Lazer birinchi marta 1970-yillarda kesish uchun ishlatilgan. Zamonaviy sanoat ishlab chiqarish liniyasida lazer yordamida kesish metall, plastmassa, shisha, keramika, yarimo'tkazgichlar, to'qimachilik, yog'och va qog'oz va boshqa materiallarni qayta ishlashda keng qo'llaniladi.
Keyingi bir necha yil ichida aniq ishlov berish va mikro ishlov berish sohasida lazer yordamida kesishni qo'llash ham sezilarli o'sishga erishadi.
Lazerni kesish
Fokuslangan lazer nurlari ishlov beriladigan qismga urilganda, nurlangan maydonning harorati materialni eritishi yoki bug'lanishi uchun keskin ko'tariladi. Lazer nurlari ishlov beriladigan qismga kirib borgach, chiqib ketish jarayoni boshlanadi: lazer nurlari materialni eritish paytida kontur chizig'i bo'ylab harakatlanadi. Odatda eritmani pufakchadan puflash uchun havo oqimi ishlatiladi, kesilgan qismi va plastinka ramkasi orasidagi tor bo'shliqni qoldiradi, bu esa yo'naltirilgan lazer nurlari singari deyarli kengdir.
Olovni kesish
Olovni kesish - bu kesuvchi gaz sifatida kisloroddan foydalangan holda yumshoq po'latni kesishda ishlatiladigan standart jarayon. Kislorodga 6 baragacha bosim o'tkaziladi va keyin kesmada puflanadi. U erda qizdirilgan metall kislorod bilan reaksiyaga kirishadi: u kuyishni va oksidlanishni boshlaydi. Lazer nurlarini kesishda yordam berish uchun kimyoviy reaksiya katta miqdordagi energiyani (lazer energiyasining besh baravarigacha) chiqaradi.
Fusion Cutting
Eritmani kesish - bu metallni kesishda ishlatiladigan yana bir standart jarayon. Bundan tashqari, keramika kabi boshqa eruvchan materiallarni kesish uchun ham foydalanish mumkin.
Azot yoki argon kesuvchi gaz sifatida ishlatiladi va 2-20 bar bosimdagi gaz kesma orqali puflanadi. Argon va azot inert gazlardir, demak ular kesmada eritilgan metall bilan reaksiyaga kirishmaydi, balki ularni faqat pastki qismiga puflaydi. Shu bilan birga, inert gaz chekka qismini havo oksidlanishidan himoya qilishi mumkin.
Siqilgan havo kesish
Yupqa plitalarni kesish uchun siqilgan havo ham ishlatilishi mumkin. 5-6 bargacha bo'lgan havo bosimi kesmada eritilgan metallni uchirish uchun etarli. Havoning deyarli 80% azot bo'lganligi sababli, siqilgan havoni kesish asosan termoyadroviy kesim hisoblanadi.
Plazma yordamida kesish
Agar parametrlar to'g'ri tanlangan bo'lsa, plazma yordamida eritish va kesish kesmasida plazma bulutlari paydo bo'ladi. Plazma buluti ionlangan metall bug 'va ionlashgan kesuvchi gazdan iborat. Plazma buluti CO2 lazerining energiyasini yutadi va uni ishlov beriladigan qismga aylantiradi, shuning uchun ko'proq energiya ish qismiga qo'shiladi va material tezroq eriydi, natijada tezroq kesiladi. Shuning uchun, bu chiqib ketish jarayoni yuqori tezlikda plazma bilan kesish deb ham ataladi.
Plazma buluti qattiq lazer uchun shaffofdir, shuning uchun plazma yordamida eritish va kesish faqat CO2 lazeridan foydalanishi mumkin.
Bug'lanishni kesish
Bug'lanishni kesish materialni bug'lanadi, atrofdagi materiallarga issiqlik ta'sirini iloji boricha minimallashtiradi. Yuqoridagi effektga CO2 lazerini qayta ishlash yordamida past issiqlik va yuqori singdiruvchi materiallarni, masalan, ingichka plastmassa plyonkalari va yog'och, qog'oz va ko'pik kabi eritilmaydigan materiallarni bug'langanda erishish mumkin.
