Lazerli ishlov berish va kesish va LBM

LASER CUTTING is a HIGH-ENERGY-BEAM MANUFACTURING technology that uses a laser to cut materials, and is typically used for industrial manufacturing applications. In LASER BEAM MACHINING (LBM), lazer manbai optik energiyani ish qismi yuzasiga qaratadi. Lazerli kesish yuqori quvvatli lazerning yuqori markazlashtirilgan va yuqori zichlikdagi chiqishini kompyuter orqali kesiladigan materialga yo'naltiradi. Keyin maqsadli material eriydi, yonadi, bug'lanadi yoki gaz oqimi bilan boshqariladigan tarzda uchib ketadi va yuqori sifatli sirt qoplamasi bilan chekka qoldiradi. Bizning sanoat lazerli to'sarlarimiz tekis qatlamli materiallarni, shuningdek, konstruktiv va quvur materiallarini, metall va metall bo'lmagan ish qismlarini kesish uchun javob beradi. Odatda lazer nurlarini qayta ishlash va kesish jarayonlarida vakuum talab qilinmaydi. Lazerni kesish va ishlab chiqarishda ishlatiladigan lazerlarning bir nechta turlari mavjud. Impulsli yoki uzluksiz wave CO2 LASER  kesish, zerikish va o‘yib chiqarish uchun mos keladi. The NEODYMIUM (Nd) and neodymium yttrium-aluminum-garnet (Nd-YAG) LASERS are identical uslubida va faqat qo'llanilishida farqlanadi. Neodimiy Nd zerikarli va yuqori energiya, lekin kam takrorlash talab qilinadigan joylarda ishlatiladi. Boshqa tomondan, Nd-YAG lazeri juda yuqori quvvat talab qilinadigan joylarda va zerikarli va o'yma uchun ishlatiladi. CO2 va Nd/Nd-YAG lazerlari ham LASER PAYVONCHI uchun ishlatilishi mumkin. Biz ishlab chiqarishda ishlatadigan boshqa lazerlarga Nd:GLASS, RUBY va EXCIMER kiradi. Lazer nurlari bilan ishlov berishda (LBM) quyidagi parametrlar muhim ahamiyatga ega: ishlov beriladigan qismning sirtini aks ettirish va issiqlik o'tkazuvchanligi va uning o'ziga xos issiqligi va erish va bug'lanishning yashirin issiqligi. Lazer nurlarini qayta ishlash (LBM) jarayonining samaradorligi ushbu parametrlarning pasayishi bilan ortadi. Kesish chuqurligi quyidagicha ifodalanishi mumkin:

 

t ~ P / (vxd)

 

Bu shuni anglatadiki, kesish chuqurligi "t" P quvvat kiritishiga proportsional va kesish tezligi v va lazer nuri nuqta diametri d ga teskari proportsionaldir. LBM bilan ishlab chiqarilgan sirt odatda qo'pol va issiqlik ta'sir qiladigan zonaga ega.

 

 

 

KARBONDIOKSID (CO2) LAZERI KESISH va ISHLAB CHIQISH: DC bilan qo'zg'atilgan CO2 lazerlari gaz aralashmasi orqali oqim o'tkazish orqali pompalanadi, RF qo'zg'atuvchi CO2 lazerlari esa qo'zg'alish uchun radio chastotasi energiyasidan foydalanadi. RF usuli nisbatan yangi va mashhur bo'ldi. DC konstruktsiyalari bo'shliq ichidagi elektrodlarni talab qiladi va shuning uchun ular elektrod eroziyasi va optikaga elektrod materialining qoplamasi bo'lishi mumkin. Aksincha, RF rezonatorlari tashqi elektrodlarga ega va shuning uchun ular bunday muammolarga moyil emas. Biz yumshoq po'lat, alyuminiy, zanglamaydigan po'lat, titanium va plastmassa kabi ko'plab materiallarni sanoat kesishda CO2 lazerlaridan foydalanamiz.

 

 

 

YAG LASER QUTTING and MACHINING: Biz metalllarni kesish va chizish uchun YAG lazerlaridan foydalanamiz. Lazer generatori va tashqi optika sovutishni talab qiladi. Chiqindilarni issiqlik hosil qiladi va sovutish suvi yoki to'g'ridan-to'g'ri havoga o'tkaziladi. Suv oddiy sovutish suvi bo'lib, odatda sovutgich yoki issiqlik uzatish tizimi orqali aylanadi.

