Alüminiumun lazerlə kəsilməsi üçün tam təlimat

Qüsursuz bir görünüşə malik dəqiq, mürəkkəb alüminium hissələri istehsal etmək istəyirsiniz? Ənənəvi kəsmə üsullarının tələb etdiyi məhdudiyyətlərdən və ikinci dərəcəli təmizləmədən bezmisinizsə, lazer kəsmə sizə lazım olan qabaqcıl həll yolu ola bilər. Bu texnologiya metal istehsalında inqilab yaratsa da, alüminium əks etdirici təbiəti və yüksək istilik keçiriciliyi səbəbindən unikal çətinliklər yaradır.

Bu təlimatda alüminiumla lazerlə kəsmə haqqında bilməli olduğunuz hər şeyi araşdıracağıq. Prosesin necə işlədiyini, əsas üstünlüklərini, dizayndan hazır hissəyə qədər addım-addım iş axınını və sizə lazım olan əsas avadanlıqları təhlil edəcəyik. Həmçinin, hər dəfə mükəmməl bir kəsim əldə etməyinizi təmin etmək üçün texniki çətinlikləri və onların öhdəsindən necə gələcəyinizi də əhatə edəcəyik.

Lazerlə kəsmə alüminiumu nədir və necə işləyir?

Lazerlə kəsmə, materialları inanılmaz dəqiqliklə kəsmək üçün yüksək konsentrasiyalı işıq şüasından istifadə edən təmassız istilik prosesidir. Əsasən, bu proses fokuslanmış enerji və mexaniki dəqiqlik arasında mükəmməl bir sinerjidir.

• Əsas Proses:Proses lazer generatoru güclü, əlaqəli işıq şüası yaratdıqda başlayır. Bu şüa güzgülər və ya fiber optik kabel vasitəsilə maşının kəsici başına yönəldilir. Orada linza bütün şüanı alüminiumun səthindəki tək bir mikroskopik nöqtəyə yönəldir. Bu enerji konsentrasiyası metalı ərimə nöqtəsindən (660.3∘C / 1220.5∘F) dərhal qızdırır və şüa yolundakı materialın əriməsinə və buxarlanmasına səbəb olur.

• Köməkçi Qazın Rolü:Lazer alüminiumu əridərkən, eyni burundan yüksək təzyiqli köməkçi qaz axını buraxılır. Alüminium üçün bu, demək olar ki, həmişə yüksək təmizlikli azotdur. Bu qaz axınının iki funksiyası var: birincisi, əridilmiş metalı kəsilmiş yoldan (kerf) güclə üfürür, onun yenidən bərkiməsinin qarşısını alır və təmiz, çirksiz bir kənar qoyur. İkincisi, kəsik ətrafındakı sahəni soyudur və bu da istilik deformasiyasını minimuma endirir.

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

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

  • Kəsmə Sürəti:Kəsici başlığın hərəkət sürəti. Materialı həddindən artıq qızdırmadan tam və təmiz kəsmə təmin etmək üçün bu, gücə mükəmməl uyğunlaşdırılmalıdır.

  • Şüa Keyfiyyəti:Şüanın nə qədər sıx fokuslana biləcəyinə aiddir. Yüksək keyfiyyətli şüa enerjini effektiv şəkildə cəmləşdirmək üçün vacibdir, bu da alüminium kimi əks etdirici materialı kəsmək üçün vacibdir.

Lazerlə Kəsmə Alüminiumunun Əsas Faydaları

Alüminiumu lazerlə kəsmək plazma və ya mexaniki kəsmə kimi köhnə üsullarla müqayisədə əhəmiyyətli üstünlüklər təklif edir. Əsas üstünlüklər üç kateqoriyaya bölünür: keyfiyyət, səmərəlilik və materialın qorunması.

• Dəqiqlik və Keyfiyyət:Lazer kəsmə dəqiqliyi ilə müəyyən edilir. O, çox vaxt ±0,1 mm (±0,005 düym) daxilində olduqca sıx toleranslara malik hissələr istehsal edə bilər ki, bu da mürəkkəb və mürəkkəb həndəsələrin yaradılmasına imkan verir. Nəticədə yaranan kənarlar hamar, iti və demək olar ki, əyilmədən ibarətdir ki, bu da tez-tez cilalama və ya zımparalama kimi vaxt aparan və baha başa gələn ikinci dərəcəli bitirmə addımlarına ehtiyacı aradan qaldırır.

