Varaqli metallni lazer yordamida kesish: jarayon, afzalliklar va kamchiliklar

Sheet metalni lazer yordamida kesish nima?

Subtraktiv ishlab chiqarish jarayonlari detallar tayyorlash uchun materiallarni modifikatsiya qilishda muhim ahamiyatga ega. Sheet metalni (list metall) lazer bilan kesish — ish qismidan komponentlarni ajratib olish va qirqishning standart usullaridan biridir. Ushbu texnika lazer nurlari yordamida material parchalarini kesib olishni ko'zda tutadi.

Lazerli kesish texnikasi kompyuterlashtirilgan sonli boshqaruv (CNC) texnologiyasi asosida ishlaydi, bu esa uning yuqori aniqligini ta'minlaydi. CNC yoki lazerli kesish operatsiyasidan oldin operator dizayn yoki naqshlar tafsilotlari yozilgan kodlarni yoki dasturlarni kompyuterga kiritishi kerak.

Sheet metalni lazer yordamida kesish jarayoni

Metallni lazer bilan kesish lazer nurlari yordamida metallar va qotishmalarni eritishni, natijada silliq va o'tkir kesimlar hosil qilishni o'z ichiga oladi. Lazerli kesish jarayoni sinxron ishlaydigan ikki operatsiyadan iborat.

Birinchisi, material tomonidan fokuslangan lazer nurining yutilishi — bu kesishni amalga oshiruvchi energiya hisoblanadi. Ikkinchisi, lazer nurlariga konsentrik bo'lgan kesish soplosi (nozzle) bo'lib, u jarayon uchun zarur bo'lgan texnologik gazni yetkazib beradi. Gaz ishchi kallakni bug'lar va sachrashlardan himoya qiladi hamda kesish joyidagi (kerf) ortiqcha qoldiqlarni olib tashlashga yordam beradi.

Sheet metalni lazer bilan kesishning asosan uchta usuli mavjud.

1. Lazer nuri yordamida eritib kesish

Lazer nuri yordamida eritib kesish jarayonida inert gaz, asosan azot ishlatiladi. Past reaksiyaga kirishuvchi texnologik gaz materialning kesish oralig'ini doimiy ravishda bug'lantiradi. Eritilgan material olib tashlanganda, inert gaz jarayonga xalaqit bermasdan, kesish qirrasida oksidlanishning oldini oladi.

Ushbu lazerli kesish usuli yuqori estetik ko'rinish va kamroq yakuniy ishlov berishni talab qiladigan alyuminiy qotishmalari va zanglamaydigan po'latdan yasalgan tekis, yupqa listlarni kesish uchun mos keladi.

2. Lazer nuri yordamida sublimatsion kesish

Nomidan ko'rinib turibdiki, lazer nuri yordamida sublimatsion kesish materialni bug'lantiradi. Boshqa lazerli kesish jarayonlari kabi materialni eritish o'rniga, ular darhol qattiq holatdan gaz holatiga o'zgaradi — ya'ni sublimatsiya yuz beradi.

Eritib kesish kabi, lazerli sublimatsion kesish ham material bug'ini kesish joyidan chiqarib yuborish uchun inert gazlardan foydalanadi. Shunday qilib, kesish qirrasida oksidlovchilar qolmaydi. Bu usul ko'pincha yog'och, charm, to'qimachilik kabi organik materiallarni kesishda qo'llaniladi.

3. Lazer nuri yordamida alangali (gazli) kesish

Lazer nuri yordamida alangali kesish erigan materialni chiqarib yuborish uchun yonuvchan gaz — kisloroddan foydalanadi. Lazer ish qismini qizdiradi va material eriganidan keyin o'z-o'zidan yonishni hosil qiladi. Kislorod gazi oksidlanish — ekzotermik reaksiya orqali kesish jarayoni uchun ko'proq energiya beradi.

Alangali kesish yumshoq po'lat va keramika kabi eruvchan materiallarni kesish uchun idealdir. Ushbu kesish jarayoni kesish yuzasida kuyish izlarini keltirib chiqarishi mumkin, chunki gaz oksidlovchi hisoblanadi. Jarayon parametrlarini to'g'ri optimallashtirish g'adir-budurliklar hosil bo'lishining oldini olishga yordam beradi.

Sheet metalni kesish uchun lazer turlari

Ishlab chiqaruvchilar materiallarni kesish uchun odatda uch xil lazerdan foydalanadilar. Har bir lazer turi o'ziga xos xususiyatlarga ega va ma'lum materiallarni kesish uchun juda mos keladi. Quyida kesish uchun mo'ljallangan uchta lazer turining umumiy tavsifi keltirilgan.

