Зэвэрдэггүй гангийн лазер туяагаар гагнах техникийн цогц гарын авлага

Инженерүүд, үйлдвэрлэгчид болон үйл ажиллагааны менежерүүдийн хувьд сорилт байнга тулгардаг: уламжлалт аргуудад тулгардаг гажуудал, өнгө алдах, зэврэлтээс хамгаалах чадвар буурахгүйгээр зэвэрдэггүй ган эд ангиудыг хэрхэн холбох вэ. Үүний шийдэл ньзэвэрдэггүй ган лазер гагнуур, уламжлалт TIG болон MIG гагнуурын харьцуулшгүй хурд, нарийвчлал, чанарыг хангадаг хувиргасан технологи.

Лазер гагнуур нь өндөр төвлөрсөн гэрлийн цацрагийг ашиглан зэвэрдэггүй ганг хамгийн бага хяналттай дулааны оролтоор хайлуулж, хайлуулдаг. Энэхүү нарийвчлалтай процесс нь дулааны гажуудал болон гагнуурын эзэлхүүний гол асуудлыг шууд шийддэг.

Зэвэрдэггүй ган лазер гагнуурын гол давуу талууд:

• Онцгой хурд:TIG гагнуураас 4-10 дахин хурдан ажилладаг тул бүтээмж болон дамжуулах чадварыг эрс нэмэгдүүлдэг.

• Хамгийн бага гажуудал:Төвлөрсөн дулаан нь маш жижиг Дулаанд Нөлөөлөлд өртсөн Бүс (HAZ) үүсгэдэг бөгөөд энэ нь гажуудлыг эрс багасгаж эсвэл арилгаж, эд ангийн хэмжээсийн нарийвчлалыг хадгалдаг.

• Дээд зэргийн чанар:Гагнуурын дараа нунтаглах эсвэл өнгөлөх шаардлагагүй, эсвэл бараг шаарддаггүй цэвэр, бат бөх, гоо зүйн хувьд тааламжтай гагнуурыг бий болгодог.

• Хадгалагдсан материалын шинж чанарууд:Бага дулаан оролт нь зэвэрдэггүй гангийн төрөлхийн бат бөх чанар болон зэврэлтээс хамгаалах чадварыг хадгалж, "гагнуурын эвдрэл" зэрэг асуудлаас урьдчилан сэргийлдэг.

Энэхүү гарын авлага нь үндсэн ойлголтоос өөртөө итгэлтэй хэрэглээ рүү шилжихэд шаардлагатай мэргэжлийн мэдлэгийг өгч, энэхүү дэвшилтэт үйлдвэрлэлийн техникийн бүрэн боломжийг ашиглах боломжийг танд олгоно.

Лазер гагнуурУламжлалт аргуудтай харьцуулах нь: Нүүр тулан харьцуулах нь

Зөв гагнуурын процессыг сонгох нь төслийн амжилтад чухал үүрэгтэй. Зэвэрдэггүй гангийн хэрэглээнд лазер гагнуур нь TIG болон MIG-тэй хэрхэн харьцуулагддагийг энд харуулав.

Лазер гагнуур ба TIG гагнуур

Вольфрамын инертийн хий (TIG) гагнуур нь өндөр чанартай, гар аргаар гагнагддаг гэдгээрээ алдартай боловч үйлдвэрлэлийн орчинд хурдацтай ажиллахад бэрхшээлтэй байдаг.

• Хурд ба Бүтээмж:Лазер гагнуур нь илүү хурдан тул автоматжуулсан, их хэмжээний үйлдвэрлэлийн хамгийн тохиромжтой сонголт болдог.

• Дулаан ба гажуудал:TIG нум нь үр ашиггүй, сарнисан дулааны эх үүсвэр бөгөөд их хэмжээний HAZ үүсгэдэг бөгөөд энэ нь ялангуяа нимгэн төмөр дээр ихээхэн гажуудал үүсгэдэг. Лазерын фокуслагдсан туяа нь энэхүү өргөн тархсан дулааны гэмтлээс сэргийлдэг.

• Автоматжуулалт:Лазер системүүд нь угаасаа автоматжуулахад хялбар тул TIG-ээс бага гар урлал шаарддаг өндөр хэмжээний, давтагдах боломжтой үйлдвэрлэлийг бий болгодог.

