Ширетүүчү жыйын
1. Чогултуудагы ажырым жана туура эмес жайгашуу
Ширетүүнүн сапатын камсыз кылуу үчүн чогултуунун сапаты абдан маанилүү. Ашыкча чогултуу боштуктары же туура эмес жайгашуу күйүп кетүү, ширетүүнүн начар түзүлүшү жана толук эмес кирүү сыяктуу кемчиликтерди оңой эле пайда кылышы мүмкүн. Филе жана жамбаш муундары үчүн чогултуу боштугу мүмкүн болушунча аз болушу керек. 8-2-таблицада кол менен лазер менен аутогендик ширетүүдөгү боштуктарга жана туура эмес жайгашууга коюлган талаптар келтирилген.
Иштетүүчү бөлүктүн өлчөмдөрүн камсыз кылуу, деформацияны азайтуу жана ширетүү учурунда бурама деформациядан улам ширетилүүчү жердин туура эмес жайгашуусун алдын алуу үчүн, адатта, ширетүү алдында жабышчаак ширетүү талап кылынат. Чогултуучу жабышчаак ширетүү үчүн формалдуу ширетүү менен бирдей процесстик ыкма колдонулат. жабышчаак ширетүүлөрдүн узундугу 20–30 мм, ал эми жабышчаак ширетүүлөрдүн сапаттык талаптары (мисалы, кирүү тереңдиги жана туурасы) формалдуу ширетүүгө караганда төмөн. жабышчаак ширетүү үчүн формалдуу ширетүүгө караганда тезирээк жүрүү ылдамдыгы колдонулат. жабышчаак ширетүүлөрдүн ишенимдүү туташуусун камсыз кылуу максатында, жабышчаак ширелер жалпак, узун жана ичке болушу керек жана өтө чоң, кең же бийик болбошу керек. жабышчаак ширелер ошондой эле кычкылдануудан сактануу үчүн жетиштүү коргоону талап кылат.
3. Бекитүү каражаттары жана кыскычтар
Лазердик ширетүү көбүнчө төмөнкүлөр үчүн колдонулатжука плиталуу ширетүүЖука табакчалуу ширетүү учурунда, адатта, ширетүү бөлүктүн алдыңкы бетинде жүргүзүлөт, арткы бетинде жакшы формадагы арткы ширетүүгө жетүү үчүн жетиштүү эрүү болот. Параметрлерди тандоо үчүн: жылуулуктун аз кириши арткы бетинде толук эрүүгө алып келиши мүмкүн; жылуулуктун көп кириши, арткы бетинде толук кирүүсүн камсыз кылуу менен бирге, эриген металлдын оордугунан же бөлүктүн калыңдыгына карата пропорционалдуу эмес эрүү туурасынан улам күйүп кетүүгө алып келиши мүмкүн. Күйүп кетүүнү алдын алуу үчүн, эгерде бөлүк кысууга мүмкүндүк берсе, жука табакчалуу ширетүү учурунда бөлүктү кысуу үчүн арматураларды колдонуу керек — алдыңкы бетин басып, арткы бетине жез же дат баспас болоттон жасалган арткы пластинаны коюу керек. Бул ширетүүнүн деформациясынан улам чогултуу боштуктарынын өзгөрүшүнө же туура эмес жайгашууга жол бербейт жана жылуулуктун кулашына жол бербейт. Эгерде бөлүктүн структуралык себептерден улам аймактар боюнча жылуулуктун бирдей эмес таралышы болсо, жылуулуктун таралышын тең салмактоо үчүн арматураларды колдонуу да натыйжалуу болуп, алдыңкы жана арткы тараптарда бирдей өлчөмдөгү ширетүүлөрдү түзүүгө багытталган.
Ширетүү параметрлерин тандоо
Жалпысынан алганда, лазердик ширетүү параметрлерине лазердин кубаттуулугу, лазер импульсунун туурасы, дефокустун көлөмү, ширетүү ылдамдыгы жана коргоочу газ кирет.
