Халуун цувисан ганг лазераар зүсэх: зарчим ба ажлын урсгал

Лазер-хүчилтөрөгч хайлуулах зарчим

Халуун цувисан ганг лазераар зүсэх нь ихэвчлэн лазер-хүчилтөрөгч хайлах буюу 'лазер дөл хайбрид хайчлах' гэж нэрлэгддэг техникийг ашигладаг. Лазерын ууршилт эсвэл цэвэр хайлуулах процессоос ялгаатай нь лазер-хүчилтөрөгчийн зүсэлт нь лазер туяа болон экзотермик химийн урвалын хоорондох хүчтэй синергетик дээр суурилдаг. Энэ зарчим нь дараах байдлаар ажилладаг: өндөр энерги бүхий шилэн лазер туяа (ихэвчлэн 4-6 кВт) халуун цувисан ган хавтангийн гадаргуу дээр төвлөрч, төмрийн гал асаах температурт (ойролцоогоор 1350 ° C) орон нутгийн хэсгийг хурдан халаана. Өндөр цэвэршилттэй хүчилтөрөгчийн тийрэлтэт лазерын туяатай коаксиаль байдлаар хэт халсан цэг рүү чиглэнэ. Төмөр гал асаах цэгтээ хүрмэгц хүчилтөрөгчтэй хүчтэй урвалд орж экзотермик исэлдэлтийн урвалд ордог: 4Fe + 3O₂ → 2Fe₂O₃ + дулаан. Энэхүү химийн шаталт нь лазерын туяанаас 3-5 дахин их дулааны энерги ялгаруулдаг. Тиймээс лазер нь үр ашигтай, өндөр хяналттай 'асаагуур' эсвэл 'гал асаагч' болж, програмчлагдсан зүсэх замын дагуу урвалыг эхлүүлж, дараа нь удирдан чиглүүлдэг бол хүчилтөрөгчийн хий нь шаталтын бодис ба хайлсан төмрийн ислийн шаарыг хайлсан цооногоос гадагшлуулдаг өндөр даралтын тийрэлтэт онгоц байх давхар зорилготой юм.

Зузаан нүүрстөрөгчийн ган хавтангийн хувьд энэхүү эрлийз процесс нь хамгийн хэмнэлттэй, хамгийн хурдан зүсэх арга юм. Энэ нь харьцангуй бага чадалтай лазер (6 кВт) ашиглан 200 мм хүртэл зузаантай хавтанг огтлох боломжийг олгодог, учир нь исэлдэлтийн урвал нь нийт зүсэлтийн энергийн 80 гаруй хувийг хангадаг. Энэхүү үр ашиг нь зузаан хавтангуудад ихэвчлэн шаардлагатай асар их, үнэтэй өндөр хүчин чадалтай лазерын хэрэгцээг арилгадаг. Үр дүн нь маш сайн босоо тэнхлэгтэй цэвэр зүсэлт, плазмын зүсэлтээс хамаагүй бага шаар, урьдчилан халаах хугацаа (ихэвчлэн 2-3 минут) шаарддаггүй бөгөөд энэ нь уламжлалт хүчилтөрөгчөөр огтлоход зайлшгүй шаардлагатай байдаг.

Хамгийн оновчтой лазер хайчлахад зориулж халуун цувисан ган бэлтгэх

Лазер-хүчилтөрөгчийн процесс нь нүүрстөрөгчийн ган хайчлах хүчирхэг хэрэгсэл боловч өндөр чанартай, тогтвортой үр дүнд хүрэх нь түүхий халуун цувисан хавтангийн гадаргуугийн нөхцөл байдлаас ихээхэн хамаардаг. Стандарт халуун цувисан хар ган нь лазерын хувьд тийм ч тохиромжтой биш хайрстсан гадаргуутай байдаг. Энэхүү 'сар шиг' буюу тогоо хэлбэртэй гадаргуу нь лазерын өндрийг мэдрэх системд нөлөөлж, фокусын цэгийг фокусын дотогшоо болон гадагш шилжүүлэхэд хүргэдэг бөгөөд энэ нь зүсэлтийн чанар, тогтвортой байдалд шууд нөлөөлдөг. Үүнийг эсэргүүцэхийн тулд өндөр нарийвчлалтай лазер зүсэлт хийхэд илүүд үздэг материал бол Халуун цувисан даршилсан ба тосолсон (HRP&O) ган юм. Энэ процесст халуун цувисан ороомогыг давсны хүчлийн баннаар дамжуулж, тээрмийн царцдасыг химийн аргаар зайлуулж, цэвэр, гөлгөр, жигд гадаргууг үлдээж, дараа нь түр зуур зэврэлтээс хамгаалахын тулд бага зэрэг тос түрхдэг.

