Металды лазермен кесу процесі қандай?

Лазерлік кесужоғары қуатты лазердің көмегімен металды және басқа материалдарды кесу үшін қолданылатын дәл және тиімді әдіс. Бұл процесс әртүрлі салаларда, соның ішінде өндірісте, автомобиль жасауда, аэроғарыш өнеркәсібінде және металл өңдеуде дәлдігі, жылдамдығы және күрделі конструкцияларды жасау мүмкіндігі арқасында кеңінен қолданылады. Бұл нұсқаулықта біз лазерлік кесу қалай жұмыс істейтінін, қолданылатын негізгі құрамдас бөліктерді және лазерлік кесу түрлерін қарастырамыз.

1. Лазерлік кесу дегеніміз не?

Лазерлік кесу - бұл металдар, пластмассалар және ағаш сияқты материалдарды кесу немесе ою үшін бағытталған жарық сәулесін (лазер) пайдаланатын процесс. Лазер сәулесі материалды ерітеді, күйдіреді немесе буландырады, артта таза, жоғары сапалы кесінді қалдырады.

2. Лазерлік кесудің негізгі компоненттері

- Лазер көзі: лазер сәулесі лазер генераторынан (CO2, талшық немесе Nd:YAG лазерлері металды кесу үшін әдетте пайдаланылады) шығады. Лазер күшейтіліп, кесетін материалға бағытталған.

- Фокустау объективі: линзалар немесе линзалар сериясы материалмен жанасу нүктесінде оның қарқындылығын арттыра отырып, лазер сәулесін кішкене нүктеге бағыттайды.

- Кесу басы: кесу басы лазер сәулесін материалға бағыттайды. Ол CNC (компьютерлік сандық басқару) немесе басқа бағыттау жүйелері арқылы басқарылатын бағдарламаланған жол бойымен қозғалады.

- Көмекші газ: оттегі, азот немесе ауа сияқты газ балқытылған материалды кетіруге және кесу сапасын жақсартуға көмектесіп, кесу процесіне көмектесу үшін жиі саптама арқылы үрленеді.

- Материалдық төсек: металл кесу процесінде материалды қолдайтын тұрақты төсекке немесе үстелге қойылады.

3. Лазерлік кесу процесі

Лазерлік кесу процесін келесі қадамдарға бөлуге болады:

1-қадам: Дизайн және бағдарламалау

- CAD дизайны: Бірінші қадам кесу қажет бөлік немесе құрамдас бөліктің дизайнын жасау болып табылады. Бұл CAD (Computer-Aided Design) бағдарламалық құралының көмегімен жасалады. Дизайн лазерлік кесу машинасымен оқылатын пішімге, әдетте векторлық файлға түрлендіріледі.

- CNC бағдарламалау: дизайн лазерлік кесу машинасын басқаратын CNC жүйесіне жүктеледі. Ол дизайнды кесу нұсқауларына аударып, лазерді қалай және қай жерде кесуге болатынын көрсетеді.

2-қадам: Материалды дайындау

- Кесетін металл қаңылтыр немесе материал машина төсегіне қойылады. Лазерлік кесуде қолданылатын жалпы металдарға болат, тот баспайтын болат, алюминий, жез және мыс жатады.

3-қадам: Лазерлік кесу

- Сәуле шығару: лазер көзі жоғары энергиялы жарық сәулесін жасайды, содан кейін қарқынды жылу нүктесін жасау үшін линзалар арқылы фокусталады.

- Материалды қыздыру: Фокусталған лазер сәулесі металға тигенде, энергия сіңіп, материалдың тез қызып, балқуына, күйіп кетуіне немесе булануына әкеледі.

- Көмекші газ: Көмекші газ (мысалы, оттегі немесе азот) саптама арқылы кесу аймағына бағытталады. Ол балқыған металды және қоқысты тазартуға көмектеседі, сонымен қатар материалды салқындатады және кесу жылдамдығы мен дәлдігін жақсартады.

 - Оттегі жұмсақ болатты кесу үшін жиі пайдаланылады, өйткені ол металмен әрекеттесіп, жылу шығарады және кесу процесін жылдамдатады.

 - Азот тотығуды болдырмау және таза жиекті қамтамасыз ету үшін баспайтын болат сияқты материалдар үшін қолданылады.

- Лазерлік қозғалыс: CNC басқарылатын лазерлік кесу басы жобаға сәйкес бағдарламаланған жол бойымен қозғалады. Лазердің жылдамдығы, қуаты және фокустық нүктесі материалға және кесілетін металдың қалыңдығына байланысты реттеледі.

