CO2 lazeriniai pjūklai veikia praleisdami elektros srovę per dujų mišinį, į kurį įeina anglies dioksidas, azotas ir helis, kad būtų sukuriami tie galingi infraraudonieji spinduliai, kuriuos visi taip gerbiame. Šių lazerių veiksmingumą lemia jų 10,6 mikronų bangos ilgis, kuris yra labai gerai sugeriamas tokių medžiagų kaip plastikas ir medis. Dėl šio sugerties gebėjimo galima tiksliai pjaustyti iki maždaug ±0,1 milimetro tikslumo. Vienas iš pagrindinių CO2 lazerių privalumų – tai jų gebėjimas riboti karščio sukeltą žalą pjovimo metu. Būtent dėl šios savybės daugelis gamyklų tebenaudoja juos dirbdamos su jautriomis aviacijos kompozitinėmis detalėmis arba sudėtingais automobilių korpuso elementais, kuriuose net nedidelės deformacijos gali kelti problemas.
Pluošto lazeriai yra visur naudojami metalo pjaustymui dėl jų 1,08 mikrometro bangos ilgio, tačiau dirbant su ne metalais ar mišriais medžiagomis, tikrai puikiai pasirodo CO2 lazeriai. Jų ilgesnis 10,6 mikrometrų bangos ilgis gerokai geriau sugeriamas organinių medžiagų, todėl atsispindėjimo problemų kyla mažiau, o pjaunama švariai – tokios medžiagos kaip akrylo plokštės, audiniai ir guminės prekės. Įmonėms, dirbančioms su įvairiomis medžiagomis vienu metu, pavyzdžiui, elektronikos gamyboje, kurioje spausdintinės jungtys turi metalu padengtus sluoksnius, arba pakuotės sektoriuje, tvarkančiame sluoksniuotas kartonines dėžutes, CO2 lazeriai tampa pagrindiniu pasirinkimu. Šios pramonės šalių vertina galimybę lengvai perjungti nuo vienos medžiagos prie kitos be būtinybės sustoti ir iš naujo kalibruoti visko kiekvieną kartą keičiant medžiagą.
Remiantis 2023 m. atliktu apklausa tarp apie 1 200 gamybos įmonių, apie 78 procentai dabar naudoja CO2 lazerius pjauti įvairias ne metalines medžiagas, tokius kaip tarpinės ir izoliacinės putos. Kodėl? Na, šios lazerinės sistemos iš tikrųjų sumažina medžiagų atliekas maždaug 15 procentų, palyginti su senesniais mechaniniais pjaustymo metodais. Be to, jos išlaiko aštrias briaunas, kurios yra labai reikalingos surinkimo procesuose, o tai sutaupo laiko ir pinigų ateityje. Augant hibridinių gamybos metodų populiarumui visose pramonės šakose, CO2 lazerių technologija padeda užpildyti tarpą tarp to, ką anksčiau darėme tradicinėse dirbtuvėse, ir tuo, kur link einame, kurdami visiškai automatizuotas „protingų“ gamyklų sistemas.
CO2 pjaustymo mašinos puikiai veikia su įvairiais ne metaliniais medžiagų tipais. Jų dažniausiai naudojama plastikui, tokiam kaip akrilas ir PET, pjauti, taip pat skirtingų rūšių medžiui, įskaitant kietmedžius, fanerą ir MDF plokštes, o taip pat natūraliems audiniams, tokiems kaip medvilnė ir odos gaminiai. Dėl to, kad šios medžiagos gerai sugeria CO2 lazerio energiją, pjūvis gaunamas švarus, o kraštai – užsandarinti. Tai padeda išvengti audinių strigimo po pjovimo ir sumažina medžiagų apdegimą, dirbant su medžiu. Kadangi pjovimo metu nėra fizinio kontakto, įrankiai ilgainiui nesusidėvi. Dėl šios priežasties daugelis įmonių šį metodą renkasi detaliems darbams, pvz., guminių tarpinių arba tvirtų kompozitinių stiklo pluošto plokščių, naudojamų statybos projektuose, apdorojimui.
