sürət, çoxlu kəsmə materialları, yüksək səmərəlilik və s. üstünlüklərə nail ola bilər.