Լազերային հաստոցներ և կտրում և LBM

Լազերային կտրում_cc781905-5CDE-3194-BB3B-136BAD5CF58D_IS A_CC781905-3B-136BAMEMF58D_HIGE ENERGY-BEAM արտադրություն_ 3194-BB3B-136BAD5CFF58D_Technology: In LASER BEAM MACHINING (LBM), լազերային աղբյուրը օպտիկական էներգիան կենտրոնացնում է աշխատանքային մասի մակերեսին: Լազերային կտրումը համակարգչի միջոցով ուղղորդում է բարձր հզորության լազերի բարձր կենտրոնացված և բարձր խտության ելքը դեպի կտրվող նյութը: Նպատակային նյութն այնուհետև կամ հալվում է, այրվում, գոլորշիանում կամ հեռանում է գազի շիթով, վերահսկվող ձևով, թողնելով ծայրը բարձրորակ մակերեսով: Մեր արդյունաբերական լազերային կտրիչները հարմար են հարթ թիթեղների, ինչպես նաև կառուցվածքային և խողովակաշարային նյութերի, մետաղական և ոչ մետաղական աշխատանքային մասերի կտրման համար: Սովորաբար լազերային ճառագայթների մշակման և կտրման գործընթացներում վակուում չի պահանջվում: Լազերային կտրման և արտադրության մեջ օգտագործվում են լազերների մի քանի տեսակներ: Իմպուլսային կամ շարունակական ալիքը CO2 LASER  հարմար է կտրելու, ձանձրալի և փորագրելու համար: The NEODYMIUM (Nd) and neodymium yttrium-aluminum-garnet (Nd-YAG) LASERS are identical ոճով և տարբերվում են միայն կիրառությունից: Նեոդիմը Nd-ն օգտագործվում է ձանձրալի համար և որտեղ պահանջվում է բարձր էներգիա, բայց ցածր կրկնություն: Nd-YAG լազերը, մյուս կողմից, օգտագործվում է այնտեղ, որտեղ շատ բարձր հզորություն է պահանջվում, ինչպես նաև ձանձրալի և փորագրման համար: Ե՛վ CO2, և՛ Nd/Nd-YAG լազերները կարող են օգտագործվել LASER WELDING-ի համար: Այլ լազերներ, որոնք մենք օգտագործում ենք արտադրության մեջ, ներառում են Nd: GLASS, RUBY և EXCIMER: Լազերային ճառագայթների մշակման մեջ (LBM) կարևոր են հետևյալ պարամետրերը. Աշխատանքային մասի մակերեսի արտացոլողությունը և ջերմային հաղորդունակությունը և դրա հատուկ ջերմությունը և հալման և գոլորշիացման թաքնված ջերմությունը: Լազերային ճառագայթների մշակման (LBM) գործընթացի արդյունավետությունը մեծանում է այս պարամետրերի նվազմամբ: Կտրման խորությունը կարող է արտահայտվել հետևյալ կերպ.

 

t ~ P / (vxd)

 

Սա նշանակում է, որ կտրման խորությունը «t» համաչափ է մուտքային հզորության P-ին և հակադարձ համեմատական է կտրման արագությանը v և լազերային ճառագայթի կետի տրամագծին d: LBM-ով արտադրված մակերեսը հիմնականում կոպիտ է և ունի ջերմային ազդեցության գոտի:

 

 

 

ԱԾխածխածնի (CO2) ԼԱԶԵՐԱՅԻՆ ԿՏՈՒՄ և ՄԵՔԵՆԱՇԱՐՈՒՄ. DC-գրգռված CO2 լազերները մղվում են գազային խառնուրդի միջով հոսանք անցնելու միջոցով, մինչդեռ ռադիոհաճախականությամբ գրգռված CO2 լազերներն օգտագործում են ռադիոհաճախականության էներգիա գրգռման համար: ՌԴ մեթոդը համեմատաբար նոր է և դարձել է ավելի տարածված: DC նախագծերը պահանջում են էլեկտրոդներ խոռոչի ներսում, և, հետևաբար, դրանք կարող են ունենալ էլեկտրոդի էրոզիա և էլեկտրոդի նյութի ծածկույթ օպտիկայի վրա: Ընդհակառակը, ՌԴ ռեզոնատորներն ունեն արտաքին էլեկտրոդներ, ուստի հակված չեն այդ խնդիրների: Մենք օգտագործում ենք CO2 լազերներ բազմաթիվ նյութերի արդյունաբերական կտրման համար, ինչպիսիք են մեղմ պողպատը, ալյումինը, չժանգոտվող պողպատը, տիտանը և պլաստմասսա:

