TadqiqotLazerli kesish mashinalariKesish maydonidagi "Sehrli asbob"
I. Lazer ishlab chiqarishning nazariy asoslari
Lazer bilan kesish texnologiyasining nazariy kelib chiqishi 1916-yilda Albert Eynshteyn tomonidan taklif qilingan stimulyatsiyalangan emissiya nazariyasiga borib taqaladi. Bu nazariya materiyani tashkil etuvchi atomlarda turli miqdordagi zarrachalar (elektronlar) turli energiya darajalarida taqsimlanganligini ta'kidlaydi. Yuqori energiya darajasidagi zarrachalar ma'lum bir foton tomonidan qo'zg'atilganda, ular yuqori energiya darajasidan past darajaga o'tadi va stimulyatsiya qiluvchi yorug'lik bilan bir xil tabiatdagi yorug'lik chiqaradi. Muayyan sharoitlarda zaif yorug'lik kuchli yorug'likni rag'batlantirishi mumkin.—Radiatsiyaning stimulyatsiyalangan emissiyasi orqali yorug'likni kuchaytirish yoki qisqacha lazer deb nomlanuvchi hodisa.
Lazerlar to'rtta asosiy xususiyatga ega: yuqori yorqinlik, yuqori yo'nalish, yuqori monoxromatiklik va yuqori kogerentlik. Yuqori yorqinlik nuqtai nazaridan, qattiq holatdagi lazerlarning yorqinligi 10 gacha yetishi mumkin.¹¹Vt/sm²·Yuqori yorqinlikdagi lazer nuri linza tomonidan fokuslanganda, u fokus nuqtasi yaqinida minglab dan o'n minglab daraja Selsiygacha harorat hosil qiladi, bu esa deyarli barcha materiallarni qayta ishlash imkonini beradi. Yuqori yo'nalish lazerga fokuslashda juda yuqori quvvat zichligini saqlab qolish bilan birga uzoq masofalarni samarali bosib o'tish imkonini beradi.—lazer bilan ishlov berish uchun ikkita muhim shart. Yuqori monoxromatiklik nurning aniq fokuslanishini ta'minlaydi va shu bilan ajoyib quvvat zichligiga erishadi. Yuqori kogerentlik asosan yorug'lik to'lqinining turli qismlari orasidagi fazaviy munosabatni tavsiflaydi.
Ushbu ajoyib xususiyatlarga asoslanib, lazerlar sanoatni qayta ishlashda va boshqa ko'plab sohalarda keng qo'llanilgan, bu esa lazer kesish mashinasining ixtiro qilinishiga olib keldi.—lazer nurining issiqlik energiyasidan foydalanib, kesishni amalga oshiradigan qurilma.
II. Maxsus kesish tamoyillari
Lazerli kesish mashinasi materiallarni lazer nuri yordamida qayta ishlaydi. U kesishni amalga oshirish uchun materialni yuqori energiyali zichlikdagi lazer nuri orqali sublimatsiya yoki erish nuqtasidan yuqori darajaga qizdiradi. Jarayon quyidagi bosqichlarni o'z ichiga oladi:
Lazer generatori tomonidan lazer nurlarini yaratish Lazer generatori yuqori energiyali, yuqori konsentratsiyalangan lazer nurlarini ishlab chiqaradi. Keng tarqalgan lazer turlari CO2 ni o'z ichiga oladi.₂lazerlar, tolali lazerlar va qattiq holatdagi lazerlar.
Lazer nurlarini boshqarish va fokuslash Linzalar yoki oynalar kabi optik komponentlar nur yo'lini boshqaradi, uni kichik diametrli nuqtaga yo'naltiradi va kichik bir sohada energiyani jamlash uchun fokuslaydi.
Lazer energiyasining materialga singishi Lazer nuri material yuzasiga nur solganda, material lazer energiyasini yutadi. Yutish tezligi materiallar orasida farq qiladi; ba'zi metallar lazerning yuqori yutilishiga ega.
Materialni isitish, eritish yoki bug'lantirish Lazerning yuqori energiya zichligi materialni tezda eritish yoki bug'lanish haroratiga qizdiradi. Eritish yoki bug'lantirish ko'p miqdorda issiqlik iste'mol qilganligi sababli, kesish amalga oshiriladi.
Yordamchi gaz in'ektsiyasi Kesish paytida yordamchi gazlar (azot, kislorod, inert gazlar va boshqalar) odatda shlang orqali chiqariladi. Bu gazlar kesish zonasini himoya qiladi, erigan materialni puflaydi va kesish tezligini oshirishga yordam beradi.
