EN
Лазер хоолойн чадлыг материал болон зузааны шаардлагатай тааруулах
Ватт сонгох заавар: чадлын хязгаар болон ашиглах нөхцөл
Лазерын хоолойн чадал нь ямар төрлийн ажлыг хийх боломжтойг шууд тодорхойлдог. Илүү өндөр ваттын чадал нь зүйлсийг илүү хурдан огтлох болон илүү зузаан материалтай ажиллахдаа илүү сайн үр дүнтэй байдаг. 60 ваттаас доош чадалтай хоолой нь цаас, кожу, эсвэл 3 мм-ээс зузаан бусад хуванцар зэрэг энгийн гүлмэлзэх ажилд тохиромжтой. 80-100 ваттын чадал руу шилжих үед эдгээр системүүд 10 мм зузаан мод, нягт пластик зэрэг илүү хатуу материалтай ажиллах боломжтой болдог. Гэхдээ ийм чадлыг илүү хүчтэй зүйл шаарддаг. 15-25 мм зузаан хуванцар эсвэл металл дээр гадаргуугийн давхаргыг авах ажилд 130 ваттаас доош чадалтай систем нь хангалтгүй байдаг.
| Хоолойн Ватт | Хамгийн их огтлох зузаан (Хуванцар) | Эрхмэн зорилго |
|---|---|---|
| 40 Вт | 5 мм | Бичиг хэргийн хэрэгслүүд, даавуу гүлмэлзэх |
| 60 Вт | 10 мм | Гар ажиллагааны бизнес, нарийн фанер огтлох |
| 100W | 18 мм | Зар сурталчилгааны гарчиг, архитектурын загвар |
| 150W | 25 мм | Үйлдвэрийн металлын шошго, зузаан МДФ |
Энэ хүснэгт CO лазерын системийн салбарын стандарт үзүүлэлттэй таарч байна. Гэхдээ бодит үр дүн нь хөргөлтийн үр ашгийг, цацрагийн налалтыг хамаарна.
Лазерын чадлын түвшингээс хамаарсан материалтай нийцтэй байдал: мод, акрил, металл ба бусад
Бага ватын (ойролцоогоор 60 ват эсвэл түүнээс доош) хоолимогууд нь зүйл зүйлсийг шингээдэг материал дээр цэвэр шинж чанараар боловсруулалт хийхэд маш сайн ажилладаг. Гэсэн хэдий ч ижил хоолимогууд металл гадаргууг зөвхөн гадаргуугийн зураас болгоход л тохиромжтой байдаг. Акрилын хувьд чадлын түвшин ба огтлох гүн хооронд маш тодорхой хамаарал байдаг. 40 ватын лазер ойролцоогоор 5 мм зузаан материал дээр нэвтрэх бол 150 ватын лазер 25 мм хүртэл зузаан хэсгийг хялбархан огтолж чадна. Хэрэв давхардсан металлаар эсвэл найрмал материал ашиглаж байгаа бол ихэвчлэн 100 ватаас дээш чадалтай CO2 хоолимог ба хүчилтөрөгчийн тусламжтай системийг хослуулах нь ихээхэн ялгааг гаргадаг. Нэмэлт хүчилтөрөгч нь дулаан илүү сайн дамжуулахад тусалдаг тул ерөнхийдөө илүү цэвэр огтлолт үүсгэдэг.
Чадлын түвшингээс хамааран огтлох ба боловсруулах үзүүлэлтийг сайжруулах
Их чадал бүхий хоолимогтой ажиллах үед, ажиллагчид тэжээл дээрх хурдыг удаашруулах боломжтой бөгөөд энэ нь нийтдээ илүү цэвэр ирмэгийг бий болгодог. Акрилыг хайчлахыг жишээ болговол: илүү чадалтай системд стандарт 15 мм-ийн хэмжээтэй материал ойролцоогоор минутанд 0.8 метр хурдтайгаар хөдлөх бол, зөвхөн 60 ваттын чадал байх үед минутанд ойролцоогоор 2.5 м-р хүртэл ихсэнэ. Растерийн боловсруулалтын ажлуудад зөөлөн модон материалуудын хувьд 30-50 хувийн чадлыг хадгалах нь хамгийн тохиромжтой байдаг нь илүү өндөр чадал нь зөвхөн хэт их халаж, зөвхөн шатаах хандлагатай байдаг. Мөн өнөөдөр 80 ваттаас дээш чадалтай машинуудад импульсын давтамжийг тохируулах боломжийг мартах ёсгүй. Эдгээр бол семикондукторын пластины шиг маш мэдрэг гадаргууг тэмдэглэх үед чухал ялгаа гаргадаг онцлогууд бөгөөд хамгийн бага халалтын деформаци ч бүх багцыг муудуу болгох боломжтой.