1. Лазердик кубаттуулук
Лазердик ширетүүдө босого лазердик кубаттуулуктун тыгыздыгы бар. Бул босогодон төмөн кирүү тереңдиги тайыз болот; жеткенде же ашып кеткенде, кирүү тереңдиги бир топ жогорулайт. Плазма даярдалган бөлүктөгү лазердик кубаттуулуктун тыгыздыгы босогодон ашып кеткенде гана пайда болот, бул туруктуу терең кирүү ширетүүсүн көрсөтөт. Босогодон төмөн болгондо гана беттик эрүү болот (туруктуу жылуулук өткөрүмдүүлүк ширетүү). Ачкыч тешиктердин пайда болушунун критикалык шартына жакын жерде терең кирүү жана жылуулук өткөрүмдүүлүк ширетүү кезектешип, кирүү тереңдигинде чоң өзгөрүүлөр менен туруксуз процессти пайда кылат. Лазердик кубаттуулук лазердик иштетүүдөгү эң маанилүү параметрлердин бири жана ширетүүнүн кирүү тереңдигинин негизги аныктоочусу болуп саналат. Белгиленген фокусталган чекиттин диаметри үчүн лазердик кубаттуулуктун тыгыздыгы лазердик кубаттуулукка пропорционалдуу: жогорку кубаттуулук кирүү тереңдигин жана ширетүү ылдамдыгын жогорулатат. Бирок, ашыкча кубаттуулук эриген көлмөнүн катуу ысып кетишине алып келет, ширетүүнүн туурасын жана жылуулукка таасир этүүчү зонаны (HAZ) көбөйтөт жана көбүрөөк чачырандыга алып келет, бул ширетүүчү линзаны булгашы мүмкүн. Жогорку кубаттуулукта беттик катмар кайноо температурасына чейин ысытылып, микросекунддардын ичинде бир топ бууланышы мүмкүн, бул аны бургулоо, кесүү жана гравировкалоо сыяктуу материалдарды алып салуу процесстери үчүн идеалдуу кылат. Төмөнкү кубаттуулукта беттин кайноо температурасына жетүү үчүн миллисекунд талап кылынат, ал эми астыңкы катмар беттик буулануудан мурун эрип, жакшы эритүүчү ширетүүнү жеңилдетет.
2. Лазердик импульстун туурасы
Лазердик импульстун туурасы же "импульстун туурасы" импульстук лазердик ширетүүдө негизги параметр болуп саналат. Ал кирүү тереңдиги жана HAZ менен аныкталат: узунураак импульстун туурасы HAZды көбөйтөт, ал эми кирүү тереңдиги импульстун туурасынын квадраттык тамыры менен көбөйөт. Бирок, узунураак импульстун туурасы чоку кубаттуулугун азайтат, ошондуктан алар көбүнчө жылуулук өткөрүмдүүлүк ширетүү үчүн колдонулат, кең, тайыз ширетүүлөрдү түзөт - айрыкча ичке жана калың пластиналардын тизе муундары үчүн ылайыктуу. Бирок, төмөнкү чоку кубаттуулугу ашыкча жылуулук киргизүүнү шарттайт жана ар бир материал максималдуу кирүү тереңдиги үчүн оптималдуу импульстун туурасына ээ.
3. Фокусту алып салуу көлөмүн тандоо
Фокусталган жердин жайгашкан жери абдан маанилүүлазердик синтез менен ширетүүФокус даярдалуучу бөлүктүн бетинен жогору болгондо, кирүү тереңдиги аз болот, бул терең кирүү ширетүүсүн кыйындатат. Фокус беттен төмөн болгондо, даярдалуучу бөлүктүн ичиндеги кубаттуулуктун тыгыздыгы бетке караганда жогору болот, бул күчтүү эрүүнү жана бууланууну күчөтөт, энергиянын даярдалуучу бөлүккө тереңирээк өтүшүнө мүмкүндүк берет жана кирүү тереңдигин жогорулатат. Дефокустоонун эки режими бар: оң дефокус (иштелүүчү бөлүктүн үстүндөгү фокустук тегиздик) жана терс дефокус (иштелүүчү бөлүктүн астындагы фокустук тегиздик). Иш жүзүндө, чоң кирүү тереңдигин талап кылган калың пластиналар үчүн терс дефокус колдонулат, лазердик фокус, адатта, даярдалуучу бөлүктүн бетинен 1–2 мм төмөн. Ичке пластиналар үчүн оң дефокус артыкчылыктуу, фокус беттен 1–1,5 мм жогору.