Harakatni boshqarish tizimiLazerli kesish mashinalari kesish boshini material yuzasida oldindan belgilangan yo'l bo'ylab yo'naltiradigan harakatni boshqarish tizimi bilan jihozlangan. Kompyuter dasturi boshqaruvi ostida murakkab shakllarni aniq kesish mumkin.
Lazer bilan kesishning keng tarqalgan usullari
Lazerli bug'lanish bilan kesishMaterial kesish paytida bug'lanadi. Yuqori energiyali zichlikdagi lazer nuri ish qismini juda qisqa vaqt ichida qaynash nuqtasiga qadar qizdiradi va bug' hosil qiladi, bu esa tezda chiqib, kerf hosil qiladi. Bu usul juda yuqori quvvat va quvvat zichligini talab qiladi va asosan qog'oz, mato, yog'och, plastmassa va kauchuk kabi juda yupqa metallar va metall bo'lmagan materiallar uchun ishlatiladi.
Lazerli eritish bilan kesish Lazer metallni erigan holatga keltiradi, so'ngra oksidlanmaydigan gazlar (Ar, He, N) hosil qiladi.₂va boshqalar) nur bilan koaksiyal ravishda yuqori bosim ostida suyuq metallni puflab, kerf hosil qiladi. To'liq bug'lanish kerak emasligi sababli, energiya sarfi bug'lanish kesishining atigi 10% ni tashkil qiladi. Bu zanglamaydigan po'lat, titan, alyuminiy va ularning qotishmalari kabi oksidlanmaydigan yoki reaktiv metallar uchun mos keladi.
Lazerli kislorod bilan kesish (oksidlovchi eritma bilan kesish) Oksi-asetilen bilan kesishga o'xshab, lazer oldindan qizdirish manbai bo'lib xizmat qiladi, kislorod yoki boshqa reaktiv gazlar esa kesish vositasi bo'lib xizmat qiladi. Gaz metall bilan oksidlovchi reaksiyaga kirishib, katta issiqlikni chiqaradi va erigan oksidlarni kerf hosil qilish uchun puflaydi. Ekzotermik oksidlanish reaksiyasi tufayli energiya talabi eritilgan kesishning atigi 50% ni tashkil qiladi va ancha yuqori tezlikda. U uglerod po'lati, titan po'lati va issiqlik bilan ishlov berilgan po'lat kabi oksidlanadigan metallar uchun keng qo'llaniladi.
III. Lazerli kesish mashinalarining ajoyib afzalliklari
Kichik, yuqori energiyali, tez harakatlanadigan lazer nuqtasi tufayli lazer kesgichlar ajoyib aniqlikni ta'minlaydi. Kesish qismi tor, parallel va perpendikulyar yon devorlarga ega bo'lib, yuqori o'lchovli aniqlikni ta'minlaydi. Kesilgan sirt silliq va jozibali bo'lib, sirt pürüzlülüğü atigi bir necha o'nlab mikrometrni tashkil qiladi. Ko'pgina hollarda, lazer bilan kesish yakuniy jarayon bo'lib xizmat qiladi, qismlar qo'shimcha ishlov bermasdan to'g'ridan-to'g'ri foydalanishga tayyor bo'ladi.
Issiqlik ta'sir zonasi (HAZ) juda tor bo'lib, kerf atrofidagi asl material xususiyatlarini saqlab qoladi va issiqlik deformatsiyasini minimallashtiradi. Kerfning kesimi deyarli standart to'rtburchakdir. Bu aniqlik elektronika sanoatida metall/plastik qismlar, korpuslar va elektron platalarni qayta ishlash uchun juda muhimdir.
2. Yuqori kesish samaradorligi
Lazerli kesish lazer uzatish xususiyatlari tufayli yuqori samarali hisoblanadi. Ko'pgina mashinalar CNC boshqaruv tizimlaridan foydalanadi, bu esa to'liq avtomatlashtirish imkonini beradi. Operatorlar faqat turli qism geometriyalariga moslashish uchun CNC dasturlarini o'zgartirishlari kerak, bu esa 2D va 3D kesishni qo'llab-quvvatlaydi. Yirik ishlab chiqarish zavodlarida bir nechta CNC ish stantsiyalari bir vaqtning o'zida bir nechta qismlarni qayta ishlashi mumkin. Turli partiyalar va shakllar uchun dasturlarni tez almashtirish murakkab asbob o'zgarishlari va sozlashlarini bartaraf etadi, bu esa ommaviy ishlab chiqarish samaradorligini sezilarli darajada oshiradi.