• Səmərəlilik və Sürət: Lazer kəsicilərolduqca sürətli və səmərəlidir. Dar kerf (kəsik eni) hissələrin alüminium təbəqə üzərində bir-birinə çox yaxın "yerləşdirilməsi" deməkdir ki, bu da material istifadəsini maksimum dərəcədə artırır və qırıntı tullantılarını kəskin şəkildə azaldır. Bu material və vaxt qənaəti prosesi həm prototipləşdirmə, həm də genişmiqyaslı istehsal prosesləri üçün yüksək səmərəli edir.

• Minimal istilik ziyanı:Əsas üstünlük çox kiçik İstilikdən Təsirlənən Zonadır (HAZ). Lazerin enerjisi çox fokuslandığı və çox sürətlə hərəkət etdiyi üçün istiliyin ətrafdakı materiala yayılmağa vaxtı yoxdur. Bu, alüminiumun temperaturunu və struktur bütövlüyünü kəsik kənarına qədər qoruyur ki, bu da yüksək performanslı komponentlər üçün vacibdir. Həmçinin, xüsusən də nazik təbəqələrdə əyilmə və deformasiya riskini minimuma endirir.

Lazerlə Kəsmə Prosesi: Addım-addım Təlimat

Rəqəmsal faylın fiziki alüminium hissəyə çevrilməsi aydın və sistemli bir iş axını izləyir.

1. Dizayn və Hazırlıq:Proses CAD proqram təminatında (məsələn, AutoCAD və ya SolidWorks) yaradılmış 2D rəqəmsal dizaynla başlayır. Bu fayl dəqiq kəsmə yollarını diktə edir. Bu mərhələdə tətbiq üçün düzgün alüminium ərintisi (məsələn, möhkəmlik üçün 6061, formalaşdırma üçün 5052) və qalınlıq seçilir.

2. Maşın Quraşdırılması:Operator lazer kəsicinin yatağına təmiz bir alüminium təbəqə qoyur. Seçdiyiniz maşın demək olar ki, həmişə lifli lazerdir, çünki köhnə CO2 lazerlərindən daha təsirli alüminium üçün daha təsirlidir. Operator fokuslama linzasının təmiz olmasını və tüstü çıxarma sisteminin aktiv olmasını təmin edir.

3. İcra və Keyfiyyətə Nəzarət:CAD faylı yüklənir və operator kəsmə parametrlərini (güc, sürət, qaz təzyiqi) daxil edir. Əhəmiyyətli bir addım aşağıdakıları yerinə yetirməkdir.sınaq kəsimitullantı parça üzərində. Bu, tam işi yerinə yetirməzdən əvvəl mükəmməl, çirksiz bir kənar əldə etmək üçün parametrləri incə tənzimləməyə imkan verir. Daha sonra avtomatlaşdırılmış istehsal prosesi ardıcıllıq üçün izlənilir.

4. Post-Emal:Kəsildikdən sonra hissələr təbəqədən çıxarılır. Lazerlə kəsmənin yüksək keyfiyyəti sayəsində sonrakı emal adətən minimaldır. Son tələblərdən asılı olaraq, hissənin yüngül şəkildə təmizlənməsi və ya təmizlənməsi tələb oluna bilər, lakin əksər hallarda dərhal istifadəyə hazır olur.

Texniki çətinliklər və həllər

Alüminiumun unikal xüsusiyyətləri bir neçə texniki maneə yaradır, lakin müasir texnologiya hər biri üçün təsirli həllər təklif edir.

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

  Həll yolu:Müasir lif lazerləri alüminium tərəfindən daha səmərəli şəkildə udulmuş daha qısa dalğa uzunluğunda işıqdan istifadə edir və bu da prosesi sabit və etibarlı edir.