4-қадам: Салқындату және аяқтау

- Лазер материалды кесіп жатқанда, балқытылған немесе буланған металл көмекші газбен ұшып, таза, тегіс кесу қалдырады.

- Кесу аяқталғаннан кейін қалаған әрлеуге байланысты жиектер тегістелуі немесе тазартылуы мүмкін.

- Кез келген қалдық металл сынықтары немесе қалдық материалдар лазердің дәлдігіне байланысты аз.

4. Металға лазерлік кесу түрлері

Материалға және қолдануға байланысты лазерлік кесудің бірнеше әдістері бар:

A. Буландыруды кесу

- Лазер сәулесі материалды қайнау температурасына дейін қыздырып, оның булануын тудырады. Бұл әдіс ағаш немесе пластмасса сияқты материалдарға жарамды, бірақ жұқа металдар үшін де қолданылуы мүмкін.

B. Балқыту және үрлеумен кесу (Fusion кесу)

- Материал ерігенше қызады, ал жоғары қысымды газ (көбінесе азот) балқыған металды кесілген жерден үрлеп шығарады. Бұл әдіс тот баспайтын болат және алюминий сияқты металдарды кесу үшін кең таралған.

C. Реактивті кесу (жалынмен кесу)

- Оттегі көмегімен лазерлік кесу деп те белгілі, бұл әдіс оттегімен кесуге ұқсас. Кесу аймағына оттегі үрленеді, ал металл оттегімен әрекеттесіп, қосымша жылу шығарады және кесу процесін жылдамдатады. Бұл қалың болатты кесу үшін жиі қолданылады.

D. Термиялық кернеулі крекинг

- Шыны сияқты кейбір сынғыш материалдарды бақыланатын термиялық кернеу арқылы кесуге болады. Лазер локализацияланған қыздыруды тудырады және материал салқындаған кезде ол кесу жолында жарылады.

5. Металды лазермен кесудің артықшылықтары

- Жоғары дәлдік: лазерлік кесу қатаң төзімділікпен өте дәл кесулерді жасай алады, бұл оны күрделі конструкциялар үшін өте қолайлы етеді.

- Таза кесу: лазер тегіс, таза жиектерді жасайды, көбінесе қайталама өңдеу қажеттілігін жояды.

- Әмбебап: Лазерлік кесу металдар мен қалыңдықтардың кең ауқымында жұмыс істейді, жұқа парақтардан қалың тақталарға дейін.

- Қалдықтарды азайту: Лазерлік кесу басқа кесу әдістерімен салыстырғанда материал қалдықтарын азайтатын жоғары тиімді.

- Жылдамдық: Ол механикалық кесу сияқты дәстүрлі әдістермен салыстырғанда, әсіресе жұқа металдарды кесу кезінде жылдамырақ кесу жылдамдығын ұсынады.

6. Металлдағы лазерлік кесуді қолдану

Лазерлік кесу әртүрлі салаларда қолданылады, соның ішінде:

- Автокөлік: шасси компоненттері мен қозғалтқыш бөлшектері сияқты металл бөлшектерді кесуге арналған.

- Аэроғарыш: ұшақтар мен ғарыш аппараттары үшін дәл құрамдастарды жасау.

- Өндіріс: кронштейндерді, қоршауларды және қаңылтыр бөлшектерді қоса, тапсырыс бойынша металды дайындау үшін.

- Зергерлік бұйымдар жасау: егжей-тегжейлі металл конструкциялары мен үлгілері үшін.

- Құрылыс: болат арқалықтарды, панельдерді және қаптамаларды кесу.

Қорытынды

Металды лазермен кесу - бұл әртүрлі салаларда жоғары дәлдікті, жылдамдықты және икемділікті қамтамасыз ететін жоғары тиімді және дәл процесс. Жұқа қаңылтыр немесе қалың болат табақтарды кесіп жатсаңыз да, дұрыс лазерлік кесу әдісі мен жабдық өнімділікті айтарлықтай жақсартады және материалдың қалдықтарын азайтады. Процесті түсіну сапаны жақсырақ бақылауды қамтамасыз етеді және нақты металл өңдеу қажеттіліктері үшін лазерлік кесудің ең қолайлы түрін таңдауға көмектеседі.

Dongguan Fu Cheng Xin Communication Technology Co., Ltd. компаниясы аппараттық құралдарды әзірлеуге, өндіруге, құрастыруға, ODM бір терезеден қызмет көрсетуге бағытталған. Бізді Lei.wang@dgfcd.com.cn мекенжайы бойынша сұрауға қош келдіңіз.