Ган хавтан лазер хайчлах эд ангиудын тодорхойлолт ба зузааны шинжилгээ

Зузаан ангилал: Боловсруулах чадварыг тодорхойлох

Ган хавтангийн зузаан нь лазер зүсэх боломжийн үндсэн үзүүлэлт бөгөөд тоног төхөөрөмжийн шаардлага, зүсэх хурд, ирмэгийн чанар, үйлдвэрлэлийн нийт өртөгт шууд нөлөөлдөг. Ган хавтанг зузаанаар нь ерөнхийд нь дөрвөн ангилалд хуваадаг: нимгэн хавтан (4 мм-ээс бага), дунд хавтан (4-20 мм), зузаан хавтан (20-60 мм), хэт зузаан хавтан (60 мм-ээс их). Лазер хайчлахын тулд ган хуудасны хамгийн тохиромжтой боловсруулалтын хүрээ нь ихэвчлэн 20 мм хүртэл үргэлжилдэг бөгөөд зарим тохиолдолд 25 мм хүртэл байдаг. Өндөр хүчин чадалтай шилэн лазерын системүүд, ялангуяа 20 кВт-аас дээш хүчин чадалтай системүүд нь энэ хил хязгаарыг улам бүр ахиулж, 70 мм хүртэл нүүрстөрөгчийн ган зүсэх оновчтой зузаантай болсон. Гэсэн хэдий ч тасралтгүй үйлдвэрлэлийн үр ашиг, зүсэлтийн чанарыг хангахын тулд 50 мм-ээс их зузаантай ган хавтанг боловсруулахыг зөвлөдөггүй. Зузаан нь туслах хийн сонголт, фокусын байрлал, зүсэх хурд, хүлээгдэж буй хүлцэл зэрэгт шууд нөлөөлдөг тул энэ ангиллыг ойлгох нь төсөл бүрийн зөв төхөөрөмж, параметрүүдийг тодорхойлоход зайлшгүй шаардлагатай.

Лазер хайчлах материалын тусгай зузаанын үзүүлэлтүүд

Янз бүрийн төрлийн ган нь дулаан дамжилтын илтгэлцүүр, тусгал, химийн найрлага зэргээс шалтгаалан өөр өөр лазер хайчлах шинж чанарыг харуулдаг. хувьд Нүүрстөрөгчийн гангийн (зөөлөн ган) лазер хайчлахад тохиромжтой зузаан нь 10 мм хүртэл, хамгийн оновчтой нөхцөлд 13 мм хүртэл практик зузаантай байдаг. Өндөр хүчин чадалтай системүүд нь 25 мм ба түүнээс дээш нүүрстөрөгчийн ган боловсруулах боломжтой боловч хурд, чанарыг хадгалах хамгийн тохиромжтой хүрээ нь хамаагүй нарийссан хэвээр байна. Зэвэрдэггүй ган нь өндөр тусгал болон дулаан дамжуулалтаас шалтгаалан илүү их сорилт үүсгэдэг; ASTM 304 зэвэрдэггүй материалын хамгийн тохиромжтой зузаан нь 4 мм хүртэл, хамгийн их зузаан нь 6 мм орчим байна. Шилэн лазерын дэвшилтэт системүүд нь 20 мм ба түүнээс дээш хэмжээтэй зэвэрдэггүй ганг боловсруулах боломжтой боловч зузаан нэмэгдэх тусам зүсэх хурд мэдэгдэхүйц буурдаг. Өндөр тусгалтай гэдгээрээ алдартай хөнгөн цагаан ба хөнгөн цагаан хайлш нь арын тусгалаас хамгаалах тусгай лазерын эх үүсвэр шаарддаг; Хөнгөн цагааны хамгийн тохиромжтой зузаан нь 3 мм хүртэл, хамгийн ихдээ 5 мм орчим байна. Өндөр хүчин чадалтай шилэн лазер нь хайлшаас хамааран 18 мм хүртэл зузаантай хөнгөн цагааныг огтолж, хийн туслах болно. Туслах хийг сонгох нь адил чухал юм: экзотермик исэлдэлтээр зүсэлтийг сайжруулахын тулд хүчилтөрөгчийг нүүрстөрөгчийн ганд ашигладаг бол цэвэр, исэлдэлтгүй ирмэгийг бий болгохын тулд зэвэрдэггүй ган, хөнгөн цагааны хувьд азот эсвэл агаарыг ашиглахыг зөвлөж байна.