1. Tolali (Fiber) lazerlar

Tolali lazerli kesish mashinalari kesish uchun shisha tolali texnologiyadan foydalanadi. Ular kuchli aniqlikdagi kesishlar uchun juda yuqori quvvat hosil qiladi. Ushbu lazer maxsus shisha tolalar bilan mustahkamlangan "seed laser" (boshlang'ich lazer) dan olingan qattiq holatdagi lazerlar oilasiga kiradi.

Ushbu lazerlar deyarli barcha materiallarni — metallardan qotishmalargacha, metall bo'lmagan materiallar, jumladan, yog'och, shisha va plastmassalarni kesish uchun mos keladi. Kesishdan tashqari, ular toblash va o'yib naqsh solish (engraving) kabi operatsiyalar uchun ham idealdir.

Bundan tashqari, ular eng chidamli lazerlar bo'lib, xizmat muddati 25 000 soatdan ortiq va kamroq texnik xizmat ko'rsatishni talab qiladi.

2. CO₂ lazerlar

CO₂ lazerlari inert gazlar aralashmasi (asosan azot va geliy) bilan to'ldirilgan trubka orqali elektr tokini o'tkazish orqali lazer nurlarini hosil qiladi. Ular lazerning eng keng tarqalgan shakllari hisoblanadi, chunki ular samarali, arzon va bir necha turdagi materiallarni yuqori tezlikda kesadi.

Biroq, ular tolali lazerlarga qaraganda kamroq kesish quvvatiga ega. Shuning uchun ular sheet metalni lazer bilan kesish uchun eng yaxshi tanlov emas. Odatda, ishlab chiqaruvchilar ularni metall bo'lmagan va yog'och, qog'oz, akril kabi organik materiallarni kesish uchun ishlatishni afzal ko'radilar.

3. Kristalli lazerlar (Nd: YAG yoki Nd: YVO)

Kristalli lazerlar o'z nurlarini Nd: YAG (neodimiy bilan legirlangan ittriy alyuminiy granati) yoki Nd: YVO (neodimiy bilan legirlangan ittriy ortovanadati, YVO4) kristallaridan hosil qiladi. Biroq, ikkinchisi ko'proq tarqalgan.

Ushbu kristallar yuqori kesish quvvatiga ega nurlar ishlab chiqaradi. Biroq, ular qimmat va chidamli emas, xizmat muddati taxminan 8 000 dan 15 000 soatgacha. Ular odatda plastmassa, metall va metall bo'lmagan materiallarni, jumladan keramikani kesish uchun qo'llaniladi.

Sheet metalni lazer bilan kesishning 7 ta afzalligi

Keling, sheet metalni lazer bilan kesishning ishlab chiqarish sektori uchun afzalliklarini ko'rib chiqaylik.

1. Yuqori aniqlik va xatosizlik

Lazerli kesish o'zining o'ta aniqligi tufayli sheet metalni kesish uchun mos keladi. Mashinalar murakkab kesimlarni o'ta aniqlik bilan bajarish imkoniyatiga ega. Sanoatda lazerli kesish qat'iy toleranslarni talab qiladigan o'ziga xos detallarga ega bo'lgan sheet metalni kesish uchun asosiy texnika hisoblanadi.

Ba'zi kesgichlar 0,0005 dyuymgacha aniqlikda kesishlari mumkin. Lazerlar metall qismlarni eritib yuborganligi sababli, kesgichlar deyarli g'adir-budurlik hosil qilmaydi. Buning o'rniga, u toza, silliq va o'tkir qirrani qoldiradi.

2. Avtomatlashtirilgan jarayon

Lazerli kesish CNC tizimlari orqali boshqariladi. Texnik operator dasturlarni kompyuterga kiritganidan so'ng, jarayon mustaqil ravishda amalga oshiriladi. Shuning uchun u kamroq inson aralashuvini va umumiy mehnatni talab qiladi. Shuningdek, kesish samaradorligi oshishi bilan xatolik ehtimoli deyarli qolmaydi.

3. Zararlanishning oldini olish

Metallni lazer bilan kesish deformatsiyaga (egilishga) olib keladi degan noto'g'ri tushuncha mavjud. Biroq, bu haqiqat emas. Lazerli kesishdagi issiqlik materialning faqat juda kichik qismlariga ta'sir qiladi va toleransga ta'sir qilmaydi.

Bundan tashqari, lazerli kesish jarayoni tezdir; lazerlar olib tashlanadigan qismlarni tezda qizdiradi va eritadi. Shunday qilib, issiqlik materialning boshqa qismlariga sezilarli ta'sir ko'rsatmaydi. Aksariyat hollarda materiallaringizda buzilish yoki deformatsiya yuz bermaydi.