Ultrashort impuls lazerlari ushbu texnologiyani boshqa materiallarga tatbiq etishga imkon beradi. Metall tarkibidagi erkin elektronlar lazerni yutadi va kuchli qiziydi. Lazer zarbasi eritilgan zarralar va plazma bilan reaksiyaga kirishmaydi, material to'g'ridan-to'g'ri sublimatsiya qiladi va energiyani atrofdagi materiallarga issiqlik shaklida o'tkazish uchun vaqt yo'q. Pikosaniyadagi puls materialni yumshatganda, aniq issiqlik effekti bo'lmaydi, erish va burr hosil bo'lmaydi.
Parametrlar: ishlov berish jarayonini sozlash
Ko'p parametrlar lazerni kesish jarayoniga ta'sir qiladi, ba'zilari lazer va dastgoh asbobining texnik ko'rsatkichlariga bog'liq, boshqalari esa o'zgaruvchan.
Polarizatsiya darajasi
Polarizatsiya darajasi lazer nurining necha foiziga aylantirilishini ko'rsatadi. Odatda qutblanish darajasi 90% atrofida. Bu yuqori sifatli kesish uchun etarli.
Fokus diametri
Fokus diametri kesmaning kengligiga ta'sir qiladi va fokusli linzaning fokus uzunligini o'zgartirish orqali fokus diametrini o'zgartirish mumkin. Kichikroq fokus diametri torroq kesikni bildiradi.
Fokus pozitsiyasi
Fokus holati ishlov beriladigan qism yuzasida nurlanish va quvvat zichligini va kesma shaklini aniqlaydi.
Lazer quvvati
Lazer quvvati ishlov berish turiga, material turiga va qalinligiga mos kelishi kerak. Quvvat etarlicha yuqori bo'lishi kerak, ishlov beriladigan qismdagi quvvat zichligi ishlov berish chegarasidan oshib ketadi.
Ishlash tartibi
Uzluksiz rejim asosan metall va plastmassalarning standart konturlarini o'lchamlari millimetrdan santimetrgacha kesish uchun ishlatiladi. Teshikni eritish yoki aniq konturni hosil qilish uchun past chastotali impulsli lazerdan foydalaniladi.
Kesish tezligi
Lazer quvvati va kesish tezligi bir-biriga mos kelishi kerak. Juda tez yoki juda sekin chiqib ketish tezligi pürüzlülüğün va burr shakllanishining kuchayishiga olib keladi.
Nozul diametri
Nozikning diametri shtutserdan otilgan gazning oqimi va shaklini aniqlaydi. Material qanchalik qalin bo'lsa, gaz püskürtmesinin diametri qanchalik katta bo'lsa va shunga mos ravishda, ko'krak diametri ham katta bo'ladi.
Gaz tozaligi va bosimi
Kislorod va azot ko'pincha kesuvchi gazlar sifatida ishlatiladi. Soflik va havo bosimi chiqib ketish ta'siriga ta'sir qiladi.
Kislorodli olovni kesishda foydalanilganda gazning tozaligi 99,95% ga etishi kerak. Chelik plastinka qanchalik qalin bo'lsa, ishlatiladigan gaz bosimi shunchalik past bo'ladi.
Eritish va kesish uchun azotdan foydalanilganda gazning tozaligi 99,995% ga (ideal holda 99,999%) yetishi kerak va qalin po'lat plitalarni eritish va kesish uchun yuqori havo bosimi talab qilinadi.
Texnik ma'lumotlar sahifasi
Lazer yordamida kesishning dastlabki bosqichida foydalanuvchilar ishlash parametrlarini o'zlari sinab ko'rish orqali belgilashlari kerak. Endi etuk ishlov berish parametrlari chiqib ketish tizimining boshqarish moslamasida saqlanadi. Har bir material turi va qalinligi uchun tegishli ma'lumotlar mavjud. Texnik parametrlar jadvali ushbu texnologiyani yaxshi bilmaydiganlarga ham lazerni kesish uskunalarini muammosiz ishlashiga imkon beradi.
Lazerni kesish sifatini baholash omillari
Lazer bilan kesilgan qirralarning sifatini baholash uchun juda ko'p mezon mavjud. Burr shakli, depressiya va don kabi standartlarni yalang'och ko'z bilan baholash mumkin; vertikallikni, pürüzlülüğü va kesim kengligini maxsus asboblar bilan o'lchash kerak. Lazerni kesish sifatini o'lchash uchun materialning cho'kishi, korroziya, issiqqa ta'sir qiladigan maydon va deformatsiya ham muhim omil hisoblanadi.
