Лазер менен гравировка куралы кандай иштейт?

Лазер менен гравировканын илими: Жарыктын жылуулукка айланышына чейин

Лазер менен гравировкадагы энергиянын өзгөрүшүн түшүнүү

Лазерлики чиймелөө машиналары стимулдандырылган испардануу деп аталган нерсенин жардамы менен жылуулукка айланган жарык энергиясынын эсебине иштейт, бул лазерлердин атында "SE" деген тамга болушунун себеби. Бул машинанын ичинде лазер диоду туура турган жарык толкундарын түзөт, бул жарык күчүнө караганда 100 000 эсе күчтүүрөк энергияны жыйнайт. Бул күчтүү шооло материалга тийгенде температураны 500–3000 градус Целсийге чейин мезгилсиз көтөрө алат, андан улам материалдар биздин көздөрүбүздүн алдында гана өзгөрүшүп жатат. Бул процесс канчалык эффективдүү экени колдонулуп жаткан лазердин түрүнө жараша 10%–30% ченинде болот. Кээ бир жаңы моделдер атайын суюк суу менен салкындатуу системалары аркылуу калдык жылуулукту кармап алып, эски версияларга салыштырмалуу бир аз экологиялык таза болуп саналат.

Лазер шоолосунун түзүлүшү, фокустоо жана материал менен өз ара аракети

Чиймелөө процессин үч оптикалык компонент формалайт:

1. Резонатор : Айналардын ортосунда фотондорду чагылдыруу аркылуу жарыкты күчөйтөт
2. Шооло кеңейткич : Тар багыттоо үчүн шамалдуу диаметрди көбөйтөт
3. F-Theta линзасы : Шамалдуу 0,05–0,2 мм чейинки өлчөмгө фокустоштурат

Фокустук чекитте кубаттуулук 10-10¹¹ Вт/м² чейин жетет—стадиондогудой жарыкты букалган башкага топтоого барабар. Бул интенсивдүүлүк материалга ылайыктуу өз ара аракеттерди камсыз кылат:

Материалдар Лазер Исина Кандай Жооп Берет: Булутка Айлануу, Эрип Чыгуу жана Абляция

Металлдар жылыкты өтө жакшы өткөрүшү үчүн металл иштетүүгө керек болгон энергия саны абдан зор. Мисалы, алюминий чынында эле 2327 градус Целсийде бууго айланат, ал эми цинк бул деңгээлге жетүү үчүн бар дегенде 906 градуска ээ болушу керек. Полимерлерди караганда, башкалары да кызыктуу. Бул материалдар температура 300–500 градус Целсийге жеткенде таркатыла баштайт, андан улам беттерде жергилешүүнүн күйүп калышынан көп учурда кара даңкалар пайда болот. Териге сыяктуу жылууга сезимдуу материалдар үчүн, производстволор импульстуу лазер технологиясына көчүштү. Бул лазерлер 50–200 наносекундка созулган кыскача энергиялык импульстарды берет, жылуулук таасирин жарым миллиметрге чейин өтө чектелген кылат. Кээ бир алдыңкы четтеги жабдыктар эми эки ар кандай лазер узундугун, тактап айтканда, 1064 жана 355 нанометрди бириктирип, бир убакта эле эңгизүү жана беттин өнөрмөсүн ишке ашырат. Бул метод металл бетинде чындыгында эч кандай зыян келтирбей, түстөрдүн жакшы өзгөрүшүн түзөт, бул индустриялык колдонуучулардын көбү сапатты башкаруу максаттары үчүн өтө маанилүү деп эсептейт.

Лазер менен чиймелөө машинасынын негизги бөлүктөрү

Оптикалык система: Линзалар, Айналар жана Нурдун жеткирилиши

Лазер системалары кичинекей аймактарга, көбүнчө микрон деңгээлинде, жарык энергиясын багыттоо жана фокустоо аркылуу иштейт. Жогорку тазалыктагы германий линзалары миллиметрдин ондон кичине болгон нурларды кармап тура алышат. Колдонулган айналар 99%ке чейин сенип чагылтып, иштөө учурунда энергиянын кыйлашын азайткан алтын менен капталган. Бул бөлүктөр акрил пластиналар же аноддоо өнүмдөргө дайындалган беттер менен иштөөдө таза кесилүүлөр жана деталдуу чиймелөөлөр түзөт. Жакынкы жылдары лазерлердин кубатын берүүсүндө да прогресс болуп жатат. Өндүрүүчүлөр 2000-жылдардын башында биринчи чыккан эски системалар менен салыштырмалуу электр энергиясынын кыйлашы 18 пайызга төмөндөгөнүн билдиришти.