3. Tez kesish tezligi
Lazer bilan kesish plazma bilan kesish kabi an'anaviy usullarga qaraganda ancha tezroq, ayniqsa yupqa plitalar uchun. Masalan, ba'zi sanoat lazerli kesgichlar plazma kesgichlarga qaraganda 300% yuqori tezlikda ishlaydi. Qisish talab qilinmagani uchun armatura xarajatlari va yuklash/tushirish vaqti tejaladi, bu esa umumiy ishlab chiqarish quvvatini oshiradi. Avtomobilsozlik sanoatida,yuqori quvvatli tolali lazer kesgichlaryuqori mustahkamlikdagi po'lat uchun samaradorlikni besh baravar oshirishi, ishlab chiqarish sikllarini qisqartirishi va bozor raqobatbardoshligini oshirishi mumkin.
4. Kontaktsiz ishlov berish
Lazer bilan kesish kontaktsiz amalga oshiriladi, shuning uchun kesish boshi hech qachon ish qismiga tegmaydi. Bu asbobning aşınmasını yo'q qiladi; turli qismlar uchun nozullarni almashtirish shart emas.—faqat parametrlarni sozlash. Jarayon past shovqin, minimal tebranish va ifloslanishni keltirib chiqarmaydi, bu qulay va ekologik toza ish muhitini yaratadi. Mo'rt materiallar yoki yuqori aniqlikdagi komponentlar uchun kontaktsiz kesish sirt shikastlanishi va deformatsiyasining oldini oladi, bu esa yuqori mahsulot sifati va hosildorlikni ta'minlaydi.
5. Keng materiallar mosligi
Lazerli kesgichlar turli xil materiallarni qayta ishlaydi: metallar, metall bo'lmaganlar, kompozitlar, charm, yog'och va boshqalar. Moslashuvchanlik issiqlik xususiyatlari va lazerning yutilishiga qarab o'zgaradi:
Zanglamaydigan po'lat, uglerodli po'lat va boshqalar eritilgan yoki kislorodli kesish orqali samarali kesiladi.
Plastmassa va yog'och kabi metall bo'lmagan materiallar bug'lanish bilan kesish uchun juda mos keladi.
Kompozitlarni ularning xususiyatlariga ko'ra aniq kesish ham mumkin.
Ushbu ko'p qirralilik lazer kesgichlarni ishlab chiqarish sanoatida ajralmas qiladi.
6. Oson ishlash
Zamonaviy lazer kesgichlarkompyuterning raqamli boshqaruvi va masofadan boshqarish xususiyatiga ega. Kesish chizmalarini import qilgandan so'ng, mashina oddiy tugmachalarni bosish bilan avtomatik ravishda ishlaydi va bu mehnat xarajatlarini kamaytiradi. Ko'pgina modellarda qo'lda aralashuvni minimallashtirish uchun avtomatik yuklash/tushirish mavjud. Hatto kichik ustaxonalarda ham operatorlar qisqa muddatli mashg'ulotlardan so'ng tizimni o'zlashtirishlari mumkin, bitta kishi bir vaqtning o'zida bir nechta mashinalarni kuzatishi mumkin.
7. Kam ekspluatatsiya va texnik xizmat ko'rsatish xarajatlari
Lazerli kesgichlardan foydalanish va texnik xizmat ko'rsatish xarajatlari nisbatan past. Texnik xizmat ko'rsatishga kamroq vaqt sarflash ishlab chiqarish, mahsulotni yaxshilash va iqtisodiy foyda uchun ko'proq vaqtni anglatadi.—ayniqsa, kichik va o'rta korxonalar uchun foydalidir. Dastlabki investitsiyalarning yuqori bo'lishiga qaramay, yuqori samaradorlik ommaviy ishlab chiqarishda bir birlik uchun qayta ishlash xarajatlarini kamaytiradi, umumiy xarajatlar raqobatbardoshligini mustahkamlaydi va barqaror rivojlanishni qo'llab-quvvatlaydi.
IV. Lazerli kesish mashinalarining asosiy tuzilishi
1. Asosiy ramka tuzilishi
Xost yotoq va ish stolidan iborat.
Ochiq yotoq: Oddiy tuzilish, ish qismini yuklash/tushirish uchun qulay, kichik qismlar yoki ixcham tartiblar uchun mos.
Yopiq yotoq: Yuqori qattiqlik, kesish kuchlariga bardosh berish va barqarorlik va aniqlikni ta'minlash uchun katta lazer kesgichlarda keng qo'llaniladi.
