ИзилдөөЛазердик кесүүчү машиналарКесүү талаасындагы "сыйкырдуу курал"
I. Лазердик генерациянын теориялык негиздери
Лазердик кесүү технологиясынын теориялык келип чыгышы 1916-жылы Альберт Эйнштейн тарабынан сунушталган стимулдаштырылган эмиссия теориясына барып такалат. Бул теория затты түзгөн атомдордо ар кандай сандагы бөлүкчөлөр (электрондор) ар кандай энергия деңгээлдеринде бөлүштүрүлөт деп айтылат. Жогорку энергия деңгээлиндеги бөлүкчөлөр белгилүү бир фотон тарабынан дүүлүктүрүлгөндө, алар жогорку энергия деңгээлинен төмөнкү деңгээлге өтүп, стимулдаштыруучу жарык менен бирдей мүнөздөгү жарыкты чыгарышат. Белгилүү бир шарттарда алсыз жарык күчтүү жарыкты стимулдаштыра алат.—Стимулданган нурлануу аркылуу жарыкты күчөтүү же кыскача лазер деп аталган кубулуш.
Лазерлер төрт негизги мүнөздөмөгө ээ: жогорку жарыктык, жогорку багыттуулук, жогорку монохроматтуулук жана жогорку когеренттүүлүк. Жогорку жарыктык жагынан катуу абалдагы лазерлердин жарыктыгы 10го чейин жетиши мүмкүн.¹¹Вт/см²·Жогорку жарыктыктагы лазер нуру линза менен фокусталганда, ал фокустук чекиттин жанында миңдегенден он миңдеген градуска чейин температураны пайда кылат, бул дээрлик бардык материалдарды иштетүүгө мүмкүндүк берет. Жогорку багыттуулук лазерге фокустоодо өтө жогорку кубаттуулук тыгыздыгын сактоо менен бирге узак аралыкка натыйжалуу жүрүүгө мүмкүндүк берет.—лазердик иштетүүнүн эки маанилүү шарты. Жогорку монохроматтуулук нурдун өзгөчө кубаттуулук тыгыздыгына жетүү үчүн так фокусталышын камсыз кылат. Жогорку когеренттүүлүк негизинен жарык толкунунун ар кандай бөлүктөрүнүн ортосундагы фазалык байланышты сүрөттөйт.
Ушул өзгөчө касиеттерге таянып, лазерлер өнөр жайлык кайра иштетүүдө жана башка көптөгөн тармактарда кеңири колдонулуп, лазердик кесүүчү машинанын ойлоп табылышына алып келген.—лазердик нурдун жылуулук энергиясын колдонуп кесүүчү түзүлүш.
II. Кесүүнүн өзгөчө принциптери
Лазердик кесүүчү машина материалдарды лазер нурун колдонуп иштетет. Ал кесүүнү ишке ашыруу үчүн жогорку энергиялуу тыгыздыктагы лазер нуру аркылуу материалды сублимация же эрүү температурасынан жогору ысытат. Бул процесс төмөнкү кадамдарды камтыйт:
Лазер генератору аркылуу лазер нурун өндүрүүЛазер генератору жогорку энергиялуу, жогорку концентрацияланган лазер нурун өндүрөт. Кеңири таралган лазер түрлөрүнө CO2 кирет₂лазерлер, була лазерлери жана катуу абалдагы лазерлер.
Лазердик нурду багыттоо жана фокустоо Линзалар же күзгүлөр сыяктуу оптикалык компоненттер нурдун жолун башкарып, аны кичинекей диаметрдеги чекитке багыттап, фокустап, энергияны кичинекей аймакка топтоштурат.
Лазер энергиясын материалдык сиңирүү Лазер нуру материалдын бетине нур чачканда, материал лазер энергиясын сиңирип алат. Жутулуу ылдамдыгы ар кандай материалдарда ар кандай болот; кээ бир металлдардын лазердик сиңирүү ылдамдыгы жогору.
Материалды ысытуу, эритүү же буулантуу Лазердин жогорку энергия тыгыздыгы материалды эрүү же буулануу температурасына чейин тез ысытат. Эритүү же буулантуу көп өлчөмдөгү жылуулукту сарптагандыктан, кесүү ишке ашырылат.
Кошумча газды куюу Кесүү учурунда кошумча газдар (азот, кычкылтек, инерттүү газдар ж.б.) адатта сопло аркылуу агызылып чыгарылат. Бул газдар кесүү зонасын коргойт, эриген материалды үйлөп чыгарат жана кесүү ылдамдыгын жогорулатууга жардам берет.