4. Ширетүү ылдамдыгы
Башка параметрлер белгиленгенде, ширетүү ылдамдыгы жогорулаган сайын кирүү тереңдиги азаят, ал эми натыйжалуулук жогорулайт. Ашыкча жогорку ылдамдыктар кирүү талаптарына жооп бербейт; ашыкча төмөн ылдамдыктар ашыкча эрүүгө, кең ширетүүлөрдү, HAZ ысып кетүүсүн жана ысык жарака кетүү тенденциясын жогорулатат.импульстук лазердик ширетүү, ылдамдык ошондой эле максималдуу импульс жыштыгы жана талап кылынган тактардын дал келиши менен аныкталат — ар бир кийинки импульс тактары кандайдыр бир деңгээлде дал келиши керек. Ошентип, берилген лазердик кубаттуулук жана материалдын калыңдыгы үчүн оптималдуу ылдамдык диапазону бар, анын ичинде белгилүү бир ылдамдыкта максималдуу кирүү тереңдигине жетишилет.
5. Коргонуучу газ
Лазердик ширетүү учурунда эритилген көлмөнү коргоо үчүн көбүнчө инерттүү газдар колдонулат. Айрым материалдар беттик кычкылдануудан коргоону талап кылбашы мүмкүн, бирок көпчүлүк колдонмолор талап кылат. Салт боюнча, кычкылдануунун алдын алуу үчүн алюминий эритмесин лазердик ширетүү үчүн Ar, N₂ жана He колдонулат. Теориялык жактан алганда, He эң жеңил жана эң жогорку иондоштуруу энергиясы менен, бирок аз кубаттуулукта жана жогорку ылдамдыкта плазма алсыз болуп, газдардын ортосундагы айырмачылыктарды минималдаштырат. Изилдөөлөр көрсөткөндөй, ошол эле шарттарда N₂ Al менен экзотермикалык реакциялардан улам ачкыч тешиктердин пайда болушун оңой эле пайда кылат; натыйжада пайда болгон Al-NO үчилтик кошулмалары лазердик сиңирүүнү жогорулатат. Бирок, таза N₂ ширетүү жерлеринде морт Al-N фазаларын жана тешикчелерин пайда кылат. Жеңил болгондуктан, инерттүү газдар тешикчелерди пайда кылбастан сыртка чыгып, аралаш газдарды натыйжалуураак кылат. Жакында эле Ar-O₂ жана N₂-O₂ аралашмаларын колдонуп, Al лазердик ширетүү боюнча изилдөөлөр көбөйдү.
6. Материалдык сиңирүү
Лазер энергиясынын материалдык сиңирилиши сиңирүү, чагылдыруу, жылуулук өткөрүмдүүлүгү, эрүү температурасы жана буулануу температурасы сыяктуу касиеттерге көз каранды, алардын ичинен сиңирүү эң маанилүү болуп саналат. Сиңирүүгө таасир этүүчү факторлор төмөнкүлөрдү камтыйт:
Электрдик каршылыгы: Жылтыратылган беттер үчүн сиңирүүчүлүк каршылыктын квадраттык тамырына пропорционалдуу, ал температурага жараша өзгөрөт.
Беттин абалы: Жутулууга жана ошентип ширетүүнүн натыйжаларына олуттуу таасир этет.
Колго була лазердик ширетүү боюнча кеңештер жана тыюу салуулар
1. Дого радиациясынан алыс болуңуз
Колдо кармалуучу була лазердик ширеткичтер4-класстагы була лазерлерин колдонуңуз, алар чыгуу кубаттуулугу 1000 Вт ашкан (1080±3) нм нурланууну чыгарышат (моделине жараша). Түз же кыйыр таасир көзгө же териге зыян келтириши мүмкүн. Көрүнбөсө да, нур торчо кабыкка же көздүн чел кабыгына кайтарылгыс зыян келтириши мүмкүн. Лазер иштеп жатканда ар дайым сертификатталган лазердик коопсуздук көз айнегин тагыныңыз. Лазер күйүп турганда, көз айнек менен болсо дагы, эч качан чыгуу башына түз карабаңыз.
