Alüminiumun lazerlə kəsilməsi üçün tam bələdçi

Qüsursuz bitirmə ilə dəqiq, mürəkkəb alüminium hissələri hazırlamaq istəyirsiniz? Ənənəvi kəsmə üsullarının tələb etdiyi məhdudiyyətlərdən və ikincil təmizləmədən bezmisinizsə, lazer kəsmə sizə lazım olan qabaqcıl həll ola bilər. Bu texnologiya metal istehsalında inqilab etdi, lakin alüminium yansıtıcı təbiətinə və yüksək istilik keçiriciliyinə görə unikal problemlər təqdim edir.

Bu təlimatda alüminiumun lazerlə kəsilməsi haqqında bilməli olduğunuz hər şeyi araşdıracağıq. Biz prosesin necə işlədiyini, əsas üstünlükləri, dizayndan hazır hissəyə qədər addım-addım iş prosesini və sizə lazım olan əsas avadanlıqları bölüşəcəyik. Biz həmçinin texniki çətinlikləri və onların aradan qaldırılması yollarını əhatə edəcəyik və hər dəfə mükəmməl kəsimə nail ola biləcəyinizi təmin edəcəyik.

Lazerlə kəsmə alüminium nədir və necə işləyir?

Lazer kəsmə materialları inanılmaz dəqiqliklə dilimləmək üçün yüksək konsentrasiyalı işıq şüasından istifadə edən təmassız termal prosesdir. Özündə proses fokuslanmış enerji və mexaniki dəqiqlik arasında mükəmməl bir sinerjidir.

• Əsas proses:Proses lazer generatoru güclü, ardıcıl işıq şüası yaratdıqda başlayır. Bu şüa güzgülər və ya fiber optik kabel vasitəsilə maşının kəsici başlığına yönəldilir. Orada obyektiv bütün şüanı alüminiumun səthindəki tək, mikroskopik nöqtəyə yönəldir. Enerjinin bu konsentrasiyası metalı ərimə nöqtəsindən (660,3∘C / 1220,5∘F) ani olaraq qızdırır və şüa yolunda olan materialın əriməsinə və buxarlanmasına səbəb olur.

• Yardımçı qazın rolu:Lazer alüminiumu əritdikdə, eyni başlıqdan yüksək təzyiqli köməkçi qaz püskürür. Alüminium üçün bu, demək olar ki, həmişə yüksək təmizlikli azotdur. Bu qaz jetinin iki işi var: birincisi, ərimiş metalı kəsmə yolundan (kerf) zorla üfürür, onun yenidən bərkiməsinin qarşısını alır və təmiz, sürüşməyən kənar buraxır. İkincisi, istilik təhrifini minimuma endirən kəsik ətrafındakı ərazini soyuyur.

• Uğur üçün əsas parametrlər:Keyfiyyətli kəsim üç kritik amilin balanslaşdırılmasının nəticəsidir:

  • Lazer Gücü (Vatt):Nə qədər enerji verildiyini müəyyən edir. Daha qalın materiallar və ya daha sürətli sürətlər üçün daha çox güc tələb olunur.

  • Kəsmə sürəti:Kəsmə başlığının hərəkət sürəti. Bu, materialı həddindən artıq qızdırmadan tam, təmiz kəsmə təmin etmək üçün gücə mükəmməl uyğunlaşdırılmalıdır.

  • Şüa keyfiyyəti:Şüanın nə qədər sıx fokuslana biləcəyinə istinad edir. Yüksək keyfiyyətli şüa enerjini effektiv şəkildə cəmləşdirmək üçün vacibdir, bu da alüminium kimi əks etdirən materialı kəsmək üçün vacibdir.

Alüminiumun lazerlə kəsilməsinin əsas üstünlükləri

Alüminiumun lazerlə kəsilməsinin seçilməsi plazma və ya mexaniki kəsmə kimi köhnə üsullarla müqayisədə əhəmiyyətli üstünlüklər təqdim edir. Əsas üstünlüklər üç kateqoriyaya bölünür: keyfiyyət, səmərəlilik və materialın qorunması.