4. Aksariyat materiallar bilan mosligi

Ushbu ishlab chiqarish usulining yana bir muhim afzalligi - uning keng turdagi materiallar bilan ishlash qobiliyatidir. U mis, alyuminiy, zanglamaydigan po'lat yoki hatto titan bo'ladimi, har bir materialni osongina kesadi. Zero, u materialni eritish uchun juda yuqori haroratli lazerlardan foydalanadi.

5. Nisbatan arzon tannarx

Darhaqiqat, lazerli kesish mashinalari qimmat turadi. Biroq, boshqa CNC mashinalari bilan solishtirganda, u tejamkorroqdir. Bundan tashqari, bu hamma narsa uchun bitta mashina — ya'ni bitta lazerli kesish mashinasi barcha kesish operatsiyalaringiz uchun idealdir. Turli xil kesish operatsiyalari uchun mashinani modifikatsiya qilish shart emas.

Bundan tashqari, u chidamlidir. Qurilma siz kesayotgan materiallar bilan aloqa qilmaydi, shuning uchun ishqalanish yoki sirtning eskirishi deyarli yo'q. Shuningdek, u ko'plab harakatlanuvchi qismlarga ega emas, shuning uchun texnik xizmat ko'rsatish talablari kamroq. Umuman olganda, lazerli kesgichdan foydalanishning operatsion xarajatlari boshqa an'anaviy ishlab chiqarish vositalariga qaraganda pastroq.

6. Yuqori ko'p qirralilik

Lazerli kesishning ko'pgina materiallar bilan mosligidan tashqari, jarayon juda ko'p qirralidir. Boshqa qurilmalardan farqli o'laroq, siz lazerli kesgichni oddiydan tortib murakkab kesishlargacha, shuningdek, qat'iy toleranslar va murakkab dizaynlarni talab qiladigan bir qancha funksiyalar uchun ishlatishingiz mumkin. Bu xususiyat uni ko'plab sohalar uchun ajoyib tanlovga aylantiradi.

7. Kam energiya iste'moli

Albatta, lazerli kesgichlar kesish paytida materiallarni samarali qizdirish va eritish uchun quvvat talab qiladi. Biroq, bu kesish texnikasi boshqa kesish usullariga qaraganda ko'proq energiya tejamkor hisoblanadi.

Bundan tashqari, boshqa mashinalardan farqli o'laroq, u kamroq harakatlanuvchi qismlarga ega, bu esa kamroq energiya talabini anglatadi. Shuningdek, mashinaning yuqori tezligi tez kesishni anglatadi, bu esa vaqt va energiyani tejaydi.

Sheet metalni lazer bilan kesishning kamchiliklari

Sheet metalni lazer bilan kesishning asosiy kamchiliklari quyidagilardan iborat:

1. Texnik operatorni talab qiladi

Lazerli kesish mashinasidan samarali foydalanish uchun uning barcha funktsiyalarini tushunadigan va tegishli tuzatishlarni o'z vaqtida kiritish uchun muammoni tezda aniqlay oladigan mutaxassis kerak. Agar siz qurilmani to'g'ri sozlamasangiz, materiallaringizga yoki mashinaning o'ziga zarar yetkazishingiz mumkin. Shuning uchun, agar siz lazerli kesish xizmatini yuritmoqchi bo'lsangiz, professionalni yollashingiz kerak.

2. Metall qalinligi bo'yicha cheklovlar

Lazerli kesgichlar ko'pgina materiallar, ayniqsa sheet metal bilan ajoyib moslikka ega. Biroq, qalin metallar bilan ishlashda boshqa kesish usullarini ko'rib chiqishingiz kerak bo'lishi mumkin. Ko'pgina ishlab chiqarish sohalarida lazerli kesgichlar alyuminiy listlarni maksimal 15 mm, po'lat uchun esa 6 mm qalinlikda kesadi.

3. Zararli bug'lar va gazlarning ajralib chiqishi

Biz lazerli kesish materiallarni eritish uchun issiqlikdan foydalanishini aniqladik. Mashina har bir materialni eritganda, atrof-muhitga zararli bug'lar va gazlarni chiqaradi. Shuning uchun ushbu mashinalarni yaxshi havalandırılan xonada ishlatish tavsiya etiladi.

4. Yuqori boshlang'ich investitsiya

Yuqori sifatli lazerli kesgichni sotib olish xarajatlari qimmat. Bu suv oqimi (water jet) kesgichlari kabi boshqa kesish mashinalarining narxidan deyarli ikki baravar ko'p. Lazerli kesgich bilan biznes yuritish uchun siz dastlabki sarmoyani kiritishga tayyor bo'lishingiz kerak.

Maqola manbasi: waykenrm.com