Даршилж авах нь халуун цувисан гангийн лазер зүсэлтийн гүйцэтгэлийг үндсээр нь өөрчилдөг болохыг үйлдвэрлэлийн судалгаагаар баталсан. Бүх зузааны мужид материалын гадаргуугийн чанар нь хийн даралт эсвэл фокусын байрлалын тохируулга зэрэг бусад үзүүлэлтээс илүү зүсэлтийн үр дүнд илүү чухал нөлөө үзүүлдэг. Тогтвортой фокусын гүн нь тогтвортой, өндөр чанартай зүсэлтийн үндсэн шаардлага юм; HRP&O гангийн гөлгөр гадаргуу нь үүнийг хангаж, процессын өргөн цонх, зүсэх өндөр хурдыг бий болгодог. Нэмж дурдахад, SCS (Тогтвортой ороомгийн шийдэл) гэх мэт зарим дэвшилтэт процессууд нь шатаж буй тосыг арилгах замаар зүсэх хурдыг ойролцоогоор 20% сайжруулдаг цэвэр, хуурай гадаргууг бий болгодог. Зүссэний дараа баталгаатай тэгш байдлыг шаарддаг нарийн хэрэглээний хувьд Laser Plus халуун цувисан туузан бүтээгдэхүүн зэрэг тусгай ангиуд нь метр тутамд ердөө 3 мм-ийн тэгш байдлын хазайлтыг баталгаажуулдаг.

Лазер хайчлах зориулалттай ороомогоос хавтан хүртэлх ажлын урсгал

Орчин үеийн, үр ашигтай үйлдвэрлэлийн орчинд халуун цувисан ороомогоос зүсэгдсэн, бэлэн хавтан хүртэлх ажлын урсгалыг маш автоматжуулж, оновчтой болгодог. Уг процесс нь ихэвчлэн 30 тонн хүртэл жинтэй, нарийн задлагч дээр суурилуулсан хүнд хэмжээтэй ороомогоос эхэлдэг. Ган тууз нь хүнд даацын тэгшлэгчээр тэжээгддэг бөгөөд энэ нь 'ороомог багц' (шархны туузны байгалийн муруйлт) -ийг арилгаж, төгс хавтгай хуудас үүсгэдэг. Үүний дараа туузыг нарийн, програмчлагдсан хэмжээтэй хавтан болгон хуваах нарийн зүсэлт хийдэг. Энэхүү шугаман дээрх үйл явцыг бүхэлд нь жороор удирддаг програм хангамжаар хянаж, хянаж, бүтээгдэхүүн ажиллуулах бүрт төгс, давтагдах тохиргоог баталгаажуулах боломжтой. Үр дүн нь хавтгай, тогтмол хэмжээтэй хоосон зай бөгөөд дараагийн шатанд тохирох лазер зүсэх систем юм.

Дараа нь бэлэн болсон хавтгай хавтанг өндөр хүчин чадалтай шилэн лазер хэрчих машинд ачдаг. Зүсэх параметрүүд - хамгийн чухал нь хүчилтөрөгчийн туслах хийн даралт, лазерын фокусын байрлал (нарийн, параллель гулзайлтын хувьд зузаан хавтангийн гүнд суурилуулсан), зүсэх хурд зэрэг нь бүгд CNC системд програмчлагдсан байдаг. Олон тооны өндөр эзэлхүүнтэй үйлдлүүдийн хувьд ороомогоос лазер руу шууд шилжих замаар процессыг улам сайжруулдаг. Ороомогоор тэжээгддэг лазерын хоосон зайны системд тэгшлэсэн тууз нь лазер таслагчийн камерт шууд ордог. Энэ нь салангид хавтан үүсгэх тусдаа үе шатыг арилгаж, тавиурыг солиход шаардагдах хугацааг арилгаж, лазерын системийн үйлдвэрлэлийн нийт хугацааг ойролцоогоор 14% -иар нэмэгдүүлэх боломжтой бөгөөд энэ нь уламжлалт хавтангаар тэжээгддэг системтэй харьцуулахад жилд 600 орчим ажлын цагийг хэмнэдэг. Энэхүү түүхий ороомогоос эхлээд нарийн лазераар зүссэн хэсэг хүртэлх бүрэн нэгдсэн ажлын урсгал нь материалын ашиглалтыг дээд зэргээр нэмэгдүүлж, зөөвөрлөлтийг багасгаж, орчин үеийн ган боловсруулалтын стандартыг тогтоодог.