2. Ширетүү параметрлерин орнотуу
Сенсордук экранга лазердин кубаттуулугун төмөн коюңуз (8-2-сүрөттө көрсөтүлгөндөй). Ширетүүчү баштын жез форсункасын даяр бөлүккө коюп, ширетүү үчүн лазерди чыгаруу үчүн фонарь которгучун басыңыз. Типтүү параметрлер: лазер жыштыгы 5000Гц, гальванометрдин ылдамдыгы 300–600, газдын кечигүүсү >100мс, үзгүлтүксүз эмиссия үчүн 100% жумуш цикли. Ширетүүнүн туурасын чогултуу боштуктарына жараша тууралаңыз; кубаттуулук 0–1000Вт (максимумдан 0–100%) чейин жөнгө салынат. Параметрлерди киргизгенден кийин, "OK" баскычын чыкылдатып, жөндөөлөр күчүнө кириши үчүн сактап коюңуз.
4. Ширетүү ылдамдыгын ашыкча жогорулатпаңыз
Ширетүүчү жерлер лазер булагын жылдыруу менен пайда болот (8-3-сүрөттү караңыз). Тереңдик жана туурасы ылдамдыкка жана кубаттуулукка жараша болот, типтүү ылдамдыктары 1–3 м/мин, бул жылмакай, кабырчыксыз беттерди пайда кылат, алардын ара катышы <1. Туруктуу ток жана чыңалуу үчүн ылдамдыктын өзгөрүшү жылуулуктун киришине түздөн-түз таасир этет, кирүүсүн жана туурасын өзгөртөт. Ашыкча жогорку ылдамдыктар жетишсиз ысытууга алып келет, бул кирүүнүн азайышына, туурасынын тарышына, кесилишинин, тешикчелердин жана толук эмес кирүүгө алып келет.
Механикалык тазалоо: Ачык ак түскө жеткенге чейин кычкылдарды кетирүү үчүн дат баспас болоттон жасалган щеткаларды же пневматикалык дөңгөлөктөрдү колдонуңуз. Жылтыратуудан кийин дароо ширетиңиз; эгерде ширетүү 36 сааттан ашык кечигип калса, кайра жылтыратыңыз.
Химиялык тазалоо: Химиялык реакцияларды колдонуу менен кычкылдарды кетириңиз (ыкмалар материалга жараша өзгөрүп турат). 8-3-таблицада алюминий эритмелерин химиялык жол менен тазалоо ыкмалары келтирилген. Майды/чаңды органикалык эриткичтер (бензин, изопропил спирти) менен чылап, сүртүп жана кургатып кетириңиз.
5. Кеуектүүлүктү минималдаштыруу
Алюминий эритмесин лазердик ширетүүдөгү суутек тешикчелери көп кездешет. Беттик нымдуулукту, майды жана оксиддерди кетирүү менен аларды азайтыңыз. Эриген бассейндин муздатуу убактысын узартуу (импульстун туурасын көбөйтүү менен) газдардын чыгып кетишине жардам берет, анткени лазердик ширетүүнүн тез термикалык цикли газдын бөлүнүп чыгышын чектейт. Фокустук же терс дефокустук абалдардан алыс болуңуз, анткени эриген бассейндин интенсивдүү реакциялары жана эритменин бууланышы тешиктүүлүктү жогорулатат; бууланууну азайтуу үчүн жөнгө салынган дефокустук аркылуу жумшак энергияны колдонуңуз.
