Хоолой ба хавтгай лазерийн хайчлалтын машинийн олон талт ажиллагааг судлах

Хоёр функцийн талаар: Лазерийн хайчлагч машин хоолой ба хавтгайг хэрхэн хамтдаа боловсруулах вэ

Зэрэгцээ хоолой ба хавтгай боловсруулах интеграцтай загварын талаар ойлгох

Онцгой байдлаар зохион бүтээгдсэн хүрээний thanks to their specially designed frames that accommodate both flat surfaces and round objects. Сурвилын моторууд нь хавтгай хальс ажиллах үед X-Y тэнхлэгийн дагуу хөдөлгөөнийг нарийвчлалтайгаар хариуцдаг бол, тусгай эргэх барих төхөөрөмжүүд нь хамгийн ихдээ 20 инч диаметртэй хоолойнуудыг барин эргүүлдэг. Машиний лазерын толгой бүх чиглэлд хөдлөх бөгөөд шулуун гадаргуу эсвэл муруй хэсгийг огтлох үед анхааралын зөв зайг хадгалж, 24-р хэмжээст зузаан цэвэрхий болон инч зузаан хөнгөн цагаан хавтангийн хооронд шилжих үед ч 0.004 инчийн нарийн зөрүүг хадгалж чаддаг. Эдгээр чадваруудыг нэг системд нэгтгэснээр үйлдвэрүүд өөр өөр ажилд өөр өөр машин хэрэггүй болсон. Энэ нь зай, мөнгө хэмнэхэд тусалж, HVAC агаарын суваг, барилгын декоратив самбар зэрэг бүхнийг үйлдвэрлэхэд тоног төхөөрөмжийн тохиргоог тасралтгүй өөрчлөх шаардлагагүй болгодог.

Дэвшилтэт CNC удирдлагын системийн тусламжтайгаар горимыг урсгалттай шилжүүлэх

Smart CNC системүүд нь хоолойгоос хавтгай материал руу шилжих үед хөндлөн огтлогчийн тохиргоог өөрсдөө тохируулдаг. Үйлдвэрлэлийн ажиллагааг тохируулахдаа ажиллагчид хавтгай хальс эсвэл дугуй, квадрат хоолойг огтлох талаар, материалын зузаан (0.5 мм-ээс 30 мм хооронд), мөн завсар, налуу огтлол, нүх байх эсэх зэрэг онцгой огтлолтын дэлгэрэнгүй мэдээллийг оруулдаг. Машиний програм хангамж нь лазерын цацрагийг инчийн мянганых нэг нэгжийн нарийвчлалтайгаар фокуслах, туслах хийн даралгийг 15-300 psi хооронд хянах, лазерын толгойг 0-оос 45 градусын өнцгөөр налуулах зэрэг зүйлсийг тохируулдаг. Эдгээр бүх тохируулгууд нь гэрлийг ялгаатайгаар ойлгодог металл, янз бүрийн зузаан, нарийн гурван хэмжээст хэлбэртэй ажиллахад тусалдаг. Их хэмжээний тоног төхөөрөмжийн үйлдвэрлэгчийн явуулсан туршилтаар ийм автоматжуулсан систем нь өмнөх арга барилаас хоёр дахин их ажил хийдэг хуучин арга барилтай харьцуулахад тохируулгын цагийг бараг бүхэлд нь, ойролцоогоор 93 хувиар бууруулдаг болохыг харуулсан.

Координатын хөдөлгөөний удирдлага: Хоёр тэнхлэгийн ба эргэх тэнхлэгийн байгууламжийг удирдах

Хоёрдмол үйлдэл бүхий машинууд нь зэрэгцээ ажилладаг хөдөлгөөний удирдлагын системд тулгуурладаг бөгөөд энэ систем нэг зэрэг найман хүртэлх тэнхлэгийг зохицуулж чаддаг. X-Y тавиур материал дээрх огтлогч толгойг хөдөлгөх бол C-тэнхлэгийн эргэх хөдөлгүүр нь минутанд 120 эргэлт гэх мэт маш өндөр хурдаар хоолойн хэлбэртэй зүйлсийг эргүүлдэг. Хазайлсан огтлолт хийх үед B-тэнхлэг байдаг бөгөөд энэ нь лазерын толгойг налуулах ч туяаг хэвийн байдлаар ажлын хэсгийн дундуур шууд чиглүүлж барьж чаддаг. Эдгээр хөдөлж буй бүх хэсгүүдийн хамтын ажиллагаа нь маш нарийн үйлдвэрлэлийн даалгавруудыг боломж болгодог. Гидравлик цилиндерт спираль хэлбэрээр хийгдсэн огтлолт, эргэлт бүр нь 0.8 мм зайтай байх, эсвэл бүтцийн хүрээнд шаардлагатай 45 градусын митер холболтуудын нарийвчлалыг ±0.12 градусын дотор хадгалах зэрэг төслүүдийг санаарай. Илүү гайхамшигтай нь нержисээр хийсэн гарын авдар дээрх нүхтэй загварууд бөгөөд үйлдвэрлэлийн явцад минутанд 500-гаас дээш нүх үүсгэж чаддаг.