 

 

 

YAG LASER CUTTING and MACHINING. Մենք օգտագործում ենք YAG լազերներ մետաղներ կտրելու և քերծելու համար: Լազերային գեներատորը և արտաքին օպտիկան պահանջում են սառեցում: Թափոնների ջերմությունը առաջանում և փոխանցվում է հովացուցիչ նյութի միջոցով կամ ուղղակիորեն օդ: Ջուրը սովորական հովացուցիչ նյութ է, որը սովորաբար շրջանառվում է սառեցնող սարքի կամ ջերմափոխանակման համակարգի միջոցով:

 

 

 

ԷՔՍԻՄԵՐ ԼԱԶԵՐԱՅԻՆ ԿՏՈՒՄ և ՄԵՔԵՆԱՇԱՐՈՒՄ. Էքսիմեր լազերը ուլտրամանուշակագույն տարածքում ալիքի երկարություններ ունեցող լազերի տեսակ է: Ալիքի ճշգրիտ երկարությունը կախված է օգտագործվող մոլեկուլներից: Օրինակ՝ հետևյալ ալիքների երկարությունները կապված են պարանթեզներում ներկայացված մոլեկուլների հետ՝ 193 նմ (ArF), 248 նմ (KrF), 308 նմ (XeCl), 353 նմ (XeF): Որոշ էքսիմեր լազերներ կարգավորելի են: Էքսիմեր լազերներն ունեն գրավիչ հատկություն, որ նրանք կարող են հեռացնել մակերևութային նյութի շատ նուրբ շերտերը գրեթե առանց ջեռուցման կամ փոխելով նյութի մնացորդը: Հետևաբար, էքսիմերային լազերները հարմար են օրգանական նյութերի, ինչպիսիք են որոշ պոլիմերներ և պլաստմասսա, ճշգրիտ միկրոմշակման համար:

 

 

 

ԳԱԶԱՅԻՆ ՕԳՆՎՈՂ ԼԱԶԵՐԱՅԻՆ ՀԱՏՈՒՄ. Երբեմն մենք օգտագործում ենք լազերային ճառագայթներ գազի հոսքի հետ համատեղ, ինչպես թթվածինը, ազոտը կամ արգոնը՝ բարակ թերթիկ նյութերը կտրելու համար: Սա արվում է a LASER-BEAM TORCH-ի միջոցով: Չժանգոտվող պողպատի և ալյումինի համար մենք օգտագործում ենք բարձր ճնշման իներտ գազի օգնությամբ լազերային կտրում ազոտի միջոցով: Սա հանգեցնում է առանց օքսիդի եզրերի՝ եռակցման բարելավման համար: Այս գազային հոսքերը նաև հեռացնում են հալված և գոլորշիացված նյութերը մշակման մասերի մակերեսներից:

 

 

 

a LASER MICROJET CUTTING մենք ունենք ջրային ռեակտիվ ուղղորդվող լազեր, որի մեջ ցածր ճնշումը զուգակցվում է ջրի շիթով լազերային: Մենք օգտագործում ենք այն լազերային կտրում կատարելու համար, մինչդեռ ջրի շիթն օգտագործում ենք լազերային ճառագայթը ուղղորդելու համար, որը նման է օպտիկական մանրաթելին: Լազերային միկրոջեթի առավելություններն այն են, որ ջուրը նաև հեռացնում է բեկորները և սառեցնում է նյութը, այն ավելի արագ է, քան ավանդական «չոր» լազերային կտրումը խորանարդի ավելի բարձր արագությամբ, զուգահեռ միջանցքով և միակողմանի կտրելու ունակությամբ:

 

 

 

Մենք օգտագործում ենք լազերային կտրման տարբեր մեթոդներ: Մեթոդներից մի քանիսն են՝ գոլորշիացում, հալեցում և փչում, հալվող հարված և այրում, ջերմային սթրեսի ճեղքում, քերծվածք, սառը կտրում և այրում, կայունացված լազերային կտրում:

 

- Գոլորշիացման կտրում. կենտրոնացված ճառագայթը տաքացնում է նյութի մակերեսը մինչև իր եռման կետը և ստեղծում անցք: Փոսը հանգեցնում է կլանման հանկարծակի աճի և արագ խորացնում է անցքը: Երբ անցքը խորանում է, և նյութը եռում է, առաջացած գոլորշին քայքայում է հալված պատերը՝ դուրս փչելով նյութը և ավելի մեծացնելով անցքը: Այս մեթոդով սովորաբար կտրվում են չհալվող նյութերը, ինչպիսիք են փայտը, ածխածինը և ջերմակայուն պլաստիկը:

 

- Հալեցնել և փչել կտրում. Մենք օգտագործում ենք բարձր ճնշման գազ՝ հալած նյութը կտրելու տարածքից փչելու համար՝ նվազեցնելով պահանջվող հզորությունը: Նյութը տաքացվում է մինչև իր հալման կետը, այնուհետև գազի շիթով հալած նյութը դուրս է մղվում միջանցքից: Սա վերացնում է նյութի ջերմաստիճանի հետագա բարձրացման անհրաժեշտությունը: Այս տեխնիկայով մենք մետաղներ ենք կտրում։

 

- Ջերմային սթրեսային ճեղքվածք. փխրուն նյութերը զգայուն են ջերմային կոտրվածքների նկատմամբ: Ճառագայթը կենտրոնացած է մակերեսի վրա՝ առաջացնելով տեղայնացված ջեռուցում և ջերմային ընդլայնում: Սա հանգեցնում է ճեղքի, որն այնուհետև կարող է առաջնորդվել ճառագայթը շարժելով: Մենք օգտագործում ենք այս տեխնիկան ապակու կտրման մեջ:

 

- Սիլիկոնային վաֆլիների գաղտագողի խորանարդավորում. Սիլիկոնային վաֆլիներից միկրոէլեկտրոնային չիպերի բաժանումը կատարվում է գաղտագողի խորանարդման գործընթացով, օգտագործելով իմպուլսային Nd:YAG լազեր, ալիքի երկարությունը 1064 նմ լավ է ընդունվում սիլիցիումի էլեկտրոնային գոտու բացվածքին (1.11 էՎ կամ 1117 նմ): Սա հայտնի է կիսահաղորդչային սարքերի արտադրության մեջ:

 

- Ռեակտիվ կտրում. Նաև կոչվում է բոցով կտրում, այս տեխնիկան կարող է նմանվել թթվածնային ջահով կտրմանը, բայց լազերային ճառագայթով որպես բոցավառման աղբյուր: Մենք սա օգտագործում ենք 1 մմ-ից ավելի հաստությամբ ածխածնային պողպատից և նույնիսկ շատ հաստ պողպատե թիթեղները կտրելու համար՝ քիչ լազերային հզորությամբ:

 

 

 

ՊՈՒԼՍԵՎ ԼԱԶԵՐՆԵՐ ապահովում է մեզ էներգիայի բարձր հզորության պոռթկում կարճ ժամանակահատվածում և շատ արդյունավետ են լազերային կտրման որոշ պրոցեսներում, ինչպիսիք են պիրսինգը, կամ երբ պահանջվում են շատ փոքր անցքեր կամ շատ ցածր կտրման արագություն: Եթե դրա փոխարեն օգտագործվեր մշտական լազերային ճառագայթ, ապա ջերմությունը կարող էր հասնել այն աստիճանի, որ հալեցնում է մշակվող ամբողջ կտորը: Մեր լազերները NC (թվային հսկողություն) ծրագրի հսկողության ներքո ունեն իմպուլսային կամ կտրելու CW (Շարունակական ալիք): Մենք օգտագործում ենք DOUBLE PULSE LASERS emitting մի շարք զարկերակային զույգեր՝ նյութի հեռացման արագությունը և անցքերի որակը բարելավելու համար: Առաջին զարկերակը հեռացնում է նյութը մակերևույթից, իսկ երկրորդ զարկերակը թույլ չի տալիս, որ արտանետվող նյութը ընթանա անցքի կամ կտրվածքի կողմը:

 

 

 