Кыймылды башкаруу системасыЛазердик кесүүчү станоктор кесүүчү башты материалдын бетиндеги алдын ала белгиленген жол боюнча багыттаган кыймылды башкаруу системасы менен жабдылган. Компьютердик программанын көзөмөлү астында татаал формаларды так кесүүгө болот.
Лазердик кесүүнүн кеңири таралган ыкмалары
Лазердик буулануу менен кесүүМатериал кесүү учурунда бууланат. Жогорку энергиялуу тыгыздыктагы лазер нуру даяр бөлүктү өтө кыска убакыттын ичинде кайноо температурасына чейин ысытат, ал тездик менен бөлүнүп чыгып, керф пайда кылат. Бул ыкма өтө жогорку кубаттуулукту жана кубаттуулуктун тыгыздыгын талап кылат жана негизинен кагаз, кездеме, жыгач, пластмасса жана резина сыяктуу өтө жука металлдар жана металл эместер үчүн колдонулат.
Лазердик эритме менен кесүү Лазер металлды эриген абалга чейин ысытат, андан кийин кычкылдандырбаган газдар (Ar, He, N)₂ж.б.) нур менен коаксиалдуу түрдө жогорку басым астында суюк металлды үйлөп, керф пайда кылат. Толук буулануунун кажети жок болгондуктан, энергияны сарптоо буулантуу кесүүнүн болжол менен 10% гана түзөт. Ал дат баспас болот, титан, алюминий жана алардын эритмелери сыяктуу кычкылданбай турган же реактивдүү металлдар үчүн ылайыктуу.
Лазердик кычкылтек менен кесүү (кычкылдандыруучу эритме менен кесүү) Окси-ацетилен менен кесүүгө окшош, лазер алдын ала ысытуу булагы катары кызмат кылат, ал эми кычкылтек же башка реактивдүү газдар кесүүчү каражат катары кызмат кылат. Газ металл менен кычкылдануу жолу менен реакцияга кирип, чоң жылуулукту бөлүп чыгарат жана эриген кычкылдарды үйлөп, керф пайда кылат. Экзотермикалык кычкылдануу реакциясынан улам, энергияга болгон муктаждык эритме менен кесүүнүн 50% гана түзөт жана ылдамдыгы алда канча жогору. Ал көмүртек болоту, титан болоту жана жылуулук менен иштетилген болот сыяктуу кычкылдануучу металлдар үчүн кеңири колдонулат.
III. Лазердик кесүүчү машиналардын көрүнүктүү артыкчылыктары
Кичинекей, жогорку энергиялуу, тез кыймылдаган лазердик тактын аркасында лазердик кескичтер өзгөчө тактыкты камсыз кылат. Кесилген жери кууш, параллель жана перпендикуляр каптал дубалдары менен, жогорку өлчөмдүү тактыкты камсыз кылат. Кесилген бети жылмакай жана жагымдуу, бетинин тегиздиги бир нече ондогон микрометрди гана түзөт. Көпчүлүк учурларда, лазердик кесүү акыркы процесс катары кызмат кылат, тетиктер андан ары иштетүүсүз түз колдонууга даяр болот.
Жылуулукка таасир этүүчү зона (ЖЗЗ) өтө кууш, керфтин айланасындагы баштапкы материалдык касиеттерди сактап, жылуулук деформациясын минималдаштырат. Керфтин кесилиши дээрлик стандарттуу тик бурчтук формасында. Бул тактык электроника өнөр жайында металл/пластик тетиктерди, корпустарды жана схемалык платаларды иштетүү үчүн абдан маанилүү.
2. Жогорку кесүү натыйжалуулугу
Лазердик кесүү лазердик берүү мүнөздөмөлөрүнөн улам абдан натыйжалуу. Көпчүлүк машиналар CNC башкаруу системаларын колдонушат, бул толук автоматташтырууга мүмкүндүк берет. Операторлор CNC программаларын ар кандай бөлүктөрдүн геометриясына ылайыкташтыруу үчүн гана өзгөртүшү керек, бул 2D жана 3D кесүүнү колдойт. Ири өндүрүш заводдорунда бир нече CNC жумушчу станциялары бир эле учурда бир нече бөлүктөрдү иштете алат. Ар кандай партиялар жана формалар үчүн программаны тез алмаштыруу татаал шаймандарды өзгөртүүнү жана жөндөөнү жокко чыгарат, бул массалык өндүрүштүн натыйжалуулугун бир топ жогорулатат.