Ish stoli ish qismini qo'llab-quvvatlaydi, odatda tayanch sifatida bir nechta uchburchaklar yoki sharlardan foydalanadi. Yon tomonga joylashtirish va qisish moslamalari kesish paytida aniq hizalanishni va mustahkam fiksatsiyani ta'minlaydi, bu esa kesish sifatini kafolatlaydi.
2. Quvvat tizimi
Energiya tizimi elektr motorlaridan quvvat manbai sifatida foydalanadi va elektr energiyasini mexanik energiyaga aylantiradi. Chiqish vali viteslar, kamarlar yoki zanjirlar kabi uzatish komponentlariga ulanadi, harakatlanuvchi qismlarga harakatlantiruvchi kuch beradi va jarayon talablariga muvofiq boshqariladigan harakatni ta'minlaydi.
3. Uzatish tizimi
CNC lazer kesgichlari odatda joylashishni aniqlash aniqligi talablariga javob berish uchun yarim yopiq pastadirli boshqaruv tizimidan foydalanadi (odatda <0,05 mm/300 mm). Umumiy drayverlarga DC yoki AC servo motorlar, ayniqsa impuls kengligi modulyatsiyalangan (PWM) tezlikni sozlaydigan yuqori inertiyali DC motorlar yoki ishonchli harakatlanish uchun AC servo motorlar kiradi. Motor to'g'ridan-to'g'ri shar vintiga ulanadi, aniq pozitsiyani boshqarish va yuqori sifatli kesishga erishish uchun kesish mash'alasi slaydini yoki harakatlanuvchi ish stolini boshqaradi.
V. Lazerli kesish mashinalarining keng qo'llanilishi
1. Metall listlarni qayta ishlash
Lazerli kesgichlar yuqori moslashuvchanligi, murakkab shakllar va kichik va o'rta partiyalarni samarali boshqarishi tufayli metall listlarni ishlab chiqarishda afzal ko'riladi. Qoliplar talab qilinmaydi; ishlov berish bo'yicha ko'rsatmalar kompyuter orqali osongina dasturlashtiriladi va o'zgartiriladi. Afzalliklari yuqori tezlik, tor kerf, yuqori aniqlik, yaxshi sirt pürüzlülüğü, minimal HAZ va kontaktsiz stresssiz ishlov berishni o'z ichiga oladi. Ular deyarli barcha materiallarni, jumladan, yuqori qattiqlikdagi, yuqori mo'rt va yuqori erish haroratiga ega moddalarni kesadi. Dastlabki investitsiyalar yuqori bo'lsa-da, ommaviy ishlab chiqarish birlik narxini pasaytiradi. To'liq yopiq, past ifloslanishli va past shovqinli ishlash ish muhitini yaxshilaydi va sanoatni modernizatsiya qilishga olib keladi.
2. Qishloq xo'jaligi texnikasi
Qishloq xo'jaligini mexanizatsiyalashtirish rivojlanib borishi bilan mashinalar diversifikatsiya qilinadi va avtomatlashtiriladi, metall list qismlari turini ko'paytiradi va yangilanish sikllarini qisqartiradi. An'anaviy shtamplash yuqori qolip narxi va past samaradorlik bilan cheklangan. Lazerli kesgichlar minimal issiqlik deformatsiyasi bilan yuqori aniqlikdagi, yuqori tezlikdagi, kontaktsiz ishlov berishni taklif qiladi. Qoliplarsiz xarajatlar xarajatlarni kamaytiradi va dasturiy ta'minot o'zboshimchalik bilan list va naychalarni kesish imkonini beradi, bu materialdan maksimal darajada foydalanishni ta'minlaydi va mahsulot ishlab chiqarishni soddalashtiradi. Ular ishlab chiqarish xarajatlarini kamaytiradi va qishloq xo'jaligi mashinasozligi sanoatini modernizatsiya qilish va yangilashni qo'llab-quvvatlaydi.
3. Reklama ishlab chiqarish
Reklama sanoati yuqori aniqlik va sirt sifatini talab qiladi. Lazerli kesgichlar an'anaviy uskunalarning ko'plab muammolarini hal qiladi. Akril kabi materiallar uchun kompyuter dasturlash materiallarni tejash uchun tartibni optimallashtiradi. Qirralarni kesish silliq va qayta ishlashni talab qilmaydi. Qolipsiz ishlash jarayonlarni soddalashtiradi, xarajatlarni kamaytiradi va bozorning javobini tezlashtiradi, bu ko'p xilma-xil, ko'p partiyali ishlab chiqarish uchun idealdir. Ekologik toza, kam shovqinli va kam chiqindili lazerli kesgichlar murakkab grafika va shriftlarni aniq ishlab chiqaradi, bu esa ijodkorlik, samaradorlik va daromadlilikni oshiradi.