• Dəqiqlik və Keyfiyyət:Lazer kəsimi onun dəqiqliyi ilə müəyyən edilir. Çox vaxt ±0,1 mm (±0,005 düym) daxilində olduqca sıx tolerantlıqlara malik hissələr istehsal edə bilər ki, bu da mürəkkəb və mürəkkəb həndəsələrin yaradılmasına imkan verir. Yaranan kənarlar hamar, iti və faktiki olaraq çapıqsızdır ki, bu da tez-tez çapaq təmizləmə və ya zımpara kimi vaxt aparan və bahalı ikinci bitirmə addımlarına ehtiyacı aradan qaldırır.

• Səmərəlilik və Sürət: Lazer kəsicilərolduqca sürətli və səmərəlidir. Dar çubuq (kəsmə eni) o deməkdir ki, hissələri alüminium vərəqdə bir-birinə çox yaxın “iç-içə” etmək, materialdan istifadəni maksimum dərəcədə artırmaq və qırıntı tullantılarını kəskin şəkildə azaltmaqdır. Bu material və vaxta qənaət prosesi həm prototipləşdirmə, həm də geniş miqyaslı istehsal əməliyyatları üçün yüksək qiymətə qənaət edir.

• Minimum İstilik Zərərləri:Əsas üstünlük çox kiçik İstilikdən Təsirə məruz qalan Zonadır (HAZ). Lazerin enerjisi çox fokuslandığı və sürətlə hərəkət etdiyi üçün istiliyin ətrafdakı materiala yayılmağa vaxtı yoxdur. Bu, yüksək performanslı komponentlər üçün çox vacib olan kəsik kənarına qədər alüminiumun xasiyyətini və struktur bütövlüyünü qoruyur. O, həmçinin, xüsusilə nazik təbəqələrdə əyilmə və təhrif riskini minimuma endirir.

Lazerlə kəsmə prosesi: Addım-addım təlimat

Rəqəmsal faylın fiziki alüminium hissəsinə çevrilməsi aydın, sistematik iş axınından sonra baş verir.

1. Dizayn və Hazırlıq:Proses CAD proqramında (AutoCAD və ya SolidWorks kimi) yaradılmış 2D rəqəmsal dizaynla başlayır. Bu fayl dəqiq kəsmə yollarını diktə edir. Bu mərhələdə tətbiq üçün düzgün alüminium ərintisi (məsələn, möhkəmliyə görə 6061, formalaşdırıla bilmə üçün 5052) və qalınlığı seçilir.

2. Maşın Quraşdırma:Operator lazer kəsicinin yatağına təmiz alüminium təbəqə qoyur. Seçilən maşın demək olar ki, həmişə fiber lazerdir, çünki alüminium üçün köhnə CO2 lazerlərindən daha effektivdir. Operator fokuslama obyektivinin təmiz olmasını və duman çıxarma sisteminin aktiv olmasını təmin edir.

3. İcra və Keyfiyyətə Nəzarət:CAD faylı yüklənir və operator kəsmə parametrlərini (güc, sürət, qaz təzyiqi) daxil edir. Kritik addım a yerinə yetirməkdirtest kəsimibir qırıntı parçası üzərində. Bu, tam işi yerinə yetirməzdən əvvəl mükəmməl, sürüşmədən kənara nail olmaq üçün parametrləri dəqiq tənzimləməyə imkan verir. Avtomatlaşdırılmış istehsal prosesi daha sonra ardıcıllıq üçün yoxlanılır.

4. Post-Emal:Kəsdikdən sonra hissələr təbəqədən çıxarılır. Lazer kəsiminin yüksək keyfiyyəti sayəsində post-emal adətən minimaldır. Yekun tələblərdən asılı olaraq, hissənin yüngül çapaqdan təmizlənməsi və ya təmizlənməsi tələb oluna bilər, lakin əksər hallarda o, dərhal istifadəyə hazırdır.

Texniki Problemlər və Həll Yolları

Alüminiumun unikal xüsusiyyətləri bir neçə texniki maneə təqdim edir, lakin müasir texnologiyanın hər biri üçün effektiv həllər var.

• Yüksək əks etdirmə qabiliyyəti:Alüminium təbii olaraq işığı əks etdirir, bu da tarixən CO2 lazerləri ilə kəsilməsini çətinləşdirirdi.

  Həlli:Müasir fiber lazerlər alüminium tərəfindən daha səmərəli şəkildə udulan daha qısa dalğa uzunluğundan istifadə edərək prosesi sabit və etibarlı edir.

• Yüksək istilik keçiriciliyi:Alüminium istiliyi çox tez yayır. Enerji kifayət qədər sürətli çatdırılmazsa, istilik kəsilmək əvəzinə yayılır və pis nəticələrə səbəb olur.