Լազերային կտրման և հաստոցների հանդուրժողականությունը և մակերևույթի ավարտը ակնառու են: Մեր ժամանակակից լազերային կտրիչներն ունեն դիրքավորման ճշգրտություն 10 միկրոմետրի հարևանությամբ և կրկնվողությունը՝ 5 միկրոմետր: Ստանդարտ կոշտությունները Rz-ն ավելանում է թերթի հաստությամբ, բայց նվազում է լազերային հզորությամբ և կտրման արագությամբ: Լազերային կտրման և մշակման գործընթացները կարող են հասնել մոտ հանդուրժողականության, հաճախ մինչև 0,001 դյույմ (0,025 մմ) Մասի երկրաչափությունը և մեր մեքենաների մեխանիկական առանձնահատկությունները օպտիմիզացված են հանդուրժողականության լավագույն հնարավորություններին հասնելու համար: Լազերային ճառագայթով կտրումից ստացված մակերևույթի հարդարումը կարող է տատանվել 0,003 մմ-ից մինչև 0,006 մմ: Ընդհանրապես մենք հեշտությամբ հասնում ենք 0,025 մմ տրամագծով անցքերի, իսկ 0,005 մմ-ի չափ փոքր անցքեր և 50-ից 1 անցքերի խորություն-տրամագիծ հարաբերակցությունը ստեղծվել է տարբեր նյութերում: Մեր ամենապարզ և ստանդարտ լազերային կտրիչները կտրում են ածխածնային պողպատից մետաղը 0,020–0,5 դյույմ (0,51–13 մմ) հաստությամբ և հեշտությամբ կարող են լինել մինչև երեսուն անգամ ավելի արագ, քան ստանդարտ սղոցումը:

 

 

 

Լազերային ճառագայթով մշակումը լայնորեն օգտագործվում է մետաղների, ոչ մետաղների և կոմպոզիտային նյութերի հորատման և կտրման համար: Լազերային կտրման առավելությունները մեխանիկական կտրվածքի նկատմամբ ներառում են ավելի հեշտ աշխատատեղ, մաքրություն և մշակման մասի աղտոտվածության նվազեցում (քանի որ չկա կտրող եզր, ինչպես ավանդական ֆրեզում կամ շրջադարձում, որը կարող է աղտոտվել նյութից կամ աղտոտել նյութը, այսինքն՝ կուտակվելը): Կոմպոզիտային նյութերի հղկող բնույթը կարող է դժվարացնել դրանք մեքենայացնել սովորական մեթոդներով, բայց հեշտացնել լազերային մշակման միջոցով: Քանի որ լազերային ճառագայթը չի մաշվում գործընթացի ընթացքում, ձեռք բերված ճշգրտությունը կարող է ավելի լավ լինել: Քանի որ լազերային համակարգերն ունեն ջերմության ազդեցության տակ գտնվող փոքր գոտի, կտրվող նյութը աղավաղելու ավելի քիչ հավանականություն կա: Որոշ նյութերի համար լազերային կտրումը կարող է լինել միակ տարբերակը: Լազերային ճառագայթով կտրման գործընթացները ճկուն են, և օպտիկամանրաթելային ճառագայթների առաքումը, պարզ ամրացումը, տեղադրման կարճ ժամանակները, եռաչափ CNC համակարգերի առկայությունը հնարավորություն են տալիս լազերային կտրմանը և մշակմանը հաջողությամբ մրցակցել թիթեղների արտադրության այլ գործընթացների հետ, ինչպիսիք են դակիչները: Այսպես ասվում է, որ լազերային տեխնոլոգիան երբեմն կարող է համակցվել մեխանիկական արտադրության տեխնոլոգիաների հետ՝ բարելավելու ընդհանուր արդյունավետությունը:

 

 

 

Թերթային մետաղների լազերային կտրումը պլազմային կտրման առավելություններից է, քանի որ այն ավելի ճշգրիտ է և օգտագործում է ավելի քիչ էներգիա, այնուամենայնիվ, արդյունաբերական լազերների մեծ մասը չի կարող կտրել մետաղի ավելի մեծ հաստությունը, որը կարող է պլազմային: Ավելի բարձր հզորություններով աշխատող լազերները, ինչպիսիք են 6000 Վտ, մոտենում են պլազմային մեքենաներին՝ հաստ նյութերը կտրելու ունակությամբ: Այնուամենայնիվ, այս 6000 Վտ լազերային կտրիչների կապիտալ արժեքը շատ ավելի բարձր է, քան պլազմային կտրող մեքենաները, որոնք կարող են կտրել հաստ նյութերը, ինչպիսիք են պողպատե սալիկը:

 

 

 