Кыймылды башкаруу системасы: CNC жана XYZ осунун тактыгы

Модерн CNC системалары сервожүрүштүүк XYZ осьторун колдонуп, 5 мкм ичинде орундоо тактыгы менен лазер баштарын башкарат. Бул хирургиялык инструменттердеги микротексттен баштап чоң форматтуу белгилөөгө чейинки татаал вектордук долбоорлорду камсызсиз кайталоого мүмкүндүк берет. Өндүрүш машиналары жыш канаатта позициялык каталарды 10,000 мм/мин чейинки ылдамдыкта түзөтүү үчүн реалдуу убакытта киргизилген сызыктуу энкодерлерди камтыйт.

Туруктуу иштөө үчүн лазер булагы жана суу салкындатуу механизмдери

Кайсы түрдөгү лазер жөнүндө сөз болуп жатканы – анын кандай иштерди аткара алышын чечет. CO2 лазерлери узундугу 10,6 микронго жакын болгондуктан, карагай, пластик жана башка органикалык материалдар үстүндө жакшы иштейт. Узундугу 1,06 микронду түзөн тал лазерлер металл менен иштөө үчүн, айрыкча гравировка кылуу үчүн эң жакшы тандоо болуп саналат. Өнөр жай масштабындагы орнотмолордо караңгы болбогон болото иштетүү үчүн системалардын кеминде 100 ватт кубаттуулугу болушу керек. Үстел үстү моделдери жалпысынан 30 ваттта иштеп, акрил жана жумшак тактар сыяктуу жеңил материалдарды кыйынсыз иштетет. Бул машиналардын туруктуу иштешин камсыз кылуу үчүн активдүү суутуу чечимдери керек. Көптөгөн дүкөндөр температураны плюс-минус бир дарыжеге чейин туруктуу кармоочу туйулган циклдүү сууткычтарга инвестиция кылат. Мундай температураны башкаруу белгилердин жана гравировкалардын сапатына таасир эткен ушундай кыйынчылыктардын алдын алат. Убакыт өтүп, суутуу методдорундагы айырма чоң таасирин тийгизет. Жакшы суутулган лазерлер пассивдүү суутуу методдоруна гана ийгилик берген лазерлерге караганда убакыттын он чогунда 40 пайызга чейин узакка чыдайт, бул өндүрүүчүлөр үчүн алмаштыруулар азаят жана узак мөөнөттүк чыгымдар төмөндөйт дегенди билдирет.

Гравердеги лазер түрлөрү: CO2, Fiber, UV жана MOPA

CO2, Fiber жана Diode Лазерлер: Колдонулушы жана Айырмалары

10,6 микронда иштеген көмүртек диоксиддүү лазерлер таңбалар жана башка чыгармачылык долбоорлор үчүн кыймылдык же гравировкалоо керек болгон учурда жумуш, акрил пластиналар жана териден жасалган продуктторго жакшы иштейт. Андан тышкары, нанометрде 1064 узундуктагы толкуну бар тал лазерлери металл беттерге, мыкты эмес болобу же алюминийге материалды зыянсандырбай туруп, ошол кескин контрасттуу белгилерди түзөт. Башталгыч деңгээлде же кичине көлөмдүү иштер менен алектенген адамдар үчүн диодтуу лазерлер жалпысынан пластмассаларды жана кайсы бир капталган металдарды иштете алышы менен бирге жалпысынан азыраак электр колдонгон учурда колдонулуп жүрөт. 2025-жылга таандык Telesis компаниясынын жаңы соода анализине ылайык, бул тал лазер системалары дүйнө жүзүндөгү фабрикаларга орнотулган өнөр жай маркировкалоо жабдууларынын жалпысынан үчтөн эки бөлүгүн камтыйт, анткени алар узакка чейин - алтынчыдан кийин 100 миң сааттан ашык иштейт.