3. Тез кесүү ылдамдыгы
Лазердик кесүү плазмалык кесүү сыяктуу салттуу ыкмаларга караганда, айрыкча жука барактар үчүн бир топ ылдамыраак. Мисалы, кээ бир өнөр жай лазердик кескичтери плазмалык кескичтерге караганда 300% жогорку ылдамдыкта иштейт. Кысуучу каражат талап кылынбагандыктан, бекиткичтин чыгымдары жана жүктөө/түшүрүү убактысы үнөмдөлөт, бул жалпы өндүрүш кубаттуулугун жогорулатат. Автоунаа өнөр жайында,жогорку кубаттуулуктагы була лазердик кескичтержогорку бекемдиктеги болоттун натыйжалуулугун беш эсеге жогорулатып, өндүрүш циклдерин кыскартып жана рыноктун атаандаштыкка жөндөмдүүлүгүн жогорулатат.
4. Байланышсыз иштетүү
Лазер менен кесүү контактсыз жүргүзүлөт, андыктан кесүүчү башы эч качан даярдалган бөлүккө тийбейт. Бул шаймандын эскирүүсүн жокко чыгарат; ар кандай бөлүктөр үчүн форсункаларды алмаштыруунун кажети жок.—параметрлерди жөндөө гана. Бул процесс аз ызы-чууну, минималдуу титирөөнү жана булганууну жок кылат, бул ыңгайлуу жана экологиялык жактан таза жумуш чөйрөсүн түзөт. Морт материалдар же жогорку тактыктагы компоненттер үчүн контактсыз кесүү беттин бузулушуна жана деформациясына жол бербейт, бул продукциянын жогорку сапатын жана түшүмүн камсыз кылат.
5. Материалдардын кеңири шайкештиги
Лазердик кескичтер ар кандай материалдарды иштетет: металлдар, металл эместер, композиттер, булгаары, жыгач жана башкалар. Ыңгайлашуу жылуулук касиеттерине жана лазердин сиңирүүсүнө жараша өзгөрөт:
Дат баспас болот, көмүртек болот ж.б. эритме кесүү же кычкылтек менен кесүү аркылуу натыйжалуу кесилет.
Пластмасса жана жыгач сыяктуу металл эмес материалдар буулантуу менен кесүү үчүн идеалдуу.
Композиттерди алардын мүнөздөмөлөрүнө жараша так кесүүгө болот.
Бул ар тараптуулук лазердик кескичтерди өндүрүш тармактарында алмаштыргыс кылат.
6. Оңой иштөө
Заманбап лазердик кескичтеркомпьютердик сандык башкаруу жана алыстан башкаруу функциялары бар. Кесүүчү чиймелерди импорттогондон кийин, машина жөнөкөй баскычтарды басуу менен автоматтык түрдө иштейт, бул эмгек чыгымдарын азайтат. Көптөгөн моделдерде кол менен кийлигишүүнү минималдаштыруу үчүн автоматтык түрдө жүктөө/түшүрүү бар. Чакан цехтерде да операторлор кыска мөөнөттүү окутуудан кийин системаны өздөштүрө алышат, бир адам бир эле учурда бир нече машинаны көзөмөлдөй алат.
7. Эксплуатациялоо жана техникалык тейлөө чыгымдарынын төмөндүгү
Лазердик кескичтерди колдонуу жана тейлөө чыгымдары салыштырмалуу төмөн. Техникалык тейлөөгө аз убакыт коротулат, бул өндүрүшкө көбүрөөк убакыт коротууну, продукциянын көлөмүн жана экономикалык пайданы жакшыртууну билдирет.—айрыкча чакан жана орто ишканалар үчүн пайдалуу. Баштапкы инвестициялардын жогору болушуна карабастан, жогорку натыйжалуулук массалык өндүрүштө бирдикке кайра иштетүү чыгымдарын төмөндөтөт, жалпы чыгымдардын атаандаштыгын күчөтөт жана туруктуу өнүгүүнү колдойт.
IV. Лазердик кесүүчү машиналардын негизги түзүлүшү
1. Негизги раманын түзүлүшү
Кожоюн төшөктөн жана жумушчу столдон турат.
Ачык керебет: Жөнөкөй түзүлүш, жумуш бөлүктөрү жүктөө/түшүрүү үчүн ыңгайлуу, кичинекей бөлүктөргө же компакттуу жайгашууларга ылайыктуу.
Жабык керебет: Жогорку катуулук, кесүү күчтөрүнө туруштук берүү жана туруктуулукту жана тактыкты камсыз кылуу үчүн чоң лазердик кескичтерде кеңири колдонулат.