6. Фонарь кармоо абалына көңүл буруңуз
Колдо кармалуучу лазердик фонарлар (8-4-сүрөттү караңыз) TIG фонарларына караганда оор жана калың кабелдери бар, бул оператордун чарчоосуна алып келет. Узакка созулган ширетүү үчүн фонарды эки колуңуз менен кармап, учту даяр бөлүккө тийгизип туруңуз, ширетүүнү визуалдык түрдө тегиздеңиз жана фонарды өзүңүзгө карай акырын тартыңыз. Чарчоону жана муундардын санын азайтуу үчүн ширетүүнүн абалына жараша абалды тууралаңыз.
7. Лазердик жаракаттардын алдын алыңыз
Туура эмес иштетүү кырсыктарга алып келиши мүмкүн. Төмөнкү эрежелерди сактаңыз:
Иштеп жатканда лазердин чыгыш башына эч качан тике карабаңыз.
Колдонбоңузбула лазерлерикараңгы/күңүрт чөйрөдө.
Түзмөк иштеп турганда фонарьды эч качан адамдарга багыттабаңыз.
Ширетүүчү аймактан 3 м аралыкта металл тосмолорду колдонуңуз.
Ширетүүчү зонага кирүү операторлор үчүн гана чектелсин.
Коргоочу каражаттарды (сертификатталган көз айнектерди, бет каптарды, кол каптарды) кийиңиз. Лазер күйүп турганда, көз айнек менен болсо дагы, эч качан чыгуучу башты тиктеп карабаңыз.
Фонарь менен кабелди этияттык менен кармаңыз (эң аз ийилүү радиусу >200 мм).
Колдонулбай турган учурда лазердик эмиссия ачкычын өчүрүңүз.
Натыйжалуу газ коргоо үчүн соплолордун сапатын камсыз кылыңыз:
Лазер менен концентрленген, жылмакай ички дубалдар.
Фонаранын туруктуу кыймылын камсыз кылуу үчүн деформацияланган форсункаларды тез арада алмаштырыңыз.
Соргучтун тешик өлчөмү (8-6-сүрөттү караңыз) ширетүүнүн сапатына таасир этет: чоңураак тешиктер газдын агымын көбөйтөт, катууланууну тездетет жана тешиктүүлүк/жарылуу коркунучун жогорулатат.
8. Жарылууга сезгич эритмелер үчүн жогорку ылдамдыктан алыс болуңуз
Колдо лазер менен ширетүүавтогендик, зымсыз, термелүүчү гальванометрдик фонарларды колдонот. Жогорку ылдамдыктар кирүү мүмкүнчүлүгүн азайтат, ширетүүчү жерлерди тарытат, кесилүүнү пайда кылат жана коргоочу газдын каптоосун бузуп, коргоону начарлатат. Жаракага сезгич эритмелер үчүн төмөнкү ылдамдыктарды колдонуңуз.
9. Муундардын сапатын камсыз кылуу
Температуранын айырмачылыктары жана зымсыз ширетүү күйүккө, кратерлерге же кратер жаракаларына алып келиши мүмкүн. Токтоп калууларды азайтуу үчүн үзгүлтүксүз ширетиңиз; эгерде токтоп калуулар сөзсүз болсо (мисалы, абалдын өзгөрүшү, сегменттелген ширетүү), кратерлердин пайда болушуна жол бербөө үчүн токтотуудан мурун бир аз жайлатыңыз (10 мм). Кабатташуу жана сапат үчүн мурунку кратердин артынан 20 мм кайра иштетиңиз.
10. Фонардын туура кыймылын аткарыңыз
Фонарьды капталдан термелбестен өзүңүзгө карай (алыстан жакынды көздөй) тартыңыз. Ширетүүнүн ырааттуу пайда болушун көзөмөлдөп жатып, туруктуу ылдамдыкты сактаңыз. Тик ширетүү үчүн тез катууланууну камсыз кылуу жана туруктуу кыймылды камсыз кылуу үчүн ылдый карай жылдырууну (өйдө эмес) колдонуңуз.