CO2 lazeriai veikia tokie efektyvūs, nes jie veikia apie 10,6 mikronų infraraudonojo spektro ruonyje, kur organiniai molekulės paprastai labiausiai efektyviai sugeria energiją. Kai šios bangos ilgis pasiekia medžiagas, sudarytas daugiausia iš deguonies, vandenilio ir anglies ryšių, tokių kaip mediena, plastikas ir audinys, atsiranda stiprus sąveikos poveikis. Pluoštiniai lazeriai čia susiduria su problemomis, nes jų 1 mikrono bangos ilgis atsimuša nuo ne laidžių paviršių vietoj to, kad būtų sugertas. Tačiau CO2 lazerių atveju energija patenka tiesiai į pačią medžiagą, sukeliant garavimą be didelio šilumos plitimo. Dėl dalykų, kurie lengvai pažeidžiami šilumos, tai daro visą skirtumą. Ir kalbant apie greitį, šie lazeriai gali perpjauti panašaus storio medžiagas tris kartus greičiau nei tradiciniai mechaniniai metodai, tuo pačiu išlaikydami švarius, detaliai apdorotus kraštus, kuriuos visi nori.
Anglies dioksido pjaustymo mašinos gana gerai veikia su ne metalinėmis medžiagomis, tačiau susiduria su problemomis dirbant su blizgančiomis laidžiomis metalais. Paimkime varį ir aliuminį – šios medžiagos atspindi apie 90 procentų CO2 lazerio spindulio energijos. Tai reiškia, kad operatoriams reikia apie keturis–penkis kartus didesnės galios tankio lyginant su pluoštinių lazerių reikalavimais, kad būtų galima atlikti panašius pjaustymus. Koks rezultatas? Lėtesnis apdorojimo laikas ir didesni išlaidos galutiniu požiūriu, nes pluoštiniai lazeriai iš esmės buvo sukurti metalams pjaustyti. Kitas klausimas yra tas, kad CO2 lazeriai linkę palikti oksiduotas briaunas geležies pagrindo metaluose. Tai sukuria papildomą darbą, nes gamintojams tuomet tenka atlikti papildomas apdailos operacijas, kurios sumažina visos gamybos linijos našumą.
CO2 lazeriniai pjovikliai šiuolaikiniuose automobilių gamybos cechuose tapo beveik būtini, ypač gaminant sudėtingas vidaus dalis, tokius kaip prietaisų skydai, gumines tarpines ir netgi specialios medžiagos, naudojamos oro pagalvėse. Šie įrenginiai gali tiksliai pjaustyti įvairias plastikines ir kompozitines medžiagas, paliekant švarius kraštus, kurie nesiplėšia – tai yra esminis reikalavimas, kai kalbama apie oro pagalves, kurios turi išsiplečti tinkamai kiekvieną kartą. Kitas svarbus privalumas – jų termine efektyvumu. Tai reiškia, kad pjovimo metu susidaro mažiau deformacijų, todėl gamintojai praranda apie 15 % mažiau medžiagos nei naudojant tradicinius mechaninius kirvus. Aišku, kodėl šiuolaikinės gamyklos vis dažniau perėja prie šios technologijos.
CO2 lazeriai tapo pagrindiniu sprendimu, naudojamu dirbant su šiais sudėtingais medžiagų tipais aviacijos pramonėje. Kalbame apie anglies pluoštu stiprinamus polimerus (APSP) ir stiklo pluošto kompozitus, iš kurių susideda daugelis šiuolaikinių lėktuvų – nuo vidaus skydelių iki konstrukcinių detalių. Šie lazeriai yra ypatingi dėl jų 10,6 mikronų bangos ilgio, kuris pjūva per dervos matricą, nesugadinant pluošto sluoksnių. Tai reiškia, kad išlieka svarbus stiprumo ir svorio santykis – būtina sąlyga kurdami lėktuvus, kurie turi būti kiek įmanoma lengvesni, bet kartu pakankamai stiprūs. Dėl šios savybės gamintojai gali gaminti tokias dalis kaip kabino pertvaras ar variklio gaubtų elementus, kur tikslūs matmenys yra itin svarbūs. Pramonė tiesiog nepriima nieko mažesnio nei 0,1 milimetro tikslumo šiose kritinėse srityse.
Viena didelė automobilių bendrovė sumažino gamybos laiką apie 20–25 %, pereidama prie CO2 lazerinių sistemų plastikiniams prietaisų skydeliams iš polikarbonato medžiagos gaminti. Šie spinduliai yra tokie naudingi dėl jų gebėjimo integruoti jutiklių tvirtinimo taškus ir oro ventiliacijos angas tiesiogiai į pjaustymo procesą, todėl po pradinio pjaustymo nereikia atlikti papildomų darbų. Gamintojams, kurie valdo milžiniškas surinkimo linijas, kai kiekviena minutė turi reikšmę, tokia efektyvumas yra labai svarbus. Be to, vis tiek tenkinami visi ISO 9001 sertifikavimo reikalaujami kokybės standartai, todėl net esant greitesniam gamybos tempui, produkto vientisumui kompromisų nedaroma.