Жумушчу стол жумуш бөлүгүн кармап турат, адатта, колдоо үчүн бир нече бармак же шарчалар колдонулат. Капталга жайгаштыруу жана кысуу түзүлүштөрү кесүү учурунда так тегиздөөнү жана бекем бекитүүнү камсыз кылат, бул кесүү сапатын кепилдейт.
2. Электр системасы
Электр энергиясы системасы электр энергиясын механикалык энергияга айландырып, электр кыймылдаткычтарын кубат булагы катары колдонот. Чыгаруучу вал тиштүү дөңгөлөктөр, курлар же чынжырлар сыяктуу трансмиссиялык компоненттерге туташып, кыймылдаткыч күчтү берет жана процесстин талаптарына ылайык башкарылуучу кыймылды камсыз кылат.
3. Трансмиссия системасы
CNC лазердик кескичтери, адатта, позициялоо тактыгынын талаптарын канааттандыруу үчүн жарым-жартылай жабык циклдик башкаруу системасын колдонушат (жалпысынан <0,05 мм/300 мм). Жалпы драйверлерге туруктуу же өзгөрмө токтун серво моторлору, айрыкча импульстук туурасы модуляцияланган (PWM) ылдамдыкты жөнгө салуучу жогорку инерциялуу туруктуу токтун моторлору же ишенимдүү кыймыл үчүн өзгөрмө токтун серво моторлору кирет. Мотор түздөн-түз шар бурамасына туташып, кесүүчү фонарь слайдын же кыймылдуу жумушчу столду кыймылдатып, так позицияны башкарууга жана жогорку сапаттагы кесүүгө жетишет.
V. Лазердик кесүүчү станоктордун кеңири колдонулушу
1. Металл барактарын иштетүү
Лазердик кескичтер жогорку ийкемдүүлүгү, татаал формаларды жана чакан жана орто партияларды натыйжалуу иштетүүсүнөн улам барак металлдарын жасоодо артыкчылыктуу. Калыптарды жасоонун кажети жок; иштетүү боюнча көрсөтмөлөр компьютер аркылуу оңой программаланат жана өзгөртүлөт. Артыкчылыктарына жогорку ылдамдык, кууш бурч, жогорку тактык, жакшы беттик тегиздик, минималдуу HAZ жана контактсыз стресссиз иштетүү кирет. Алар жогорку катуулуктагы, жогорку морттуктагы жана жогорку эрүү температурасындагы заттарды кошо алганда, дээрлик бардык материалдарды кесишет. Баштапкы инвестиция көп болгону менен, массалык өндүрүш бирдиктин баасын төмөндөтөт. Толугу менен жабык, аз булганган жана аз ызы-чуу менен иштөө жумуш чөйрөсүн жакшыртат, өнөр жайды модернизациялоого түрткү берет.
2. Айыл чарба техникасы
Айыл чарбасын механикалаштыруу өнүккөн сайын, техника диверсификацияланып жана автоматташтырылып, металл тетиктеринин түрү көбөйүп, жаңыртуу циклдери кыскарат. Салттуу штамптоо калыптын жогорку баасы жана төмөн натыйжалуулугу менен чектелет. Лазердик кескичтер минималдуу жылуулук деформациясы менен жогорку тактыктагы, жогорку ылдамдыктагы, контактсыз иштетүүнү сунуштайт. Калыптын жоктугу чыгымдарды азайтат, ал эми программалык камсыздоо барактарды жана түтүктөрдү каалагандай кесүүгө мүмкүндүк берет, материалдарды пайдаланууну максималдуу түрдө жогорулатат жана продукцияны иштеп чыгууну жөнөкөйлөтөт. Алар өндүрүш чыгымдарын төмөндөтөт жана айыл чарба машиналары өнөр жайын модернизациялоону жана жаңыртууну колдойт.
3. Жарнама өндүрүшү
Жарнама индустриясы жогорку тактыкты жана беттин сапатын талап кылат. Лазердик кескичтер салттуу жабдуулардын көптөгөн көйгөйлөрүн чечет. Акрил сыяктуу материалдар үчүн компьютердик программалоо материалдарды үнөмдөө үчүн макетти оптималдаштырат. Четтерин кесүү жылмакай жана кийинки иштетүүнү талап кылбайт. Көксүз иштөө процесстерди жөнөкөйлөтөт, чыгымдарды азайтат жана рыноктун реакциясын тездетет, бул көп түрдүү, көп партиялуу өндүрүш үчүн идеалдуу. Экологиялык жактан таза, аз ызы-чуулуу жана аз калдыктуу лазердик кескичтер татаал графиканы жана шрифттерди так өндүрүп, чыгармачылыкты, натыйжалуулукту жана кирешелүүлүктү жогорулатат.