Лазер гагнуур ба MIG гагнуур

Металлын инертийн хий (MIG) гагнуур нь олон талын хэрэглээтэй, өндөр тунадасжилттай процесс боловч лазерын нарийвчлал дутмаг байдаг.

• Нарийвчлал ба чанар:Лазер гагнуур нь цэвэр, цацралгүй гагнуур үүсгэдэг контактгүй процесс юм. MIG гагнуур нь цацрал үүсэх хандлагатай тул гагнуурын дараа цэвэрлэх шаардлагатай.

• Завсарлагааны хүлцэл:MIG гагнуур нь холболтын чанар муутай үед илүү тэсвэртэй байдаг, учир нь түүний хэрэглээний утас нь дүүргэгчийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Лазер гагнуур нь нарийн тохируулга болон хатуу хүлцэл шаарддаг.

• Материалын зузаан:Өндөр хүчин чадалтай лазерууд нь зузаан хэсгүүдийг боловсруулж чаддаг бол MIG нь маш хүнд хавтангуудад илүү практик байдаг. Лазер гагнуур нь гажуудлын хяналт чухал байдаг нимгэнээс дунд зэргийн зузаантай материал дээр маш сайн ажилладаг.

Товчхондоо харьцуулсан хүснэгт

Гагнуурын цаад шинжлэх ухаан: Үндсэн зарчмуудыг тайлбарлав

Лазер нь зэвэрдэггүй гантай хэрхэн харилцан үйлчилдэгийг ойлгох нь үйл явцыг эзэмших түлхүүр юм. Энэ нь голчлон чадлын нягтралаар тодорхойлогддог хоёр өөр горимд ажилладаг.

Цахилгаан дамжуулах горим ба түлхүүрийн нүхний горим

• Цахилгаан дамжуулах гагнуур:Бага чадлын нягтралтай үед лазер нь материалын гадаргууг халааж, дулаан нь эд анги руу "дамжуулдаг". Энэ нь гүехэн, өргөн, гоо зүйн хувьд жигд гагнуур үүсгэдэг бөгөөд энэ нь нимгэн материал (1-2 мм-ээс бага) эсвэл гадаад төрх нь чухал ач холбогдолтой харагдахуйц оёдолд тохиромжтой.

• Түлхүүрийн нүх (Гүн нэвтрэлт) гагнуур:Өндөр чадлын нягтралтай үед (ойролцоогоор 1.5 МВт/см²) лазер нь металыг шууд ууршуулж, "цоожны нүх" гэж нэрлэгддэг гүн, нарийн хөндий үүсгэдэг. Энэхүү цоожны нүх нь лазерын энергийг барьж, материалын гүн рүү чиглүүлж, зузаан хэсгүүдэд бат бөх, бүрэн нэвтрэлттэй гагнуур хийдэг.

Тасралтгүй долгион (CW) ба импульсийн лазерууд

• Тасралтгүй долгион (CW):Лазер нь тогтмол, тасралтгүй энергийн цацраг үүсгэдэг. Энэ горим нь автоматжуулсан үйлдвэрлэлд өндөр хурдаар урт, тасралтгүй оёдол үүсгэхэд төгс тохирно.

• Импульсийн лазер:Лазер нь богино хугацаанд, хүчирхэг тэсрэлтээр энерги дамжуулдаг. Энэ арга нь дулааны оролтыг нарийн хянаж, HAZ-ийг багасгаж, нарийн, халуунд мэдрэмтгий эд ангиудыг гагнах эсвэл төгс битүүмжлэл хийхийн тулд давхцаж буй цэгэн гагнуур үүсгэхэд тохиромжтой болгодог.

Алхам алхмаар зааварчилгаагаар төгс бэлтгэл хийх

Лазер гагнуурын хувьд амжилтыг цацраг идэвхжихээс өмнө тодорхойлдог. Үйл явцын нарийвчлал нь нарийн бэлтгэл шаарддаг.

Алхам 1: Хамтарсан зураг төсөл ба тохируулга

Нуман гагнуураас ялгаатай нь лазер гагнуур нь цоорхой эсвэл буруу байрлалд маш бага тэсвэртэй байдаг.

• Үе мөчний төрлүүд:Өгзөгний холбоос нь хамгийн үр дүнтэй боловч бараг тэг зай шаарддаг (нимгэн хэсгүүдийн хувьд ихэвчлэн 0.1 мм-ээс бага). Тойрог холбоос нь угсралтын өөрчлөлтөд илүү тэсвэртэй байдаг.