Туршлагын тайлбар: Гибридийн нийлүүлэлтийн орчинд бүтээмжийг сайжруулах

Америкийн дунд хэсгийн гэрээний үйлдвэрлэгч нь хоёр чиг үүрэгтэй лазерийн төхөөрөмжийг нэвтрүүлснээс хойш томоохон сайжруулалттай болсон гэж мэдэгдэж байна:

Тооноор	Өмнө нь	Дараа	Өөрчлөх
Сарын гарц	820 нэгж	1,042 нэгж	+27%
Усны материал зардал	8.2%	5.1%	-38%
Энерги унтрах	41 кВтц/нэгж	33 кВтц/нэгж	-20%

Хоёр дахь тусгаарлагдсан хоолой ба хавтангийн системийн хооронд шилжүүлэх ажиллагааг арилгаснаар хийх бусад цаг 63%-иар буурсан. Систем нь хавтгай самбар болон нарийвчлалтай огтлогдсон хоолойнуудыг хослуулсан нержин гангийн химийн урвалжны цуглуулгын нарийн төвөгтэй гибрид захидалтыг үр дүнтэй гүйцэтгэж чадсан.

Хоолой болон хавтгай детальд зориулсан ширхэг лазераар нарийвчлалтай, үр дүнтэй огтлох

Нийлмэл Геометр Дүрснүүдийн Хувьд Өндөр Нарийвчлал, Бага Хазайлттай Ажиллах

Шилэн кабелтай лазер нь спираль хоолой эсвэл олон өнцгийн деталь шиг маш нарийн дүрсийг ч огтлох үедээ ойролцоогоор 0.05 мм-ийн нарийвчлалтай ажиллана. Энэ цацраг нь муруй эсвэл шулуун гадаргуу дээр ажиллах үед ч сайн фокус болох бөгөөд ийм чанар нь жижиг зүйлсийн хэмжээний нарийвчлалыг хадгалж, жишээ нь машин тээшний гаргарын системд урсгал үүсэхгүй байхад ихээхэн чухал үүрэг гүйцэтгэнэ. Өнгөрсөн жилийн зарим туршилтууд маш сайн үр дүн үзүүлсэн. Цэргийн агаарын хөлөгт ашигладаг хатуу цагаан тугалмайн хаягдлыг огтлох үед лазер техник нэг удаагийн оролдлогоор бараг 98.4% амжилттай байсан. Энэ нь плазмын огтлолтоос мэдээж илүү бөгөөд судалгаанд дурдсанаар хэмжээний хяналтанд 31% илүү сайн үр дүнтэй байв.

Цацрагийн Фокус, Огтлолтын Траекторийг Тохируулж Материалын Алдагдлыг Хамгийн Бага Байлгах

Ухаалаг байршилтын программ ашиглан материал хаяхийг хүнээр хийхтэй харьцуулахад ойролцоогоор 22%-с бараг 40% хүртэл бууруулж болно. Энэ нь зэвсэг, цагаан тугалга шиг өртөгтэй металл ашиглах үед маш их чухал ач холбогдолтой юм. Лазерийн цэгийн хэмжээ маш бага бөгөөд зөвхөн 20 микрон байдаг тул түүнийгээр хийсэн огтлолын ирмэг маш нарийн байдаг - зарим тохиолдолд миллиметрийн аравны нэг хэмжээтэй ч бага байдаг. Ийм нарийн нарийвчлалын улмаас материал дээр деталиудыг илүү шахагдуулан байрлуулж болох боловч ирмэгийн чанар нь мууддаггүй. Тууштай ажиллах үед тоног төхөөрөмж ажиллаж байх явцад бодит хугацаанд диаметрийг тохируулах систем ажилладаг. Энэ нь туузын хана зузааны өөрчлөлттэй давших үед лазерын огтлолыг тасралтгүй тохируулж, бүх процессийн турш нарийвчлалыг хадгалж байдаг.