Металлды гравировкалоо жана өнөр жайда колдонуу үчүн тал лазерлер

Фибер лазерли чиймелөө системалары фототермиялык реакция аркылуу металлдарда эң жогорку натыйжага жетет. CO2 системаларына караганда катуу түзүлүшү (7 м/с чейин) ийгиликтүү иштөөнү жана дагы насыя деталды (<20 мкм сызыктуу кеңдик) камсыз кылат. Негизги колдонулушу:

• Автомобиль бөлүктөрүн сериялаштыруу
• Медициналык приборлор үчүн UDI талаптарын камтамасыз кылуу белгилери
• Авиация-космостук компоненттердин изделүүчүлүгү

Температура сезгич материалдар үчүн УК жана MOPA Лазерлер

УК лазерлер (355 нм) шыны, полимерлер жана жартылай өткөргүчтөрдүн бетин термиялык бузулушсуз химиялык өзгөртүп, суук маркировкалоону камсыз кылат — бул микросхемалар жана тамак-аш орамалары үчүн маанилүү. MOPA (Master Oscillator Power Amplifier) фибер лазерлери аноддоштурулган алюминий жана титан үстүнө так түстүү маркировкалоо үчүн 16,7 миллион программалануучу импульс вариантын сунуш кылат.

Лазер түрлөрү боюнча толкун узундугу жана материал менен сыйышуусу

2025-жылдын материалдарды совутуу боюнча изилдөөсү (Omtech) узактыгы түзүмдүүлүккө түздөн-түз таасир этээрин көрсөттү — CO2 системалары целлюлозалык материалдарда 98% сойушка жетет, ал эми УК лазерлери поликарбонатта инфракызыл варианттарына караганда 85% тереңирээк кирип тушот.

Лазер менен чегилген иште: Сандык долбоордон толук белги чейин

Программадагы долбоорду даярдоо жана вектордук траекторияны түзүү

Чоңдой болбосо да, вектордуу программалардын жардамы менен түзүлгөн цифровдук долбоорлор менен башталат, мисалы CorelDRAW же Adobe Illustrator. Бул программалар сүрөттөрдү лазер кайсы жерге баратындыгын айтып турган математикалык сызыктарга жана ээрилерге которот. Демек, биз тактыкты 0.1 мм чегинде ээлеп алабыз. Векторлуу файлдарды кыйла жолу менен өлчөмүн өзгөрткөндө сапаты төмөндөбөгөнү үчүн жөнөкөй bitmap сүрөттөргө караганда карата басымдуулук берилет, бирок кээде адамдар убагында тийиштүү иштерди кылбаса, натыйжада булганык сүрөткө дуушар болушат. Мисалы, логотип иштери элементтердин острый бурчтарын жана жумшак өтүүлөрүн сактоо үчүн Bézier ээрилерине чоңураак таянат. Кээ бир өнөр жай боюнча маалыматтарга ылайык, гравировканын ондун сегиз бөлүгү чыныгында пайдаланылбаган вектордук траектория оптимизациясынан чыгып чыгат, демек, продукцияга жөнөтүштүн алдында файлдарды тазалоого кошумча убакыт көрсөтүү кийинки учурда кымбатка түшкөн каталардан коргош үчүн баарын аныктайт.

CNC Башкаруу Системаларына Дизайндарды которуу

Дизайн иштер бүткөндөн кийин, көбүнчө адамдар аларды CNC машинасына жүктөөдөн мурун .DXF же .AI файлдары катары экспорттошот. Бул күндөрдө машиналар көбүнчө USB флешкалар аркылуу же тармак аркылуу которулушка улгураат, дайыма чоң иштетүүлөр бардыгын CAD/CAM системаларына туташтырып коюшат, анткени алар иш процесинин чоң бөлүгүн автоматташтыра алышат. Андан кийин эмне болот? CNC контроллер координата пункттарын жана жылышуу боюнча буйруктарды машина столундагы наастык X-Y кыймылдарына которот. Бул жерде туура иштөө зор мааниге ээ, анткени лазердин фокустук чекити материалдын бети менен туура түзүлбөсө, миллиметрдин жарымы гана чыгып кетсе да, техниктердин көбү цехтарында көргөндөй, кыйлашуу аныктыгын үчтөн экиге чейин төмөндөтүшү мүмкүн.