Կան նաև լազերային կտրման և հաստոցների թերությունները: Լազերային կտրումը ներառում է էներգիայի մեծ սպառում: Արդյունաբերական լազերային արդյունավետությունը կարող է տատանվել 5%-ից մինչև 15%: Ցանկացած կոնկրետ լազերի էներգիայի սպառումը և արդյունավետությունը տարբեր կլինեն՝ կախված ելքային հզորությունից և գործառնական պարամետրերից: Սա կախված կլինի լազերի տեսակից և այն բանից, թե որքանով է լազերը համապատասխանում աշխատանքին: Որոշակի առաջադրանքի համար պահանջվող լազերային կտրող հզորության քանակը կախված է օգտագործվող նյութի տեսակից, հաստությունից, գործընթացից (ռեակտիվ/իներտ) և կտրելու ցանկալի արագությունից: Լազերային կտրման և հաստոցների արտադրության առավելագույն արագությունը սահմանափակվում է մի շարք գործոններով, ներառյալ լազերային հզորությունը, գործընթացի տեսակը (լինի ռեակտիվ, թե իներտ), նյութի հատկությունները և հաստությունը:

 

 

 

In LASER ABLATION մենք նյութը հեռացնում ենք ամուր մակերևույթից՝ այն ճառագայթելով լազերային ճառագայթով: Ցածր լազերային հոսքի դեպքում նյութը տաքացվում է ներծծվող լազերային էներգիայով և գոլորշիանում կամ սուբլիմացվում: Բարձր լազերային հոսքի դեպքում նյութը սովորաբար վերածվում է պլազմայի: Բարձր հզորության լազերները մեկ իմպուլսով մաքրում են մեծ կետը: Ցածր հզորության լազերները օգտագործում են բազմաթիվ փոքր իմպուլսներ, որոնք կարող են սկանավորվել տարածքի վրա: Լազերային աբլյացիայի ժամանակ մենք նյութը հեռացնում ենք իմպուլսային լազերային կամ շարունակական ալիքի լազերային ճառագայթով, եթե լազերային ինտենսիվությունը բավականաչափ բարձր է: Իմպուլսային լազերները կարող են չափազանց փոքր, խորը անցքեր փորել շատ կոշտ նյութերի միջով: Շատ կարճ լազերային իմպուլսները այնքան արագ են հեռացնում նյութը, որ շրջապատող նյութը շատ քիչ ջերմություն է կլանում, հետևաբար լազերային հորատումը կարող է կատարվել նուրբ կամ ջերմության նկատմամբ զգայուն նյութերի վրա: Լազերային էներգիան կարող է ընտրովիորեն ներծծվել ծածկույթների կողմից, հետևաբար CO2 և Nd:YAG իմպուլսային լազերները կարող են օգտագործվել մակերեսները մաքրելու, ներկը և ծածկույթը հեռացնելու կամ մակերևույթները ներկելու համար առանց վնասելու հիմքում ընկած մակերեսը:

 

 

 

We use LASER ENGRAVING and LASER MARKING to engrave or mark an object. Այս երկու տեխնիկան իրականում ամենաշատ կիրառվող հավելվածներն են: Ոչ մի թանաք չի օգտագործվում, ոչ էլ այն չի ներառում գործիքի կտորներ, որոնք շփվում են փորագրված մակերեսի հետ և մաշվում, ինչը բնորոշ է ավանդական մեխանիկական փորագրման և գծանշման մեթոդներին: Լազերային փորագրման և մակնշման համար հատուկ նախագծված նյութերը ներառում են լազերային զգայուն պոլիմերներ և հատուկ նոր մետաղական համաձուլվածքներ: Թեև լազերային գծանշման և փորագրման սարքավորումները համեմատաբար ավելի թանկ են՝ համեմատած այլընտրանքների հետ, ինչպիսիք են դակիչները, քորոցները, ոճերը, փորագրող դրոշմանիշները…. և այլն, դրանք ավելի տարածված են դարձել իրենց ճշգրտության, վերարտադրելիության, ճկունության, ավտոմատացման հեշտության և առցանց կիրառման շնորհիվ: արտադրական միջավայրերի լայն տեսականիում:

 

 

 

Ի վերջո, մենք օգտագործում ենք լազերային ճառագայթներ մի շարք այլ արտադրական գործողությունների համար.

 

- ԼԱԶԵՐԱՅԻՆ ԵՌԱԿՑՈՒՄ

 

- ԼԱԶԵՐԱՅԻՆ ՋԵՐՄԱԲՈՒԺՈՒՄ. Մետաղների և կերամիկայի փոքրածավալ ջերմային մշակում` դրանց մակերեսի մեխանիկական և տրիբոլոգիական հատկությունները փոփոխելու համար:

 

- ԼԱԶԵՐԱՅԻՆ ՄԱԿԵՐԵՎՈՒԹՅԱՆ ԲՈՒԺՈՒՄ / ՓՈՓՈԽՈՒՄ.