  Həlli:Enerjini materialın onu uzaqlaşdıra biləcəyindən daha sürətli vurmaq üçün yüksək güclü, sıx fokuslanmış lazer şüasından istifadə edin.

• Oksid qatı:Alüminium dərhal səthində sərt, şəffaf bir alüminium oksid təbəqəsi əmələ gətirir. Bu təbəqə alüminiumun özündən daha yüksək ərimə nöqtəsinə malikdir.

  Həlli:Lazer altındakı metalı kəsməyə başlamazdan əvvəl bu qoruyucu təbəqəni "zərb etmək" üçün kifayət qədər güc sıxlığına malik olmalıdır.

Doğru Avadanlığın Seçilməsi: Fiber və CO2 Lazerləri

Hər iki lazer növü mövcud olsa da, biri alüminium üçün açıq qalibdir.

Tez-tez verilən suallar (tez-tez verilən suallar)

Alüminium təbəqənin nə qədər qalınlığı lazerlə kəsilə bilər?Bu, tamamilə lazer kəsicinin gücündən asılıdır. Daha az gücə malik maşın (1-2 kVt) 4-6 mm-ə qədər effektiv şəkildə işləyə bilər. Yüksək güclü sənaye lif lazerləri (6kVt, 12kVt və ya daha yüksək) qalınlığı 25 mm (1 düym) və ya daha çox olan alüminiumu təmiz şəkildə kəsə bilər.

Niyə azot qazı alüminiumu kəsmək üçün vacibdir?Azot inert qazdır, yəni ərimiş alüminiumla reaksiya vermir. Sıxılmış hava və ya oksigendən istifadə isti kəsilmiş kənarın oksidləşməsinə səbəb olaraq kobud, qaralmış və istifadəyə yararsız bir səth buraxar. Azotun rolu sırf mexanikidir: o, ərinmiş metalı təmiz şəkildə üfürür və isti kənarı oksigendən qoruyur, nəticədə qaynaq üçün mükəmməl olan parlaq, parlaq bitiş əldə edir.

Alüminiumun lazerlə kəsilməsi təhlükəlidirmi?Bəli, istənilən sənaye lazer kəsicisini idarə etmək ciddi təhlükəsizlik protokollarını tələb edir. Əsas təhlükələrə aşağıdakılar daxildir:

• Göz və Dəri Zədəsi:Sənaye lazerləri (Sinif 4) birbaşa və ya əks olunan şüadan ani, daimi göz zədələnməsinə səbəb ola bilər.

• Dumanlar:Proses havalandırma və filtrasiya sistemi tərəfindən tutulmalı olan təhlükəli alüminium tozunu yaradır.

• Yanğın:Güclü istilik alovlanma mənbəyi ola bilər.

Bu riskləri azaltmaq üçün müasir maşınlar tamamilə lazerlə təhlükəsiz baxış pəncərələri ilə əhatə olunub və operatorlar həmişə lazerin spesifik dalğa uzunluğuna görə qiymətləndirilmiş təhlükəsizlik eynəkləri də daxil olmaqla müvafiq Fərdi Qoruyucu Avadanlıqlardan (PPE) istifadə etməlidirlər.

Nəticə

Nəticə olaraq, lazer kəsmə indi dəqiqlik və keyfiyyətin vacib olduğu zaman alüminium hissələrin istehsalı üçün ən yaxşı seçimdir. Müasir fiber lazerlər köhnə problemləri aradan qaldıraraq prosesi daha sürətli və etibarlı edir. Onlar böyük dəqiqlik və adətən az və ya heç bir əlavə işə ehtiyac duymayan hamar kənarlar təklif edir. Üstəlik, onlar alüminiumu möhkəm saxlayaraq çox az istilik zərərinə səbəb olurlar.

Texnologiyanın güclü olmasına baxmayaraq, ən yaxşı nəticələr düzgün alətlərdən və təcrübəli operatorlardan istifadə etməklə əldə edilir. Güc, sürət və qaz təzyiqi kimi parametrləri tənzimləmək çox vacibdir. Test kəsiklərinin yerinə yetirilməsi və maşının düzəldilməsi istehsalçılara ən yaxşı nəticə əldə etməyə kömək edir. Beləliklə, onlar istənilən istifadə üçün mükəmməl alüminium hissələri düzəldə bilərlər.