4. Кийим тигүү өндүрүшү
Кол менен кесүү кеңири таралган бойдон калууда, ал эми автоматташтырылган лазердик кесүү тездик менен өсүп жатат.
Үлгү кесүү: бир кадамдуу калыптоо, жогорку натыйжалуулук, ылдамдык жана тактык үчүн CAD программасы менен интеграцияланган.
Кездемени кесүү: Кесүү бөлүмдөрүндө барган сайын кеңири колдонулат, жогорку натыйжалуулук жана тактык менен (кездеменин калыңдыгы менен чектелген).
Шаблон түзүү: Кол менен жана бургулоо ыкмасы менен иштөө ыкмаларын алмаштырат, өндүрүш убактысын кыскартат жана жогорку ылдамдык, тактык, туруктуулук жана түз программалык шайкештик аркылуу сапатты жакшыртат.
Жалпысынан алганда, лазердик кесүү тигүү өнөр жайында жогорку натыйжалуулукту жана тактыкты камсыз кылат.
5. Ашкана буюмдарын өндүрүү
Лазердик кесүү ылдамдык жана тактык боюнча салттуу ыкмалардын чектөөлөрүн жеңет. Ал ар кандай ашкана идиштеринин бөлүктөрүн тез кесип, так татаал формаларды жана декоративдик оймо-чиймелерди жаратат, көрүнүшүн жана кошумча наркты жакшыртат. Ал керектөөчүлөрдүн өсүп жаткан суроо-талаптарын канааттандыруу үчүн жекелештирилген жана жекелештирилген продукцияны иштеп чыгууну колдойт. Дат баспас болоттон жасалган идиштерге, бычактарга жана башка металл/металл эмес компоненттерге ылайыктуу, ал тармакта инновацияларды жана диверсификацияны стимулдайт.
6. Автоунаа өнөр жайы
Лазердик кескичтер автомобиль өндүрүшүндө алмаштыргыс. Алар кыймылдаткычтын тетиктери жана кузовдун рамалары сыяктуу компоненттер үчүн жогорку тактыкты камсыз кылат, кууш керфтер, аз калдыктар жана уя салуу аркылуу материалды көп колдонот. Беттин төмөн оройлугу майдалоодон кийинки чыгымдарды азайтат. Кичинекей HAZ ферриттик дат баспас болотту жана жогорку бекемдиктеги болотту коргойт, ширетүүнүн сапатын жакшыртат. Алар ар кандай материалдарды (аз көмүртектүү болот, дат баспас болот, алюминий эритмеси) иштетет жана кичинекей партиялуу, бир жолу формалоону колдойт, акылдуу автомобиль өндүрүшүндө өз убагында жана сапатты жогорулатат.
7. Фитнес жабдуулары
Лазердик кескичтер фитнес жабдууларында колдонулган түтүктөрдү иштетүү үчүн күчтүү ийкемдүүлүктү камсыз кылат. Алар белгиленген узундуктарды, бурчтарды жана атайын формадагы форсункаларды так кесип, чогултуунун тууралыгын жана туруктуулугун жакшыртат. Жогорку иштетүү натыйжалуулугу өндүрүш циклдерин кыскартат, ар кандай стилдерге жана мүнөздөмөлөргө болгон рыноктук суроо-талапка тез жооп берүүгө мүмкүндүк берет, продукциянын атаандаштыкка жөндөмдүүлүгүн күчөтөт.
8. Аэрокосмос өнөр жайы
Аэрокосмостук өндүрүш өтө жогорку талаптарды коёт жана лазердик кесүү учактардын жана ракеталардын компоненттеринде кеңири колдонулат. Ал фюзеляждын конструкциялары жана тактыктагы бөлүктөр үчүн жогорку бекемдиктеги, жеңил авиациялык эритмелерди жогорку тактыкта кесүүгө жетишет. Күйүүчү май багынын бөлүктөрүн жана кыймылдаткычтын соплолорун сыяктуу татаал, жогорку чыдамдуулуктагы ракета компоненттери үчүн лазердик кесүү так жолду башкарууга жана татаал профильдерди иштетүүгө мүмкүндүк берет, бул иштин натыйжалуулугун жана коопсуздугун камсыз кылат.
Жарыяланган убактысы: 2026-жылдын 10-апрели