11. Тизилген жерлердин астынан кесилип кетишинен, майда филелерден жана кулап түшүүдөн алыс болуңуз
Тизилген ширелер үчүн, лазердин түшүү бурчун гальванометр вертикалдык пластинанын 2/3 бөлүгүн жаап тургандай кылып тууралаңыз (8-7-сүрөттү караңыз). Бул жылуулук өткөрүмдүүлүгү аркылуу вертикалдык пластинаны (толтургуч катары) жана негизги пластинанын 1/3 бөлүгүн эритип, муздагандан кийин жетиштүү өлчөмдөгү ширетүүнү пайда кылат. Начар тигизилген ширелер муундун бекемдигин алсыратат, жаракага туруктуулукту төмөндөтөт же конструкциянын бузулушуна алып келет - астыңкы кесүүдөн алыс болуңуз.
12. Алюминий эритмесин ширетүүдөгү чагылдырууну азайтуу
Алюминий лазер энергиясынын 60–98% чагылдырат. Чагылышуу эрүү температурасында кескин төмөндөйт жана эритилгенде турукташат. Жутулуучулук түшүү бурчу жогорулаган сайын төмөндөйт; максималдуу сиңүү кадимки түшүүдө болот (линзаны коргоо үчүн тууралаңыз). Механикалык/химиялык тазалоо аркылуу кычкылдарды алып салуу менен чагылууну азайтыңыз.
13. Коргоочу газды туура колдонуу
Коргоочу газ ширетүүнүн пайда болушуна, тешилишине жана туурасына таасир этет. Көпчүлүк газдар сапатты жакшыртат, бирок кемчиликтери болушу мүмкүн:
Ar: Иондоштуруу энергиясы төмөн, плазманын пайда болушу жогору (лазердин эффективдүүлүгүн төмөндөтөт), бирок инерттүү, арзан жана тыгыз — эритилген көлмөнү натыйжалуу жабат (жалпы колдонуу үчүн идеалдуу).
N₂: Орточо иондоштуруу энергиясы (Arге караганда плазманы жакшыраак азайтат), бирок алюминий/көмүртек болот менен реакцияга кирип, морт нитриддерди пайда кылат, бул бышыктыкты төмөндөтөт (бул материалдар үчүн сунушталбайт). Нитриддер бекемдикти жогорулаткан дат баспас болоттор үчүн ылайыктуу.
14. Коргоочу газдын агымынын ылдамдыгы
Газ сопло аркылуу белгилүү бир басым менен чыгарылат. Соплонун гидродинамикалык дизайны жана чыгуучу диаметри абдан маанилүү: ширетүүнү жаап коюуга жетиштүү чоң, бирок турбуленттүү агымдын алдын алуу үчүн чектелген (ал абаны тартып, тешиктүүлүктү пайда кылат). Кол менен лазер менен ширетүү үчүн типтүү агым ылдамдыгы 7 л/мин түзөт. Ашыкча агым булгоочу заттарды эритилген көлмөгө аралаштырып, газдын тазалыгына доо кетирет — туура агым ылдамдыгын тандаңыз.
15. Лазердик фокустун абалы
Фокустун абалы: Эң кичинекей чекит, эң жогорку энергия - колдонуутак ширетүүже аз энергиялуу, минималдуу так өлчөмүнө талаптар (8-8-сүрөттү караңыз).
Терс дефокустоо: Чоңураак так (фокустан алыстаган сайын көбөйөт) — терең кирүү менен үзгүлтүксүз ширетүү жана терең так ширетүү үчүн ылайыктуу.
Оң дефокустоо: Чоңураак так (фокустан алыстаган сайын көбөйөт) — бетти пломбалоо же аз кирүү менен үзгүлтүксүз ширетүү үчүн ылайыктуу.
Толук тешип өтүүчү ширетүүнү башкаруу: Арткы бетиндеги түстүн бир аз өзгөрүшү жакшы сапатты билдирет; айкын белгилер/тешип өтүү үзгүлтүксүз ширетүү учурунда чачырандыларды же терең оюктарды пайда кылат. Үлгүлөрдүн негизинде фокусту, энергияны жана толкун формасын тууралаңыз. Күйүп калбашы үчүн жука материалдар үчүн кичирээк тактарды колдонуңуз.
Жарыяланган убактысы: 2025-жылдын 21-августу
