İmalat sanayinin dönüşümünde ve geliştirilmesinde,lazer kesme makineleri"hassas üretim ve esnek üretim" elde etmek için temel ekipmanlardır. Geleneksel plazma kesmeyle karşılaştırıldığında kesim yüzeyi pürüzlülüğünün Ra değeri 50 μm'den 5 μm'nin altına düşürüldü ve malzeme kullanım oranı %85'ten %95'in üzerine çıktı. Tek bir yüksek-güçlü cihaz, 3 ila 4 geleneksel makine aletinin yerini alabilir ve yeni enerji araç aküsü kabuklarının işlenmesi, havacılık bileşenlerinin imalatı ve metal levhaların hassas şekilde şekillendirilmesi için temel bir üretim aracı haline gelmiştir.
Teknik Çekirdek: Beş ana sistemin optik işleme mantığı
Lazer kesim makineleri, optik, mekanik, elektrik ve sayısal kontrol gibi çoklu sistemlerin koordinasyonuna dayanan sürekli bir "lazer üretimi - ışın iletimi - odaklama ve kesme - atık giderme" süreci aracılığıyla işlemi tamamlar. Teknik ilkeleri iki ana boyuta ayrılabilir: çekirdek yapı ve işleme teknolojisi.
Modern lazer kesim makineleri beş fonksiyonel modülden oluşur ve istikrarlı kesim kalitesi sağlamak için her modülün hassasiyetinin mikrometre seviyesinde kontrol edilmesi gerekir.
Lazer sistemi: The core power source is classified into three types according to the working medium: fiber laser, CO₂ laser, and solid-state laser. Fiber lasers have high photoelectric conversion efficiency (>%30 ve düşük bakım maliyetleri. Ana güç 1000 W ile 3000 W arasında değişmektedir. IPG Photonics'in 30 kW'lık fiber lazeri, 10 mm karbon çeliğini 12 m/dak'ya varan hızlarda kesebilir. CO₂ lazer, 10,6 μm dalga boyuna sahip-metalik olmayan işleme için uygundur ve akriliğin kesme doğruluğu ±0,02 mm'ye ulaşabilir. Katı hal lazerleri esas olarak femtosaniye düzeyi kadar düşük darbe genişlikleriyle hassas mikro{14}işlemeye odaklanır.
Işın iletim sistemi:Optik fiber, kablo, yönlendirici ayna ve odaklama aynasından oluşur. Optik fiberin iletim kaybı 0,2 dB/km'ye eşit veya daha azdır; ZnSe malzemeden yapılmış odaklama aynasının odak uzaklığı hatası ±0,1 mm'den az veya buna eşit olup, odaklama sonrasında lazer ışınının minimum nokta çapının 0,1 mm'ye ulaşabilmesini sağlar. Üst düzey modeller, malzeme dalgalanma hatalarını gerçek zamanlı olarak telafi edebilen, 50 μs'den az veya buna eşit yanıt hızına sahip dinamik odaklama kafalarıyla donatılmıştır.
Hareket yürütme sistemi:Portal takım tezgahlarını, servo motorları ve vidalı milleri içerir. Takım tezgahının konumlandırma doğruluğu ±0,02 mm/m'den az veya eşittir ve tekrar konumlandırma doğruluğu ±0,01 mm'den az veya eşittir. Doğrusal motorlarla çalıştırılan üst düzey modeller, 2g'ye kadar hızlanmaya ve 120 m/dak'yı aşan rölanti hızına sahiptir; bu da onları yüksek-hızlı, hassas kesme gereksinimlerine uygun hale getirir.
Yardımcı sistem:Gaz beslemesi, soğutma ve toz giderme cihazlarını içerir. Yardımcı gazlar prosese göre sınıflandırılır: oksijen (yanma desteği ve hızlandırılmış kesme için), nitrojen (oksidasyon koruması için) ve argon (inert koruma için), 0,1–2,0 MPa ayarlanabilir basınç aralıklarıyla. Soğutma sistemi, sıcaklık kontrol doğruluğu ±0,5 derece olan endüstriyel soğutucu kullanarak lazerin çalışma sıcaklığının 20–25 derece arasında sabit kalmasını sağlar. Toz giderme sistemi 15 kPa'dan büyük veya buna eşit bir negatif basınca sahiptir ve kesme dumanı ve tozunun %95'inden fazlasını toplayabilir.
Güvenli Çalışmanın Temel Prensipleri
İşlem öncesi-hazırlık:Ekipman kurulum sahası iyi bir havalandırmaya sahip olmalı, topraklama direnci 4 Ω'u aşmamalı ve çevresinde 2 metrelik güvenlik uyarı bölgesi kurulmalıdır. Lazer kilitleme cihazının ve koruyucu kapağın sağlam olduğunu kontrol edin ve soğutma sistemi basıncının (normal: 0,2–0,5 MPa) ve gaz basıncının aralık dahilinde olduğunu doğrulayın. Operatörler lazer koruyucu gözlük takmalıdır (lazer tipine uygun koruyucu dalga boyuna sahip).
Çalıştırma yasakları:Kapalı kapları veya yanıcı ve patlayıcı malzemeleri kesmeyin. Lazer ışınını asla korumasız olarak gözlemlemeyin. Ekipman çalışırken kesici başlığın koruyucu kapağını açmayın. Ekipmanı yalnızca yetkili personel çalıştırabilir.
Özel çalışma koşulları:Yansıtıcı malzemeleri (alüminyum ve bakır gibi) keserken, lazer yansımasının lazere zarar vermesini önlemek için-yansıtıcı filmler takın. Kalın plakaları işlerken kesme hızını azaltın ve gaz boşaltma süresini uzatın. Düşük sıcaklıklı kış ortamlarında (yağ sıcaklığı 15 derecenin altında olduğunda) soğutma sistemini 15 dakika önceden ısıtın-.
Acil müdahale:Lazer arızası durumunda derhal ana güç kaynağını kesin ve onarım için profesyonel personele başvurun.
Bakım Yönetiminin Önemli Noktaları
Günlük muayene:Kesme kafası merceğini kirlenme açısından kontrol edin (leke bulunursa hemen susuz etanolle temizleyin), gaz boru hattında sızıntı olup olmadığını kontrol edin ve tezgah üzerindeki atık kalıntılarını temizleyin. Optik fiber konektörünün sızdırmazlığını haftalık olarak kontrol edin ve lazer optik yolunu kalibre edin.
Düzenli bakım:Soğutma sistemi filtre elemanını ayda bir değiştirin ve servo motorun yağlama yağı seviyesini kontrol edin. Lazerin içindeki tozu üç ayda bir temizleyin ve lazer gücü zayıflamasını kontrol edin (zayıflama %10'u aşarsa lazeri değiştirin). Konumlandırma hatasının ±0,02 mm'yi aşmadığından emin olmak için takım tezgahı doğruluğunu yıllık olarak kalibre edin.