 

 

 

EKSIMER LAZERI KESISH va MEHNALASH: Eksimer lazer ultrabinafsha mintaqada to'lqin uzunliklariga ega bo'lgan lazer turidir. To'liq to'lqin uzunligi ishlatiladigan molekulalarga bog'liq. Masalan, parantezlarda ko'rsatilgan molekulalar bilan quyidagi to'lqin uzunliklari bog'langan: 193 nm (ArF), 248 nm (KrF), 308 nm (XeCl), 353 nm (XeF). Ba'zi eksimer lazerlar sozlanishi mumkin. Eksimer lazerlar jozibali xususiyatga ega, ular sirt materialining juda nozik qatlamlarini deyarli qizdirmasdan yoki materialning qolgan qismini o'zgartirmasdan olib tashlashi mumkin. Shuning uchun eksimer lazerlar ba'zi polimerlar va plastmassalar kabi organik materiallarni nozik mikro ishlov berish uchun juda mos keladi.

 

 

 

GAZ KO'RDAGI LAZER KESISH: Ba'zan biz lazer nurlarini gaz oqimi bilan birgalikda ishlatamiz, masalan, kislorod, azot yoki argon yupqa qatlamli materiallarni kesish uchun. Bu a LASER-BEAM TORCH yordamida amalga oshiriladi. Zanglamaydigan po'lat va alyuminiy uchun biz azot yordamida yuqori bosimli inert gaz yordamida lazerli kesishdan foydalanamiz. Bu payvandlashni yaxshilash uchun oksidsiz qirralarga olib keladi. Ushbu gaz oqimlari, shuningdek, erigan va bug'langan materiallarni ishlov beriladigan qismlarning yuzalaridan chiqarib yuboradi.

 

 

 

a LASER MICROJET CUTTING bizda suv oqimi bilan boshqariladigan lazer mavjud bo'lib, uning ichiga suv oqimi past bosimli lazer bor. Biz undan optik tolaga o'xshash lazer nurini boshqarish uchun suv oqimidan foydalanganda lazerni kesish uchun foydalanamiz. Lazer mikrojetining afzalliklari shundan iboratki, suv shuningdek, qoldiqlarni olib tashlaydi va materialni sovutadi, u an'anaviy "quruq" lazerli kesishga qaraganda tezroq, yuqori zarb tezligi, parallel kerf va har tomonlama kesish qobiliyatiga ega.

 

 

 

Biz lazer yordamida kesishda turli usullarni qo'llaymiz. Ba'zi usullar bug'lanish, eritish va zarba, eritish zarbasi va kuyish, termal kuchlanish yorilishi, chizish, sovuq kesish va yoqish, stabillashtirilgan lazerli kesish.

 

- Bug'lanishni kesish: Fokuslangan nur materialning sirtini qaynash nuqtasiga qizdiradi va teshik hosil qiladi. Teshik assimilyatsiya qilishning keskin o'sishiga olib keladi va teshikni tezda chuqurlashtiradi. Teshik chuqurlashganda va material qaynayotganda, hosil bo'lgan bug 'erigan devorlarni emiradi va materialni tashqariga chiqaradi va teshikni yanada kengaytiradi. Yog'och, uglerod va termoset plastmassa kabi erimaydigan materiallar odatda bu usul bilan kesiladi.

 

- Eritma va zarba bilan kesish: Biz kerakli quvvatni kamaytirib, erigan materialni kesish joyidan puflash uchun yuqori bosimli gazdan foydalanamiz. Material erish nuqtasiga qadar isitiladi va keyin gaz oqimi erigan materialni kerfdan chiqarib yuboradi. Bu materialning haroratini yanada oshirish zaruratini yo'q qiladi. Ushbu texnika bilan metallarni kesib tashladik.

 

- Termal kuchlanish yorilishi: mo'rt materiallar termal sindirishga sezgir. Nur sirtga qaratilgan bo'lib, mahalliy isitish va issiqlik kengayishiga olib keladi. Bu keyinchalik nurni harakatlantirish orqali boshqarilishi mumkin bo'lgan yoriqga olib keladi. Biz shisha kesishda ushbu texnikadan foydalanamiz.

 

- Kremniy gofretlarni yashirin bo'laklash: Mikroelektron chiplarni kremniy gofretlardan ajratish impulsli Nd: YAG lazeridan foydalangan holda yashirin kesish jarayoni orqali amalga oshiriladi, to'lqin uzunligi 1064 nm kremniyning elektron tarmoqli bo'shlig'iga (1,11 eV yoki 1117 nm). Bu yarimo'tkazgichli qurilmalar ishlab chiqarishda mashhur.

 

- Reaktiv kesish: Olovli kesish deb ham ataladi, bu usulni kislorodli mash'al bilan kesishga o'xshatish mumkin, ammo olov manbai sifatida lazer nurlari bilan. Biz buni qalinligi 1 mm dan ortiq bo'lgan karbonli po'latni va hatto lazer quvvati kam bo'lgan juda qalin po'lat plitalarni kesish uchun ishlatamiz.