Зузаанаар лазерын эрчим хүчний шаардлага

Лазерын хүч ба зүсэлтийн зузаан хоорондын хамаарал нь бүдүүн материалд бүрэн нэвтэрч, зөвшөөрөгдөх зүсэлтийн хурдыг хадгалахын тулд илүү их хүч шаарддаг. Нүүрстөрөгчийн гангийн хувьд 500Вт шилэн лазер нь 6мм хүртэл зүсэж, 1000Вт нь 6–12мм, 2000Вт нь 14–18мм, 3000Вт нь 18–22мм хүртэл зүсэж чаддаг. Зэвэрдэггүй гангийн хувьд 500Вт нь 1–3мм, 1000Вт нь 3–5мм, 2000Вт нь 6–8мм, 3000Вт нь 8–12мм хүрдэг. Бодит дүрмээр бол цэвэр зүсэгдсэн зузаантай нэг миллиметр тутамд ойролцоогоор нэг киловатт лазерын хүч шаардагдана. Дунд зэргийн зузаантай (6-12 мм) хавтангийн хувьд санал болгож буй лазерын хүч нь 4,000-6,000 Вт байна. Зузаан хавтан (13мм ба түүнээс дээш) найдвартай бүрэн нэвтрэлтийг хангахын тулд 4000 Вт ба түүнээс дээш хүч шаарддаг. Зүсэх хурд нь зузаантай урвуу хамааралтай; зузаан материал нь бүрэн нэвтрэн орохын тулд тэжээлийн хурдыг багасгах шаардлагатай байдаг бол нимгэн хуудас нь чанарын алдагдалгүйгээр дамжуулах чадварыг нэмэгдүүлэхийн тулд хурдан ажилладаг. Жишээлбэл, 20 кВт-ын лазер хэрчих машин нь 30 кВт-ын хүчин чадалтай систем нь 50 мм-ийн нүүрстөрөгчийн гангаар 20 кВт-ын системээс 88%-иар илүү хурдан хайчлах замаар үр ашгийг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлэх боломжтой. Тохиромжтой лазерын хүчийг сонгохдоо шаардагдах зузаан, хүссэн үйлдвэрлэлийн хүчин чадал, хөрөнгийн тоног төхөөрөмжийн зардлыг тэнцвэржүүлэх ёстой.