Лазер параметрлерин ылдамдык, кубат жана импульс жыштыгы боюнча өзгөртүү

Материалга ылайык натыйжалар үчүн оңдоолор маанилүү:

80–150 ватттай жогорку кубаттуулукта иштегенде, көпчүлүк металлдар жакшы эрип чыгып, жанып кетет. Бирок, 10–30 ватт арасындагы төмөн кубаттуулук пластикалык жана синтетикалык материалдар үчүн көбүрөөк жарайт, аларды чевредеги бөлүктөрдү зыян көрсөтпөйтөн кылып так алып салууга мүмкүндүк берет. Жыгач беттерге ойгонгондо жабык иштөө тереңизирээк оюлмалар түзөт, бирок бул баасы чоң: көптөгөн катуу жыгачтар узакка созулган жылуулукка турушпой чарчап же тутка алып калат. Импульсту жиберүү жыштыгы иштеп жатканда энергияны канча жолу берилээрин аныктайт. Коргоо каптоосу бар металл беттер үчүн көбүнчө мамлекеттик деңгээлдеги адистер 20–50 килогерц арасындагы жыштыкты колдонушат. Кооз машиналар техниктердин параметрлерди операциялык түрдө өзгөртүшүнө мүмкүндүк берген татаал башкаруу панелдери менен жабдылган. Бул түзөтүүлөр деталдуу ишти өндүрүштүн ылдамдыгын азайтпой эле жасоого жардам берет, ал эми бул дүкөндөрдүн башкаруучусу тез арада иштерди бүтүрүү үчүн баарына уңушту.

Лазерли энгравировка машиналарынын материалдар менен уюмшактуулугу жана колдонулушу

Материалдар менен лазерлердин уюмшактуулугу энгравировканын ийгиликтүү болушуна чоң таасир этет, анткени ар кандай беттер ар түрдүү толкун узундуктарына жана кубаттын бекитилүүлөрүнө ар түрдүү реакция берет. Мисалы, нержавейкалык болот 1064 нанометрге жакын волоконный лазердин энергиясын локалдуу тотуу аркылуу жутуп алат, андан улам күчтүү өнөр жай белгилөөлөрү пайда болот, ал дыйканда узакка созулат. Башка тараптан, 10,6 микрометрге жакын иштеген CO2 лазерлери чыбыкты күйгүзүп, буюмдордо кездешкен кара карбондошкон үлгүлөрдү түзөт. Шыныны иштетүүдө УТ лазерлери беттин астында кичинекей трещиналар пайда кылып, жарым миллиметрден ашпаган тактыкта деталдаштыра алышат. Дары-дармектерди белгилөөдө аныктык жана туруктуулук абсолюттук зарыл шарттар болгон учурда ушул кадам тактык чоң мааниге ээ.

АБС пластикасы сыяктуу металл эмес материалдар уулуу түтүндүн бөлүнүп чыгышын болтурбоо үчүн, өндүрүштүк коопсуздук стандарттарындагы негизги факторлордун бири болгон энергияны кылдат калибрлөө талап кылынат. Материалдын чагылуучулугу менен жылуулук өткөргүчтүгү ортосундагы өз ара аракеттенүү тиркеменин ийгилигин аныктайт, ал туура конфигурацияланганда зер буюмдарын жекелештирүүдөн тартып аэрокосмостук изин табууга чейинки колдонууга мүмкүндүк берет.

ККБ

Лазердик гравировка деген эмне жана ал кантип иштейт?

Лазердик гравировкалоо - бул материалдарга сүрөттөрдү же сүрөттөрдү тартуу үчүн багытталган жарыкты колдонгон технология. Ал жарык энергиясын жылуулукка айлантып, материалдын бетин өзгөртөт.

Лазер менен кандай материалдарды оюп алууга болот?

Көп түрдүү материалдарды, анын ичинде жыгачты, металлдарды, айнекти, акрилди жана айрым пластмассаларды оюп алууга болот.

Таңбалау үчүн колдонулган лазерлердин түрлөрү кандай?

Кеңири колдонулган түрлөрүнө CO2, тал, УК жана MOPA лазерлери кирет, алар узундугуна, жумшалган материалдарга жана колдонулушуна жараша айырмаланат.

Белгилүү бир материал үчүн туура лазерди кантип тандоо керек?

Туура лазерди тандоо материалдын толкун узундугуна жана кубаттын деңгээлинэ реакциясына байланыштуу; металл үчүн тал лазери, органикалык материалдар үчүн CO2 идеалдуу болуп саналат.

Лазер менен таңбалаш материалдын касиеттерине таасир этеби?

Колдонулган материалга жана лазердин баптоолоруна жараша бул жергиликтүү өзгөрүүлөргө, мындай эле булганууга, балкып чыгууга же түсүнүн өзгөрүшүнө алып келет.