 

 

 

IMULLI LAZERLAR bizni qisqa muddatga yuqori quvvatli energiya portlashini ta'minlaydi va ba'zi lazerli kesish jarayonlarida, masalan, pirsing yoki juda kichik teshiklar yoki juda past kesish tezligi talab qilinganda juda samarali. Agar uning o'rniga doimiy lazer nuri ishlatilsa, issiqlik ishlov beriladigan butun qismni eritish nuqtasiga yetishi mumkin edi. Bizning lazerlarimiz NC (raqamli nazorat) dasturi nazorati ostida CW (Continuous Wave) ni pulsatsiya qilish yoki kesish qobiliyatiga ega. Materialni olib tashlash tezligi va teshikni yaxshilash uchun biz DOUBLE PULSE LASERS etting bir qator impuls juftlaridan foydalanamiz. Birinchi impuls materialni sirtdan olib tashlaydi va ikkinchi impuls chiqarilgan materialning teshik yoki kesilgan tomonga o'qishini oldini oladi.

 

 

 

Lazerli kesish va ishlov berishda bardoshlik va sirt qoplamasi ajoyibdir. Bizning zamonaviy lazerli to'sarlarimiz 10 mikrometr atrofida joylashishni aniqlash aniqligiga va 5 mikrometrning takrorlanishiga ega. Standart pürüzlülükler Rz qatlam qalinligi bilan ortadi, lekin lazer kuchi va kesish tezligi bilan kamayadi. Lazerli kesish va ishlov berish jarayonlari yaqin toleranslarga erishishga qodir, ko'pincha 0,001 dyuym (0,025 mm) qism geometriyasi va mashinalarimizning mexanik xususiyatlari eng yaxshi bardoshlik qobiliyatiga erishish uchun optimallashtirilgan. Biz lazer nurlarini kesish orqali olishimiz mumkin bo'lgan sirt qoplamalari 0,003 mm dan 0,006 mm gacha bo'lishi mumkin. Odatda biz 0,025 mm diametrli teshiklarga osongina erishamiz va 0,005 mm gacha kichik teshiklar va 50 dan 1 gacha bo'lgan teshik chuqurligining diametrga nisbati turli materiallarda ishlab chiqarilgan. Bizning eng oddiy va eng standart lazerli to'sarlarimiz qalinligi 0,020–0,5 dyuym (0,51–13 mm) dan uglerodli po'lat metallni kesadi va standart arralashdan o'ttiz barobar tezroq bo'lishi mumkin.

 

 

 

Lazer nurlari bilan ishlov berish metall, nometall va kompozit materiallarni burg'ulash va kesish uchun keng qo'llaniladi. Mexanik kesishga nisbatan lazerli kesishning afzalliklari oson ishlov berish, tozalik va ishlov beriladigan qismning ifloslanishini kamaytirishni o'z ichiga oladi (chunki an'anaviy frezalash yoki tornalashda bo'lgani kabi, material bilan ifloslanishi yoki materialni ifloslantirishi mumkin bo'lgan kesish tomoni yo'q, ya'ni bue to'planishi). Kompozit materiallarning abraziv tabiati ularni an'anaviy usullar bilan ishlov berishni qiyinlashtirishi mumkin, ammo lazer bilan ishlov berish oson. Jarayon davomida lazer nurlari eskirmaganligi sababli, olingan aniqlik yaxshiroq bo'lishi mumkin. Lazer tizimlari kichik issiqlik ta'sir qiladigan zonaga ega bo'lganligi sababli, kesilayotgan materialni burish ehtimoli ham kamroq. Ba'zi materiallar uchun lazerni kesish yagona variant bo'lishi mumkin. Lazer nurlarini kesish jarayonlari moslashuvchan va optik tolali nurni etkazib berish, oddiy o'rnatish, qisqa o'rnatish vaqtlari, uch o'lchovli CNC tizimlarining mavjudligi lazerni kesish va ishlov berishni zımbalama kabi boshqa plitalar ishlab chiqarish jarayonlari bilan muvaffaqiyatli raqobatlash imkonini beradi. Aytish joizki, lazer texnologiyasi ba'zan umumiy samaradorlikni oshirish uchun mexanik ishlab chiqarish texnologiyalari bilan birlashtirilishi mumkin.