Нарийн ханатай ба зузаан ханатай тууз огтлох үеийн сорилтуудыг даван туулах

Шилэн лазер нь зэс шиг их хэмжээний дамжуулал бүхий материалын (95%-ийн ойлт) ойлтын асуудлыг импульст туяаны модульлатор ашиглан энергийн шингээлтийг тогтворжуулах замаар шийдвэрлэдэг. Хоёр хийн тусламжийн стратеги нь ялгаатай ханын зузааныг тохируулан зохицуулдаг:

Хоолойн төрөл	Тусламж өгөх хий	Зуурийн хэмжээ	Чухал хүрээлэн
Нарийн ханатай (≤2 мм)	Азот	12–18 бар	Исхжилтийг саатуулна
Зузаан ханатай (>5 мм)	Кислород	6–10 бар	Экзотермийн урвалыг сайжруулна

Энэ зохицох чадвартай арга нь сорооны өөрчлөлтгүйгээр 0.5–25 мм-ийн ханын зузаан дахь тогтвортой ±0.1° өнцгийн нарийвчлалыг хангана.

Материалын олон тал: Ган, цагаан тугалга, алаг тугалга болон зэсийг үр дүнтэй боловсруулах

Орчин үеийн лазерын хайчлалтын машинууд нь цахилгаан дамжуулагч ба гэрэл отражлох металл төрлүүд дээр маш сайн тохирч, ган, алюмин, зэс, хүрэл зэрэг материалыг асуултгүй боловсруулдаг. Энэ олон талт чадвар нь материал тус бүрт зориулж тусдаа тоног төхөөрөмж ашиглах шаардлагыг арилгаж, материал солих үеийн зогсонги байдлыг эрс бууруулдаг.

Цахилгаан дамжуулагч ба гэрэл отражлох металл төрлүүдтэй нийцэх чадвар

Улаан тутасны лазер систем нь 8 мм-ийн товчтой зэсний хавтанг хасах, ажиллагаандаа тулаан тогтвортой байдлыг алдахгүйгээр 25 мм-ийн хүрээнд алюмины элсэлтийг хасах боломжтой. Өмнө нь гэрэл гэгээрүүлэгч материалаар ажиллах нь үргэлж асуудал байсан. Учир нь тэдгээрийн эргэн харааны гэрэл гэгээрүүлэлтүүд нь эрчим хүчийг хэрхэн тэгш бусгаар өөртөө шингээдэг байсан. Гэхдээ одоо байдал өөрчлөгдсөн. 1-2 кВт-ийн шинэхэн импульст лазер загвар нь энэ чиглэлээр томоохон дэвшил гаргаж, өнгөрсөн оны салбарын мэргэжилтнүүдийн дулаан хатуулах тайлангийн дагуу зэс хатуулахдаа 98 хувьтай найдвартай байна. Ихэнх дэлгүүрүүд өдөр тутмын үйл ажиллагааныхаа хувьд ч ижил үр дүнг гаргадаг.

Алuminium болон зэс шиг хэцүү материалуудыг лазераар боловсрулах үед лазерын параметрүүдийг тохируулах

Алuminium нь өндөр дулаан дамжуулах чадвартай тул гангаас 20–30% өндөр пик чадал шаарддаг. Харин зэсийн хувьд дулааны алдагдлыг багасгахын тулд 2 кГц-ээс доошхон импульсын давтамжийг ашиглах нь илүү үр дүнтэй. Адаптив оптик систем нь фокусын уртыг автоматаар (±0.5 мм нарийвчлалтай) тохируулж, цонхны өргөнийг тогтвортой байлган автомобильны цорго болон зузаан ханатай шингэн хөдөлгүүр хэрэгслэлд чухал үүрэг гүйцэтгэнэ.