• Yüksək İstilik Keçiriciliyi:Alüminium istiliyi çox tez yayır. Enerji kifayət qədər sürətli çatdırılmazsa, istilik kəsmək əvəzinə yayılır və bu da pis nəticələrə gətirib çıxarır.

  Həll yolu:Materialı enerji ilə təmin etmək üçün yüksək güclü, sıx fokuslanmış lazer şüasından istifadə edin və onu materialdan daha sürətli şəkildə çıxarın.

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

  Həll yolu:Lazer, altındakı metalı kəsməyə başlamazdan əvvəl bu qoruyucu təbəqəni "deşmək" üçün kifayət qədər güc sıxlığına malik olmalıdır.

Düzgün Avadanlığın Seçilməsi: Lif və CO2 Lazerləri

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

Tez-tez Verilən Suallar (Tez-tez Verilən Suallar)

Lazerlə nə qədər qalınlıqda alüminium təbəqə kəsilə bilər?Bu, tamamilə lazer kəsicinin gücündən asılıdır. Daha aşağı güclü maşın (1-2 kVt) 4-6 mm-ə qədər effektiv şəkildə işləyə bilər. Yüksək güclü sənaye lifli lazerlər (6 kVt, 12 kVt və ya daha yüksək) 25 mm (1 düym) və ya daha çox qalınlığında olan alüminiumu təmiz şəkildə kəsə bilər.

Alüminium kəsmək üçün azot qazı nə üçün vacibdir?Azot inert qazdır, yəni əridilmiş alüminiumla reaksiyaya girmir. Sıxılmış hava və ya oksigen istifadə etmək isti kəsilmiş kənarın oksidləşməsinə səbəb olar və nəticədə kobud, qaralmış və istifadəyə yararsız bir örtük qalar. Azotun rolu tamamilə mexanikidir: əridilmiş metalı təmiz şəkildə üfürür və isti kənarı oksigendən qoruyur və nəticədə qaynaq üçün mükəmməl olan parlaq, parlaq bir örtük əldə edilir.

Alüminium lazerlə kəsmə təhlükəlidirmi?Bəli, istənilən sənaye lazer kəsicisinin istismarı ciddi təhlükəsizlik protokolları tələb edir. Əsas təhlükələrə aşağıdakılar daxildir:

• Göz və Dəri Zədələnməsi:Sənaye lazerləri (4-cü sinif) birbaşa və ya əks olunmuş şüadan ani, daimi göz zədələnməsinə səbəb ola bilər.

• Dumanlar:Bu proses ventilyasiya və filtrasiya sistemi tərəfindən tutulmalı olan təhlükəli alüminium tozu yaradır.

• Yanğın:Güclü istilik alovlanma mənbəyi ola bilər.

Bu riskləri azaltmaq üçün müasir cihazlar lazerdən qorunan baxış pəncərələri ilə tam təchiz olunub və operatorlar həmişə lazerin xüsusi dalğa uzunluğuna uyğun təhlükəsizlik eynəkləri də daxil olmaqla müvafiq Fərdi Mühafizə Vasitələrindən (FMV) istifadə etməlidirlər.

Nəticə

Nəticə olaraq, dəqiqlik və keyfiyyət ən vacib olduğu bir vaxtda lazer kəsmə hazırda alüminium hissələrin hazırlanması üçün ən yaxşı seçimdir. Müasir lifli lazerlər köhnə problemləri həll edib və bu da prosesi daha sürətli və daha etibarlı edir. Onlar əla dəqiqlik və adətən az və ya heç bir əlavə iş tələb etməyən hamar kənarlar təklif edirlər. Üstəlik, onlar alüminiumu möhkəm saxlayaraq çox az istilik zədələnməsinə səbəb olurlar.

Texnologiya güclü olsa da, ən yaxşı nəticələr düzgün alətlərdən və bacarıqlı operatorlardan istifadə etməklə əldə edilir. Güc, sürət və qaz təzyiqi kimi parametrləri tənzimləmək çox vacibdir. Sınaq kəsimlərinin aparılması və dəzgahın tənzimlənməsi istehsalçılara ən yaxşı nəticəni əldə etməyə kömək edir. Bu yolla onlar istənilən istifadə üçün mükəmməl alüminium hissələr hazırlaya bilərlər.