• Завсарлагааны хяналт:Хэт их зай завсар нь жижиг хайлсан цөөрөм нь холбоосыг холбохоос сэргийлж, бүрэн хайлаагүй, гагнуур сул болно. Төгс тэгш байдлыг хангахын тулд өндөр нарийвчлалтай зүсэх аргууд болон бат бөх хавчаарыг ашиглана уу.

Алхам 2: Гадаргууг цэвэрлэх болон бохирдуулагчийг зайлуулах

Лазерын эрчимтэй энерги нь гадаргуугийн бохирдлыг ууршуулж, гагнуурт барьж, нүх сүв зэрэг согог үүсгэдэг.

• Цэвэр байдал чухал:Гадаргуу нь тос, тос, тоос шороо, наалдамхай үлдэгдэлээс бүрэн цэвэр байх ёстой.

• Цэвэрлэгээний арга:Гагнуурын өмнө ацетон эсвэл 99% изопропилийн спирт зэрэг ууршимтгай уусгагчид дэвтээсэн хөвөнгүй даавуугаар холбоосны хэсгийг арчина.

Машиныг эзэмших нь: Гагнуурын гол параметрүүдийг оновчтой болгох

Төгс гагнуур хийхэд хэд хэдэн хоорондоо холбоотой хувьсагчдыг тэнцвэржүүлэх шаардлагатай.

Параметрийн гурвал: Хүч, Хурд, Фокусын байрлал

Эдгээр гурван тохиргоо нь эрчим хүчний оролт болон гагнуурын профайлыг хамтад нь тодорхойлдог.

• Лазерын хүч (Вт):Илүү өндөр хүчин чадал нь илүү гүн нэвтэрч, илүү хурдан хурдтай ажиллах боломжийг олгодог. Гэсэн хэдий ч хэт их хүч нь нимгэн материал дээр түлэгдэлт үүсгэж болзошгүй.

• Гагнуурын хурд (мм/с):Илүү хурдан хурд нь дулааны оролт болон гажуудлыг бууруулдаг. Хэрэв хурд нь чадлын түвшинд хэт өндөр байвал бүрэн нэвтрэлтгүй болж болзошгүй.

• Төвлөрсөн байршил:Энэ нь лазерын толбоны хэмжээ болон чадлын нягтралыг тохируулдаг. Гадаргуу дээрх фокус нь хамгийн гүн, хамгийн нарийн гагнуурыг үүсгэдэг. Гадаргуу дээрх фокус нь (эерэг фокусгүйжүүлэлт) илүү өргөн, гүехэн гоо сайхны гагнуурыг үүсгэдэг. Гадаргуу доорх фокус нь (сөрөг фокусгүйжүүлэлт) зузаан материалд нэвтрэлтийг сайжруулж чаддаг.

Хамгаалалтын хийн сонголт: Аргон ба Азот

Хамгаалалтын хий нь хайлсан гагнуурын цөөрмийг агаар мандлын бохирдлоос хамгаалж, үйл явцыг тогтворжуулдаг.

• Аргон (Ар):Хамгийн түгээмэл сонголт бөгөөд маш сайн хамгаалалт өгч, тогтвортой, цэвэр гагнуур үүсгэдэг.

• Азот (N2):Зэвэрдэггүй ган нь эцсийн холболтын зэврэлтээс хамгаалах чадварыг нэмэгдүүлдэг тул ихэвчлэн илүүд үздэг.

• Урсгалын хурд:Урсгалын хурдыг оновчтой болгох ёстой. Хэт бага нь гагнуурыг хамгаалахгүй бол хэт их нь турбулент үүсгэж, бохирдлыг татаж болзошгүй. Минутанд 10-25 литр (л/мин) урсгалын хурд нь ердийн эхлэх хязгаар юм.

Параметрийн эхлэх цэгүүд: Лавлах хүснэгт

Дараах нь 304/316 аустенит зэвэрдэггүй ган гагнуурын ерөнхий эхлэлийн цэгүүд юм. Өөрийн хэрэглээнд тохируулан нарийн тохируулахын тулд хаягдал материал дээр үргэлж туршилт хийж байгаарай.