Харилцан ойлтот чанарын эрсдэлийг бууруулах болон тогтвортой хайчлалтын чанарыг хангах арга замууд

Зэс, хүрэл зэрэг материалын гэрэл ойлгох чанарыг бууруулахын тулд үйлдвэрлэгчид дараах гурван баталгаажсан аргыг хэрэглэдэг:

1. Гэрлийг ойлгох бүрхүүл (15–20 мкм зузаан) энерги шингээлтийг 40%-иар сайжруулдаг
2. Исэлжихээс хамгаалах азотын тусламжтай хий цахилгаан холболтуудад исэл үүсэхээс сэргийлдэг
3. Налуу байрласан цацрагийн нэвтрүүлэлт (5–10° илрэлийн өнцөг) хойшлогдсон ойлтыг бууруулдаг

Эдгээр арга хэмжээнүүд нь янз бүрийн материалаар хийсэн партийн хувьд ±0.1 мм нарийвчлалыг хангаж, чанар алдалгүй хурдан материал солих шаардлагатай үйл ажиллагааны хувьд волокон лазерыг туйлд шаардлагатай болгож өгдөг.

Хэвийн арга замаас лазерын хайчлалтын давуу тал

Лазер, хөрөө, плазм, усны струй: Ажиллагаа болон зардлын харьцуулалт

Материалыг хайчлахад шилэн ширмийн лазер нь ажиллах хурд, нарийвчлал, үйлчилгээний өртөгт тооцох үед хуучин арга барилаас илүү давуу талтай. Жишээ нь механик хөрөөтэй харьцуулахад лазерын систем нь ажлыг ойролцоогоор 40 хувийн хурдаар илүү хурдан гүйцэтгэж, зэвэрдэггүй болон зэс зэрэг металл дээр илүү цэвэр ирмэг үүсгэдэг. Плазмын хайчлалт ч мөн адил сайн биш учир нь илүү өргөн хайчилдаг тул процессийн явцад материал 15-с 20 хувийн хүртэл алдагддаг. Усны струй технологи нь цахилгаан дамжуулагч бус материалыг хайчлах боломжтой учраас өөрийн байрыг эзэлдэг ч ийм систем нь нэг хайчлалтанд зарцуулах энергийн хэмжээгээрээ ойролцоогоор хоёр дахин ихийг шаарддаг. Мөн усны струй нь үйлдвэрлэлийн явцад загварыг хурдан өөрчлөх шаардлагатай үед CNC-ийн удирдлагатай лазертай тэнцэх чадваргүй.

Фактор	Механик хөрөө	Плазмын хайчлалт	Усны цохилт	Шилэн лазер
Хамгийн бага зузаан	0.5 мм	0.8мм	0.1мм	0.03мм
Таслагчийн хурд (1 мм ган)	15 IPM	200 IPM	8 IPM	350 IPM
Энергийн зардал/цаг	$4.20	$12.80	$22.50	$8.75

Хугацаа хэмнэх, Зардал үр дүнтэй ажиллах болон Үйлдлийн уян хатан байдлын давуу талууд

Нэгтгэсэн CAD/CAM програм нь харьцуулахад тохируулгын цагийг 80%-иар бууруулдаг бөгөөд нэг автомашин хангамжийн нийлүүлэгч хөдөлмөрийн зардалд 32% -ийн бууралт плазмын төхөөрөмжийг хоёр чадварын лазерын системээр солисны дараа, харин хиймэл оюун ухааныг ашигласан материал зохион байгуулалт нь материал ашиглалтыг 99.3%-р хүргэсэн.

Мэргэжлийн чиг хандлага: Механик хайчлахас Дулааны хайчлалт руу Шилжих нь их холимог үйлдвэрлэлд

2023 онд Үйлдвэрлэлийн технологийн судалгаа -д үзүүлснээр, эвдрэлтэй материал ашиглан парти үйлдвэрлэхэд лазерийг ашиглахаа эрхэмлэж буй үйлдвэрлэгчид одоо 58% -аас дээш болжээ. Энэ шилжилт нь цорын ганц машиний тохирох чадварын нэмэгдэж буй эрэлтийг харуулж байна — механик системд хязгаарлагдмал байдаг, учир нь тодорхой хэрэгслийн хязгаарлалттай.