Keng istiqbollar
Lazer yordamida kesishning davom etishi boshqa kompaniyalardan tashqarida. Ushbu tendentsiya bugun ham davom etmoqda. Kelajakda lazer yordamida kesishni qo'llash istiqbollari tobora kengayib boradi.
Lazerni kesish
Fokuslangan lazer nurlari ishlov beriladigan qismga urilganda, nurlangan maydonning harorati materialni eritishi yoki bug'lanishi uchun keskin ko'tariladi. Lazer nurlari ishlov beriladigan qismga kirib borgach, chiqib ketish jarayoni boshlanadi: lazer nurlari materialni eritish paytida kontur chizig'i bo'ylab harakatlanadi. Odatda eritmani pufakchadan puflash uchun havo oqimi ishlatiladi, kesilgan qismi va plastinka ramkasi orasidagi tor bo'shliqni qoldiradi, bu esa yo'naltirilgan lazer nurlari singari deyarli kengdir.
Olovni kesish
Olovni kesish - bu kesuvchi gaz sifatida kisloroddan foydalangan holda yumshoq po'latni kesishda ishlatiladigan standart jarayon. Kislorodga 6 baragacha bosim o'tkaziladi va keyin kesmada puflanadi. U erda qizdirilgan metall kislorod bilan reaksiyaga kirishadi: u kuyishni va oksidlanishni boshlaydi. Lazer nurlarini kesishda yordam berish uchun kimyoviy reaksiya katta miqdordagi energiyani (lazer energiyasining besh baravarigacha) chiqaradi.
Fusion Cutting
Eritmani kesish - bu metallni kesishda ishlatiladigan yana bir standart jarayon. Bundan tashqari, keramika kabi boshqa eruvchan materiallarni kesish uchun ham foydalanish mumkin.
Azot yoki argon kesuvchi gaz sifatida ishlatiladi va 2-20 bar bosimdagi gaz kesma orqali puflanadi. Argon va azot inert gazlardir, demak ular kesmada eritilgan metall bilan reaksiyaga kirishmaydi, balki ularni faqat pastki qismiga puflaydi. Shu bilan birga, inert gaz chekka qismini havo oksidlanishidan himoya qilishi mumkin.
Siqilgan havo kesish
Yupqa plitalarni kesish uchun siqilgan havo ham ishlatilishi mumkin. 5-6 bargacha bo'lgan havo bosimi kesmada eritilgan metallni uchirish uchun etarli. Havoning deyarli 80% azot bo'lganligi sababli, siqilgan havoni kesish asosan termoyadroviy kesim hisoblanadi.
Plazma yordamida kesish
Agar parametrlar to'g'ri tanlangan bo'lsa, plazma yordamida eritish va kesish kesmasida plazma bulutlari paydo bo'ladi. Plazma buluti ionlangan metall bug 'va ionlashgan kesuvchi gazdan iborat. Plazma buluti CO2 lazerining energiyasini yutadi va uni ishlov beriladigan qismga aylantiradi, shuning uchun ko'proq energiya ish qismiga qo'shiladi va material tezroq eriydi, natijada tezroq kesiladi. Shuning uchun, bu chiqib ketish jarayoni yuqori tezlikda plazma bilan kesish deb ham ataladi.
Plazma buluti qattiq lazer uchun shaffofdir, shuning uchun plazma yordamida eritish va kesish faqat CO2 lazeridan foydalanishi mumkin.
Bug'lanishni kesish
Bug'lanishni kesish materialni bug'lanadi, atrofdagi materiallarga issiqlik ta'sirini iloji boricha minimallashtiradi. Yuqoridagi effektga CO2 lazerini qayta ishlash yordamida past issiqlik va yuqori singdiruvchi materiallarni, masalan, ingichka plastmassa plyonkalari va yog'och, qog'oz va ko'pik kabi eritilmaydigan materiallarni bug'langanda erishish mumkin.
Ultrashort impuls lazerlari ushbu texnologiyani boshqa materiallarga tatbiq etishga imkon beradi. Metall tarkibidagi erkin elektronlar lazerni yutadi va kuchli qiziydi. Lazer zarbasi eritilgan zarralar va plazma bilan reaksiyaga kirishmaydi, material to'g'ridan-to'g'ri sublimatsiya qiladi va energiyani atrofdagi materiallarga issiqlik shaklida o'tkazish uchun vaqt yo'q. Pikosaniyadagi puls materialni yumshatganda, aniq issiqlik effekti bo'lmaydi, erish va burr hosil bo'lmaydi.