4. Kiyim-kechak ishlab chiqarish
Qo'lda kesish keng tarqalgan bo'lib qolsa-da, avtomatlashtirilgan lazer bilan kesish tez sur'atlar bilan rivojlanmoqda.
Naqshni kesish: Bir bosqichli shakllantirish, yuqori samaradorlik, tezlik va aniqlik uchun CAD dasturi bilan integratsiyalashgan.
Mato kesish: Kesish bo'limlarida tobora ko'proq foydalaniladi, yuqori samaradorlik va aniqlik bilan (mato qalinligi bilan cheklangan).
Shablon yaratish: Qo'lda va burg'ulashga asoslangan usullarni almashtiradi, yuqori tezlik, aniqlik, barqarorlik va to'g'ridan-to'g'ri dasturiy ta'minot mosligi orqali ishlab chiqarish vaqtini qisqartiradi va sifatni yaxshilaydi.
Umuman olganda, lazer bilan kesish tikuvchilik sanoatida yuqori samaradorlik va aniqlikni ta'minlaydi.
5. Oshxona anjomlari ishlab chiqarish
Lazerli kesish an'anaviy usullarning tezlik va aniqlikdagi cheklovlarini bartaraf etadi. U turli xil oshxona anjomlari qismlarini tezda kesib, aniq murakkab shakllar va dekorativ naqshlarni yaratadi, tashqi ko'rinishni va qo'shimcha qiymatni yaxshilaydi. U iste'molchilarning o'sib borayotgan talablarini qondirish uchun moslashtirilgan va shaxsiylashtirilgan mahsulot ishlab chiqishni qo'llab-quvvatlaydi. Zanglamaydigan po'latdan yasalgan oshxona anjomlari, pichoqlar va boshqa metall/metall bo'lmagan komponentlar uchun mos keladi, bu sanoatda innovatsiyalar va diversifikatsiyani rag'batlantiradi.
6. Avtomobilsozlik sanoati
Lazerli kesgichlar avtomobil ishlab chiqarishda ajralmas hisoblanadi. Ular dvigatel qismlari va kuzov ramkalari kabi komponentlar uchun yuqori aniqlikni ta'minlaydi, tor qirralar, past axlat va joylashtirish orqali yuqori materialdan foydalanish imkonini beradi. Sirtning past pürüzlülüğü silliqlashdan keyingi xarajatlarni kamaytiradi. Kichik HAZ ferrit zanglamaydigan po'lat va yuqori mustahkamlikdagi po'latni himoya qiladi, payvandlash sifatini yaxshilaydi. Ular turli xil materiallarni (past uglerodli po'lat, zanglamaydigan po'lat, alyuminiy qotishmasi) qayta ishlaydi va kichik partiyali, bir martalik shakllantirishni qo'llab-quvvatlaydi, aqlli avtomobil ishlab chiqarishda o'z vaqtida va sifatni oshiradi.
7. Fitnes uskunalari
Lazerli kesgichlar fitnes uskunalarida ishlatiladigan naychalarni qayta ishlash uchun kuchli moslashuvchanlikni ta'minlaydi. Ular belgilangan uzunliklarni, burchaklarni va maxsus shakldagi nozullarni aniq kesib, yig'ish mosligini va barqarorligini yaxshilaydi. Yuqori ishlov berish samaradorligi ishlab chiqarish sikllarini qisqartiradi, bu esa turli xil uslublar va texnik xususiyatlarga bo'lgan bozor talabiga tezkor javob berish imkonini beradi va mahsulot raqobatbardoshligini oshiradi.
8. Aerokosmik sanoat
Aerokosmik ishlab chiqarish juda yuqori talablarga ega va lazer bilan kesish samolyot va raketa komponentlarida keng qo'llaniladi. U fyuzelyaj konstruksiyalari va aniq qismlar uchun yuqori mustahkamlikdagi, yengil aviatsiya qotishmalarini yuqori aniqlikda kesishga erishadi. Yoqilg'i bakining qismlari va dvigatel nozullari kabi murakkab, yuqori bardoshli raketa komponentlari uchun lazer bilan kesish aniq yo'lni boshqarish va murakkab profilni qayta ishlash imkonini beradi, bu esa ishlash va xavfsizlikni ta'minlaydi.
Nashr vaqti: 2026-yil 10-aprel