CO2 lazeriai tapo būtini norint gaminti aukštos kokybės akrylo plokštes, reikalingas LED šviestuvams ir OLED ekranų korpusams. Kadangi jie veikia be fizinio kontaktu su medžiaga, šie lazeriai išvengia mažyčių brūkšnių, kurie kitaip sumažintų skaidrumą. Dauguma gamintojų praneša apie apie 98 % šviesos perdavimą savo apšviestuose prekybos vietų ekranuose dėl šios metodikos. Dideli sektoriaus žaidėjai pasikliauja šiais lazeriniais sprendimais, kad kurtų sudėtingus šviesos laidymo raštus ir rėmelių neturinčius dizainus, kurie dabar yra beveik būtini naujausiems skaidriems OLED ekranams. Įdomu tai, kad daugelis tų pačių lazerinių sistemų taip pat tvarko ugniai atsparias polikarbonato medžiagas, todėl jų naudojimą galima pastebėti įvairiose srityse, tokiuose kaip aviacijos kabinos ir automobilių prietaisų skydai, kur ekranų skaidrumas yra svarbus tiek pat, kiek ir saugos standartai.
CO2, skiriamosios galios pjovimo mašinos tapo nepakeičiamais įrankiais tekstilės, pakuotės ir mados pramonėje dėl jų gebėjimo tiksliai pjauti, tuo pačiu minimaliai švaistyti medžiagą.
Apie 10,6 mikronų bangos ilgis leidžia pjauti tokius medžiagų tipus kaip džinsai, natūrali oda ir sudėtingus sintetinius mišinius, nepaliekant vilnovotų kraštų. Šias sistemas daro tokias veiksmingas jų gebėjimas vienu metu lydyti ir hermetizuoti siūlus, todėl po pjaustymo nereikia papildomo apdorojimo audinio gaminams – ar tai būtų drabužiai, baldų aptraukai ar specializuota įranga. Vienai didelė automobilių kompanijai perėjus prie CO2 lazerių sėdynių apvedžiams pjauti, odos atliekų kiekis sumažėjo beveik 40 %. Tai visiškai suprantama, kadangi tradiciniai metodai negali pasiekti tokio tikslumo ir efektyvumo lygio.
CO2 lazeriai puikiai veikia su biologiškai skaidomomis medžiagomis, tokiomis kaip paprastas kartonas ir popierius, todėl jie yra puikus pasirinkimas kalbant apie žaliąsias pakuotes. Tradicinės iškirpimo formomis technologijos negali pasiekti to, ką siūlo lazerinė technologija, kai reikia greitai pritaikyti specialių leidinių dėžutes ar individualius dizainus. Pramonės ataskaitose taip pat pateikiami įdomūs duomenys apie šią tendenciją. Apie dvi trečdalis prekių ženklų, kurie siekia būti aplinkosaugiai nusiteikę, jau pradėjo naudoti lazerinį pjaustymą savo operacijose, pavyzdžiui, perdirbamoms ekranams arba kompostuojamoms talpykloms.
Dizaineriai dabar dėka CO2 lazerų gali savo skaitmeninius kūrinius greičiau pavertti realiais daiktais, ar jie kurtų sudėtingus kasytės raštus aukščiausios kokybės madai, arba ryškius 3D ženklus parduotuvėms. Mažosios verslo mados įmonės nustatė, kad naudojant šiuos pagal užsakymą teikiamus lazerinio pjaustymo paslaugų prototipų išlaidas sumažina apie 55 % lyginant su tradiciniais gamybos kaštai. Tai, kas daro šias lazerines sistemas tokias vertingas, yra jų gebėjimas palaikyti tiek aplinkai draugiškus sprendimus, tiek greitą reagavimą, kas ypač svarbu šiandienos sparčiai besikeičiančiose rinkose, kur tendencijos nuolat kinta, o vartotojų poreikiai labai skiriasi priklausomai nuo sektoriaus.