Parametrlar: ishlov berish jarayonini sozlash
Ko'p parametrlar lazerni kesish jarayoniga ta'sir qiladi, ba'zilari lazer va dastgoh asbobining texnik ko'rsatkichlariga bog'liq, boshqalari esa o'zgaruvchan.
Polarizatsiya darajasi
Polarizatsiya darajasi lazer nurining necha foiziga aylantirilishini ko'rsatadi. Odatda qutblanish darajasi 90% atrofida. Bu yuqori sifatli kesish uchun etarli.
Fokus diametri
Fokus diametri kesmaning kengligiga ta'sir qiladi va fokusli linzaning fokus uzunligini o'zgartirish orqali fokus diametrini o'zgartirish mumkin. Kichikroq fokus diametri torroq kesikni bildiradi.
Fokus pozitsiyasi
Fokus holati ishlov beriladigan qism yuzasida nurlanish va quvvat zichligini va kesma shaklini aniqlaydi.
Lazer quvvati
Lazer quvvati ishlov berish turiga, material turiga va qalinligiga mos kelishi kerak. Quvvat etarlicha yuqori bo'lishi kerak, ishlov beriladigan qismdagi quvvat zichligi ishlov berish chegarasidan oshib ketadi.
Ishlash tartibi
Uzluksiz rejim asosan metall va plastmassalarning standart konturlarini o'lchamlari millimetrdan santimetrgacha kesish uchun ishlatiladi. Teshikni eritish yoki aniq konturni hosil qilish uchun past chastotali impulsli lazerdan foydalaniladi.
Kesish tezligi
Lazer quvvati va kesish tezligi bir-biriga mos kelishi kerak. Juda tez yoki juda sekin chiqib ketish tezligi pürüzlülüğün va burr shakllanishining kuchayishiga olib keladi.
Nozul diametri
Nozikning diametri shtutserdan otilgan gazning oqimi va shaklini aniqlaydi. Material qanchalik qalin bo'lsa, gaz püskürtmesinin diametri qanchalik katta bo'lsa va shunga mos ravishda, ko'krak diametri ham katta bo'ladi.
Gaz tozaligi va bosimi
Kislorod va azot ko'pincha kesuvchi gazlar sifatida ishlatiladi. Soflik va havo bosimi chiqib ketish ta'siriga ta'sir qiladi.
Kislorodli olovni kesishda foydalanilganda gazning tozaligi 99,95% ga etishi kerak. Chelik plastinka qanchalik qalin bo'lsa, ishlatiladigan gaz bosimi shunchalik past bo'ladi.
Eritish va kesish uchun azotdan foydalanilganda gazning tozaligi 99,995% ga (ideal holda 99,999%) yetishi kerak va qalin po'lat plitalarni eritish va kesish uchun yuqori havo bosimi talab qilinadi.
Texnik ma'lumotlar sahifasi
Lazer yordamida kesishning dastlabki bosqichida foydalanuvchilar ishlash parametrlarini o'zlari sinab ko'rish orqali belgilashlari kerak. Endi etuk ishlov berish parametrlari chiqib ketish tizimining boshqarish moslamasida saqlanadi. Har bir material turi va qalinligi uchun tegishli ma'lumotlar mavjud. Texnik parametrlar jadvali ushbu texnologiyani yaxshi bilmaydiganlarga ham lazerni kesish uskunalarini muammosiz ishlashiga imkon beradi.
Lazerni kesish sifatini baholash omillari
Lazer bilan kesilgan qirralarning sifatini baholash uchun juda ko'p mezon mavjud. Burr shakli, depressiya va don kabi standartlarni yalang'och ko'z bilan baholash mumkin; vertikallikni, pürüzlülüğü va kesim kengligini maxsus asboblar bilan o'lchash kerak. Lazerni kesish sifatini o'lchash uchun materialning cho'kishi, korroziya, issiqqa ta'sir qiladigan maydon va deformatsiya ham muhim omil hisoblanadi.
Keng istiqbollar
Lazer yordamida kesishning davom etishi boshqa kompaniyalardan tashqarida. Ushbu tendentsiya bugun ham davom etmoqda. Kelajakda lazer yordamida kesishni qo'llash istiqbollari tobora kengayib boradi.