 

 

 

Plastmassalarni lazer bilan kesish plazma bilan kesishdan ko'ra aniqroq va kamroq energiya sarflaydigan afzalliklarga ega, ammo ko'pchilik sanoat lazerlari plazma qila oladigan kattaroq metall qalinligini kesib o'tolmaydi. 6000 vatt kabi yuqori quvvatlarda ishlaydigan lazerlar qalin materiallarni kesish qobiliyatida plazma mashinalariga yaqinlashmoqda. Biroq, bu 6000 Vt lazerli to'sarlarning kapital qiymati po'lat plitalar kabi qalin materiallarni kesishga qodir plazma chiqib ketish mashinalariga qaraganda ancha yuqori.

 

 

 

Lazerli kesish va ishlov berishning kamchiliklari ham mavjud. Lazerli kesish yuqori quvvat sarfini o'z ichiga oladi. Sanoat lazerining samaradorligi 5% dan 15% gacha bo'lishi mumkin. Har qanday lazerning quvvat sarfi va samaradorligi chiqish quvvati va ish parametrlariga qarab o'zgaradi. Bu lazer turiga va lazerning ish bilan qanchalik mos kelishiga bog'liq bo'ladi. Muayyan vazifa uchun zarur bo'lgan lazerni kesish quvvati miqdori material turiga, qalinligiga, ishlatiladigan jarayonga (reaktiv / inert) va kerakli kesish tezligiga bog'liq. Lazerni kesish va ishlov berishda maksimal ishlab chiqarish tezligi lazer kuchi, jarayon turi (reaktiv yoki inert), materialning xususiyatlari va qalinligi kabi bir qator omillar bilan cheklangan.

 

 

 

In LASER ABLATION biz qattiq sirtdan materialni lazer nuri bilan nurlantirish orqali olib tashlaymiz. Kam lazer oqimida material so'rilgan lazer energiyasi bilan isitiladi va bug'lanadi yoki sublimatsiyalanadi. Yuqori lazer oqimida material odatda plazmaga aylanadi. Yuqori quvvatli lazerlar bitta puls bilan katta joyni tozalaydi. Kam quvvatli lazerlar hudud bo'ylab skanerlanishi mumkin bo'lgan ko'plab kichik impulslardan foydalanadi. Lazer ablasyonda, agar lazer intensivligi etarlicha yuqori bo'lsa, biz materialni impulsli lazer yoki doimiy to'lqinli lazer nurlari bilan olib tashlaymiz. Impulsli lazerlar juda qattiq materiallar orqali juda kichik, chuqur teshiklarni burishlari mumkin. Juda qisqa lazer impulslari materialni shu qadar tez olib tashlaydiki, atrofdagi material juda kam issiqlikni yutadi, shuning uchun lazerli burg'ulash nozik yoki issiqlikka sezgir materiallarda amalga oshirilishi mumkin. Lazer energiyasi qoplamalar tomonidan tanlab so'rilishi mumkin, shuning uchun CO2 va Nd: YAG impulsli lazerlar sirtlarni tozalash, bo'yoq va qoplamani olib tashlash yoki sirtni bo'yash uchun tayyorlash uchun ishlatilishi mumkin.

 

 

 

We use LASER ENGRAVING and LASER MARKING to engrave or mark an object. Bu ikki usul aslida eng ko'p qo'llaniladigan ilovalardir. Hech qanday siyoh ishlatilmaydi, shuningdek, an'anaviy mexanik o'yma va markalash usullarida bo'lgani kabi, o'yilgan sirt bilan aloqa qiladigan va eskiradigan asbob bitlarini o'z ichiga olmaydi. Lazerli o'yma va markalash uchun maxsus mo'ljallangan materiallarga lazerga sezgir polimerlar va maxsus yangi metall qotishmalari kiradi. Lazerli markalash va oʻymakorlik uskunalari zımbalar, pinlar, shlyapalar, shtamplar va boshqalar kabi muqobillarga nisbatan nisbatan qimmatroq boʻlsa-da, ular aniqligi, takrorlanuvchanligi, moslashuvchanligi, avtomatlashtirish qulayligi va onlayn qoʻllanilishi tufayli yanada ommalashgan. turli xil ishlab chiqarish muhitlarida.

 

 

 

Va nihoyat, biz lazer nurlaridan bir nechta boshqa ishlab chiqarish operatsiyalari uchun foydalanamiz:

 

- LAZER PAYDONLASH

 

- LASER ISSIQLIK MUVOFIQLASH: Metall va keramika sirtining mexanik va tribologik xususiyatlarini o'zgartirish uchun kichik hajmdagi issiqlik bilan ishlov berish.

 

- LASER YUZISI MUVOFIQLASH / O'zgartirish: Lazerlar sirtlarni tozalash, funktsional guruhlarni kiritish, qoplamani joylashtirish yoki birlashtirish jarayonlaridan oldin yopishqoqlikni yaxshilash maqsadida sirtlarni o'zgartirish uchun ishlatiladi.