Чанарын хяналт: Нийтлэг согогийн алдааг олж засварлах гарын авлага

Нарийн процесстой байсан ч согог үүсч болно. Тэдний шалтгааныг ойлгох нь урьдчилан сэргийлэх гол түлхүүр юм.

Лазер гагнуурын нийтлэг согогийг тодорхойлох

• Сүвэрхэг чанар:Гагнуурын хэсэгт жижиг хийн бөмбөлгүүд гацсан нь ихэвчлэн гадаргуугийн бохирдол эсвэл хамгаалалтын хийн урсгалыг зохисгүй хамгаалснаас үүсдэг.

• Халуун хагарал:Гагнуур хатуурах үед үүсдэг төвийн шугамын ан цав нь заримдаа материалын найрлага эсвэл өндөр дулааны стрессээс үүдэлтэй байдаг.

• Бүрэн бус нэвчилт:Гагнуур нь ихэвчлэн хангалтгүй хүчин чадал эсвэл хэт хурднаас болж холболтын бүх гүнд хайлж чаддаггүй.

• Доод тайралт:Гагнуурын ирмэг дээр суурь металл руу хайлсан ховил нь ихэвчлэн хэт хурд эсвэл том зайнаас үүсдэг.

• Цацах:Гагнуурын цөөрмөөс гарч буй хайлсан дуслууд нь ихэвчлэн хэт их эрчим хүчний нягтрал эсвэл гадаргуугийн бохирдлоос үүдэлтэй байдаг.

Алдааг олж засварлах хүснэгт: Шалтгаан ба шийдлүүд

Эцсийн алхамууд: Гагнуурын дараах цэвэрлэгээ ба идэвхгүйжүүлэлт

Гагнуурын процесс нь зэвэрдэггүй ганг "зэвэрдэггүй" болгодог шинж чанаруудыг гэмтээдэг. Тэдгээрийг сэргээх нь зайлшгүй хийх ёстой эцсийн алхам юм.

Гагнуурын дараах боловсруулалтыг яагаад алгасаж болохгүй вэ

Гагнуурын дулаан нь гангийн гадаргуу дээрх үл үзэгдэх, хамгаалалтын хром-оксидын давхаргыг устгадаг. Энэ нь гагнуур болон түүнийг хүрээлсэн HAZ-ийг зэврэлт, зэврэлтэд өртөмтгий болгодог.

Идэвхгүйжүүлэх аргуудын тайлбар

Идэвхгүйжүүлэх нь гадаргуугийн бохирдлыг арилгаж, бат бөх, жигд хром-оксидын давхаргыг шинэчлэхэд тусалдаг химийн боловсруулалт юм.

• Химийн даршилсан ногоо:Гадаргууг цэвэрлэж, идэвхгүйжүүлэхийн тулд азотын болон фтор гидрохлорын хүчил зэрэг аюултай хүчлүүдийг ашигладаг уламжлалт арга.

• Электрохимийн цэвэрлэгээ:Гагнуурыг нэг алхамаар цэвэрлэж, идэвхгүй болгохын тулд зөөлөн электролитийн шингэн болон бага хүчдэлийн гүйдэл ашигладаг орчин үеийн, аюулгүй, хурдан арга.

Аюулгүй байдал нэн тэргүүнд: Лазер гагнуурын чухал урьдчилан сэргийлэх арга хэмжээ

Лазер гагнуурын өндөр энергийн шинж чанар нь хатуу чанд аюулгүй ажиллагааны протокол шаарддаг ноцтой ажлын байрны аюулыг бий болгодог.

Далд аюул: Зургаан валенттай хром (Cr(VI)) утаа

Зэвэрдэггүй ганыг гагнуурын температурт халаахад хайлшин дахь хром нь зургаан валенттай хром (Cr(VI)) үүсгэж, энэ нь утаагаар агаарт тархдаг.

• Эрүүл мэндийн эрсдэлүүд:Cr(VI) нь уушгины хорт хавдрын эрсдэлийг нэмэгдүүлдэгтэй холбоотой хүний ​​хорт хавдар үүсгэгч гэдгээрээ алдартай. Энэ нь мөн амьсгалын зам, арьс, нүдний хүчтэй цочрол үүсгэж болзошгүй.

• Өртөх хязгаар:OSHA нь Cr(VI)-ийн хувьд агаарт нэг куб метр тутамд 5 микрограмм (5 мкг/м³)-ийн зөвшөөрөгдөх өртөлтийн хязгаарыг (PEL) хатуу тогтоосон.