CO2 pjaustymo mašinos sukuria nepaprastai švarius pjūvius be buržininio krašto, dažnai tikslumu iki 0,1 mm, todėl nereikia brangios apdailos darbų elektronikos gamybos ar medicinos įrangos gamybos sektoriuose. Kadangi šios mašinos pjovimo metu tiesiogiai nekontaktuoja su medžiaga, jos sumažina atliekų kiekį apie 15 % lyginant su tradiciniais mechaniniais metodais. Toks efektyvumas puikiai atitinka tai, ką daugelis gamintojų vadina apskritine gamyba. Naujausios kartos modeliai taip pat gerai veikia naudojant „Industry 4.0“ technologijas. Dėka mažų IoT jutiklių realaus laiko stebėjimas ir automatinės padavimo sistemos gamyklose, tinkamai įrengtose šiomis sistemomis, eksplotacinis pajėgumas pasiekia apie 94 %. Kai kurios įmonės praneša dar geresnius rezultatus po savo konfigūracijos finavimo.
FDA neseniai davė žalią šviesą CO2 lazeriai naudoti naujais būdais, ypač suvirinti polimerus medicinos pakuotėse, kurios turi būti visiškai oro neperkraunamos. Šie patys lazeriai taip pat naudojami, kad būtų sukurtos chirurginės užuolaidos su mažomis skylėmis, kurios būtų tinkamai išdėstytos oro srautui kontroliuoti operacijų metu. Kai gaminami maisto produktų silikono arba biologiniu būdu skaidomų PLA plastikų pjovimai, gamintojai dabar gali atitikti visus būtinus saugos reikalavimus, nes yra įrengti specialieji lazerio bangos ilgumai, kurie užkerta kelią pažeidimams molekuliniu lygiu. Kai kurie ankstyvieji bandymai iš praėjusių metų parodė kažką gana įspūdingo - IV maišo uždarymo laikas buvo maždaug 30 procentų trumpesnis, kai buvo naudojami šie lazeriai, o ne tradicinis ultragarso metodas.
Gamintojai visame pasaulyje pradeda eksperimentuoti, derindami 200 vatų CO2 lazerius su tais bendradarbiaujančiais robotais, kuriuos vadiname kobotais, siekdami paleisti gamybos linijas be jokios apšvietimo šviesos naktinėmis pamainomis pagal individualius užsakymus. Pjaunamosios galvutės pastaruoju metu tapo gana protingos dėka dirbtinio intelekto vaizdo technologijų, kurios leidžia automatiškai reguliuoti tokius parametrus kaip židinio atstumas ir dujų slėgis, kai pereinama nuo darbo su akrilo lakštų prie sudėtingesnių medžiagų, tokių kaip anglies pluošto kompozitai. Tai reiškia, kad CO2 lazerinė technologija jau nebe tik paprastas įrankis, o kažkas esminio įmonėms, kurios bando kurti lanksčias gamybos sistemas, kuriomis produktai gaminami tiksliai tada, kai jie reikalingi, ir tokie, kokie pageidaujami klientų.
CO2 lazerinis pjaustymas yra idealus netinkantiems metalams, tokioms medžiagoms kaip plastikas, mediena, akrilas, tekstilė ir kitos organinės medžiagos, dėl 10,6 mikrometrų bangos ilgio, kurį šios medžiagos lengvai sugeria.
Kol kas pluoštiniai lazeriai dažniausiai naudojami metalų pjaustyti, CO2 lazeriai puikiai tinka ne metaliniams ir mišrioms medžiagoms apdoroti dėl jų ilgesnės bangos ilgio, dėl ko gaunami švaresni pjaustymo kraštai ir mažiau atspindžio problemų.
Automobilių, aviacijos, elektronikos, tekstilės, pakuotės ir mados pramonės šakos reikšmingai naudojasi CO2 lazeriniu pjaustymu dėl jo tikslumo, universalumo ir gebėjimo sumažinti medžiagų atliekas.
CO2 lazeriai yra mažiau efektyvūs aukštai atspindžiusioms metalams, tokiems kaip varis ir aliuminis, kadangi šios medžiagos atspindi didelę dalį lazerio energijos, todėl reikalinga didesnė galios tankis lyginant su pluoštiniais lazeriais.
Tarp naujų tendencijų – integracija su išmaniąja gamyba, automatizuotos surinkimo linijos, medicinos prietaisų gamyba ir maistui saugių medžiagų apdorojimas pagal FDA nurodymus.
Shandong ZhongGuangDian siūlo modernus laserio žymėjimo aparatus ir individualius laserio įrenginius skirtingoms pramonės šakoms. Mūsų patikimi produktai, greitas pristatymas ir gyvenimo trukmės garantija užtikrina pelną klientams.
EN