Автомашин, нисэх онгоц, барилга болон бусад салбарт үйлдвэрлэлийн гол хэрэглээ

Автомашины болон нисэх онгоцны салбар: хийцийн хүрээ, гаргалтын системийн хоолойнуудыг захидалт хийх

Лазерын хайчлалт нь үйлдвэрлэгчдэд машин болон онгоцны хувьд чухал ач холбогдолтой маш нарийн цорго хэсгүүдийг үйлдвэрлэх боломжийг олгодог. Тээврийн хэрэгсэл үйлдвэрлэх үед гарган авах системд зориулсан деталь бүр 0.1 мм-ийн нарийвчлалтайгаар хайчлагдах шаардлагатай. Онгоцны хувьд гидравлик цоргуудын хөндий бүрэн бөмбөлөг хэлбэртэй, цэвэр гладкийн ирмэгтэй байх ёстой бөгөөд түүнийг цагаан тугалдахад бэлэн байх ёстой. 2024 оны Өмнөд Америкийн үйлдвэрлэлийн салбарын сүүлийн тайлангийн мэдээллээр, машин үйлдвэрлэгчдийн дөрвөөс гурвууд нь хайрцагны ажилд фибрын лазерт шилжсэн байдаг. Энэ шилжилт нь хуучин механик хайчлалтын арга замаас бараг хоёр дахин хурдан үйлдвэрлэлийн хугацааг багасгасан. Зөвхөн хурдны өсөлтөөрөө л хувирааг хотгой байгаа үйлдвэрийн газруудад энэ аргыг ашиглахыг хичээн зүтгэх үндэстэй.

Барилга, өрөө байдал: Наад захын нарийн металл хавтангийн деталь, бүтцийн хэсгүүд

Лазерын хайчлалт нь барилгын бүтэц, жишээ нь барилгын багана болон нарийн архитектур гадна талыг бүтээхэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг ойролцоогоор 25 мм зэргийн зузаан цувимал хавтанг хэрэглэхэд өргөнөөр хэрэглэгддэг. Хамгийн их өөрчлөлтийг оруулсан нь томоохон төслүүдийн хувьд материал алдагдлыг 18-22 хувь хүртэл бууруулахад тусалдаг дэвшилтэт суурилуулах програмууд юм. Сүүлийн үеийн салбарын тайлангуудаас үзэхэд урьдчилан бэлтгэсэн барилгын компаниудын ойролцоогоор гурван хоёр нь плазмын хайчлалт эсвэл гар ажиллагаатай арга замуудтай харьцуулахад лазерын нарийн нарийвчлалыг давах боломжгүй тул цувимал элементүүдээ лазераар хайчилж эхэлсэн байна. Бүх зүйл барилгын талбайд идеал байдлаар таарч байх шаардлагатай үед нарийвчлалын ялгаа чухал болдог.

Медицин ба механик инженерчлэл: Шийдвэрчих чухал хэрэглээнд зориулсан өндөр нарийн хайчлалт

Медицин хэрэгсэл үйлдвэрлэхэд лазерын хайчлалт нь хагалгааны багаж, орлуулга имплантад ±0.05 мм нарийвчлалыг хангана. Харьцахгүй байх шинж чанар нь бохирдуулалтыг саатуулж, ISO 7 ангийн цэвэрхэн тасалгааны стандартын шаардлагад нийцэх боломжийг олгоно. Үүнтэй адилаар механик инженерийн салбарт энэ технологийг илүү даралттай шингэний системийн деталуудыг илүү нарийвчлалтай, давтамж сайтайгаар үйлдвэрлэхэд ашигладаг.

Түгээмэл асуултууд

Хоолой ба хавтгай материал хоёрыг нэг зэрэг хайчилдаг лазерын машиний давуу тал юу вэ?

Гол давуу тал нь үр ашгийг нэмэгдүүлж, зардлыг бууруулах явдал юм. Нэг машины тусламжтайгаар хоёр даалгаврыг гүйцэтгэснээр зай хэмнэгдэж, олон тооны тоног төхөөрөмж шаардлагагүй болох бөгөөд үйлдвэрлэлийн хурд нэмэгдэж, нэмэлт зардлыг бууруулна.

CNC удирдлагын систем лазерын хайчлалтыг хэрхэн сайжруулах вэ?

CNC удирдлагын систем автоматаар хайчлалтын параметрүүдийг тохируулдаг тул нарийвчлалыг сайжруулж, суурилуулах хугацааг багасгаж, янз бүрийн материал, хайчлалтын даалгавруудын хооронд урсгалттай шилжих боломжийг олгоно.

Яагаад цахилгаан шилэн кабельт лазерын хайчлалтыг тодорхой салбарын хэрэглээнд илүүд үздэг вэ?

Шилэн лазер нь бага хаягдалтай, өндөр нарийвчлал болон гайхалтай таслагын чанартай. Авто, нисэх онгоц, эрүүл мэндийн шиг үйлдвэрлэлд нарийн тусгал болон материал ашиглалтын үр дүнтэй байдлыг шаарддаг тул ийм лазер маш чухал.