Аюулгүй байдлын үндсэн арга хэмжээ

• Инженерийн хяналт:Ажилчдыг хамгаалах хамгийн үр дүнтэй арга бол аюулыг эх үүсвэрээс нь илрүүлэх явдал юм. Өндөр үр ашигтайутаа зайлуулах системЛазер гагнуурын үр дүнд үүссэн хэт нарийн ширхэгтэй тоосонцорыг барихын тулд олон үе шаттай HEPA шүүлтүүр зайлшгүй шаардлагатай.

• Хувийн хамгаалалтын хэрэгсэл (ХХХ):Тухайн бүсийн бүх ажилтан лазерын тодорхой долгионы уртад тохирсон лазерын аюулгүйн шил зүүх ёстой. Хэрэв утаа сорогч нь PEL-ээс доош өртөлтийг бууруулж чадахгүй бол батлагдсан амьсгалын аппарат шаардлагатай. Гагнуурын ажиллагааг санамсаргүй туяанд өртөхөөс урьдчилан сэргийлэхийн тулд гэрэлд тэсвэртэй хамгаалалтын түгжээтэй хашаанд хийх ёстой.

Түгээмэл асуултууд (Түгээмэл асуултууд)

Зэвэрдэггүй ган гагнуурын хамгийн сайн төрөл юу вэ?

Шилэн лазерууд нь ерөнхийдөө хамгийн сайн сонголт байдаг, учир нь тэдгээр нь богино долгионы урттай бөгөөд зэвэрдэггүй гангаар илүү амархан шингэдэг, мөн нарийн хяналттай маш сайн цацрагийн чанартай байдаг.

Янз бүрийн зузаантай зэвэрдэггүй ганг лазераар гагнаж болох уу?

Тийм ээ, лазер гагнуур нь өөр өөр зузаантай материалыг хамгийн бага гажуудалтайгаар, нимгэн хэсэгт нь түлэгдэлтгүйгээр холбоход маш үр дүнтэй бөгөөд энэ нь TIG гагнуурын хувьд маш хэцүү ажил юм.

Зэвэрдэггүй ган лазер гагнуурын хувьд дүүргэгч утас шаардлагатай юу?

Ихэнхдээ үгүй. Лазер гагнуур нь дүүргэгч материалгүйгээр (автоген) бат бөх, бүрэн нэвтрэлттэй гагнуур үүсгэж чаддаг бөгөөд энэ нь үйл явцыг хялбарчилдаг. Холболтын загвар нь илүү том зайтай эсвэл тодорхой металлургийн шинж чанар шаардлагатай үед дүүргэгч утсыг ашигладаг.

Лазераар гагнаж болох зэвэрдэггүй гангийн хамгийн их зузаан нь хэд вэ?

Өндөр хүчин чадалтай системүүдийн тусламжтайгаар нэг удаагийн нэвтрэлтээр 1/4 инч (6 мм) буюу түүнээс ч зузаан зэвэрдэггүй ган гагнах боломжтой. Холимог лазер нуман процессууд нь нэг инчээс дээш зузаантай хэсгүүдийг гагнах боломжтой.

Дүгнэлт

Лазер гагнуурын хурд, нарийвчлал, чанарын давуу талууд нь орчин үеийн зэвэрдэггүй ган үйлдвэрлэлд хамгийн сайн сонголт болгодог. Энэ нь материалын бүрэн бүтэн байдал, гадаад төрхийг хадгалж, гажуудлыг багасгаж, илүү бат бөх, цэвэрхэн холболтыг бий болгодог.

Гэсэн хэдий ч эдгээр дэлхийн хэмжээний үр дүнд хүрэх нь цогц арга барилаас хамаарна. Амжилт бол өндөр нарийвчлалтай үйлдвэрлэлийн гинжин хэлхээний оргил үе юм - үе мөчний нарийн бэлтгэл, системчилсэн параметрийн хяналтаас эхлээд гагнуурын дараах заавал идэвхгүйжүүлэлт болон аюулгүй байдлын тууштай амлалт хүртэл. Энэ үйл явцыг эзэмшсэнээр та үйл ажиллагааныхаа үр ашиг, чанарын шинэ түвшинг нээж чадна.