Хэмжээст хүлцэл ба ирмэгийн чанар нь зузаан хүрээгээр

Лазераар зүссэн ган хавтангийн хэмжээсийн нарийвчлал нь материалаар дамжин өнгөрөх тусам лазер туяа өргөсдөг тул зузаанаас хамааран ихээхэн ялгаатай байдаг. 3мм хүртэл зузаантай зөөлөн гангийн хувьд ±0.004 инч (0.1мм)-ийн ердийн хүлцэл нь маш сайн ирмэгийн чанартай байж болно. 3-6мм зузаантай хувьд ±0,006 инч (0,15мм) хүлцэл нь захын чанар сайтай байдаг. 6-12 мм зузаантай хувьд хүлцэл нь ± 0.010 инч (0.25 мм) хүртэл өргөжиж, ирмэгийн чанар сайтай. 12-25 мм зузаантай хувьд ±0.020 инч (0.5мм) хүлцэл хүлээгдэж байгаа бөгөөд барзгар ирмэгийн чанартай. Зэвэрдэггүй ган нь ижил төстэй хэв маягийг дагадаг: 0.5–3мм нь ирмэгийн маш сайн чанараар ±0.004 инч (0.1мм) хүрдэг бол 3–10мм нь ±0.008 инч (0.2мм) ирмэгийн чанар сайтай байдаг. Лазерын туяагаар арилгасан материалын өргөн нь шилэн лазерын хувьд ихэвчлэн 0,006-аас 0,012 инч (0,15-0,3 мм) хооронд хэлбэлздэг. Зузаан нэмэгдэхийн хэрээр ирмэгийн чанар мууддаг: 3 мм-ээс доош нимгэн ган нь гөлгөр, бараг булгаргүй ирмэгийг үүсгэдэг бөгөөд дараа нь бага зэрэг боловсруулалт шаарддаг; дунд зэргийн ган (3-10мм) нь доод ирмэг дээр бага зэрэг барзгаржилттай байдаг бөгөөд энэ нь бага зэрэг арилгах шаардлагатай байдаг; 10 мм-ээс дээш зузаантай ган нь мэдэгдэхүйц шовгор, барзгар байдлыг харуулдаг бөгөөд орох тал нь гарах талаас илүү өргөн байдаг. Зөөлөн ганг шилэн лазераар зүсэх дулааны нөлөөллийн бүс (HAZ) нь ихэвчлэн 0,005-аас 0,010 инч (0,13-0,25 мм) хооронд хэлбэлздэг. Зузаан хэсгүүдэд дөрвөлжин ирмэг эсвэл хэт хатуу хүлцэл шаардагддаг хэрэглээний хувьд CNC боловсруулах гэх мэт өөр процессууд илүү тохиромжтой байж болно.

Стандарт зузаанын хүлцэл ба дизайныг анхаарах зүйлс

Лазер зүсэх чадвараас гадна суурь материал нь өөрөө тогтоосон зузаанын хүлцэлтэй тохирч байх ёстой. ASTM A6/A6M нь зузаан, өргөн, уртын хэмжээсийн хүлцлийг тодорхойлсон цувисан бүтцийн ган баар, хавтан, хэлбэр, хуудас овоолго зэрэгт тавигдах ерөнхий шаардлагыг хангадаг. Эдгээр хүлцэл нь зузаанын мужаас хамаарч өөр өөр байдаг бөгөөд ойролцоогоор 5 мм-ээс 200 мм хүртэлх хавтанг стандартын дагуу бүрхсэн. A36 ган хавтангийн хувьд зузаанын хүлцлийг ASTM A6/A6M-ээр тогтоосон зузаан ба хавтангийн өргөнд үндэслэн тодорхойлно. Загвар зохион бүтээгчид эцсийн хэсгийн хэмжээсийг тодорхойлохдоо үндсэн материалын зузаан, зүсэх хүлцлийг хоёуланг нь харгалзан үзэх ёстой. Нэмж дурдахад, онцлог шинж чанаруудын хамгийн бага хэмжээ нь хавтангийн зузаанаар хязгаарлагддаг: 5 мм хүртэлх гангийн хувьд хамгийн бага нүхний диаметр нь 15 мм байх ёстой; 6-15 мм зузаантай, 18 мм; 20-25 мм-ийн зузаантай, 20-25 мм-ийн зузаантай. Гулзайлтын шугамтай харьцуулахад хамгийн бага гулзайлтын радиус ба нүхний байршлыг харгалзан үзэх шаардлагатай, учир нь гулзайлтын шугамтай хэт ойрхон байрлуулсан нүх нь дараагийн хэлбэржүүлэлтийн явцад деформацид ордог. Эдгээр үзүүлэлтүүд болон зузаанын параметрүүдийг ойлгох нь инженерүүд болон худалдан авалтын мэргэжилтнүүдэд эд ангиудын загварыг үйлдвэрлэх боломжтой болгох, тохирох тоног төхөөрөмжийг сонгох, лазераар зүссэн ган эд ангиудын чанарын бодит хүлээлтийг бий болгох боломжийг олгодог.