Ажиллагааг үнэлэх: Хайчлах, Боловсруулах, Нарийвчлалын хэрэглээ
Материал ба зузааны янз бүрийн түвшинд хайчлах чадвар
Лазерын хоолойн чадал нь ялгаатай материалуудыг хэр үр дүнтэй огтлохыг шийдэхэд гол үүрэг гүйцэтгэдэг. Жишээ нь, стандарт 100 ваттын CO2 лазер нэг удаагийн огтлолтоор 10 мм зузаан акрилыг ойролцоогоор секундэд 15 мм хурдтайгаар огтолж чадна. Гэсэн хэдий ч 3 мм зузаан хөнгөн цагаан зэрэг металлтай ажиллах үед зүйлс өөрчлөгддөг бөгөөд ийм тохиолдолд концентралсан энерги болон богино долгионтой учраас илүү их чадал гаргадаг шилэн лазерийг ашиглах шаардлагатай болдог. Металл бус зүйлсийг ажиллуулах үед Понменийн 2023 онд хийсэн судалгаагаар түүний нарийвчлал нь ихэвчлэн ±0.1 мм байдаг стек эсвэл керамик суурьтай CO2 хоолойнуудыг ашигладаг. Доорх зарим чухал заавруудыг та анхаарах хэрэгтэй:
| Материал | Оновчтой чадлын муж | Хамгийн их зузаан (мм) | Хурд (мм/с) |
|---|---|---|---|
| Плакатны зөөлөн | 60–80В | 12 | 20–30 |
| Анодчилсон цагаан тугалга | 30–50В (Шилэн) | 2 | 5–8 |
| Зуурмаг акрил | 40–60В | 15 | 12–18 |
Нарийн үйлдвэрлэл нь металлыг хурдан боловсруулахад RF металлын хоолой болон металлын боловсролтод шилэн лазерыг хослуулсан холимог системд илүү ихээр тулгуурладаг.
Багажийн нарийвчлал, хурд, гадаргуугийн чанар
20-40 ваттын бага чадалтай хоолимсууд нь шугамын өргөн ойролцоогоор 0,05 мм байх ёстой нарийн зураг оруулах ажилд маш сайн тохирдог. Эдгээр нь даавуу ба гадаргуу эсвэл тольт зүйлс шиг нарийн загвар шаарддаг жижигхэн материал дээр ажиллах үед илүү тохиромжтой. Дараа нь 60-80 ваттын илүү их чадалтай сонголтууд руу шилжвэл зураг оруулах хугацааг хамгийн ихдээ 40%-иар бууруулдаг. Гэхдээ халуун болох асуудлыг ихэнх хүмүүс мартах нь энд л асуудал юм. Хэрэв температур хэт өндөр болвол зураг оруулж буй гадаргуугийн гладкост ч хүртэл муудаж болно. Өнгөрсөн жил гаргасан судалгаагаар харахад, ихэнх зааны хиймэл байгууламжийг хийдэг компанийн ихэнх нь ажлыг хурдан хийх, мөн сайн нарийвчлал хадгалахын хооронд тэнцвэрийг олж авдаг 60 ваттын хоолимсыг сонгодог. Нөгөө нэгэн сонирхолтой зүйл бол усаар хөргөх ба агаарaar хөргөх системүүд юм. Усаар хөргөх систем нь ажиллагааны явцад хоолимсыг тогтвортой температурт байлгаж чаддаг тул илүү сайн төгсгөлд хүрдэг. Бид туршилтаар усаар хөргөх систем нь агаарaar хөргөх системтэй харьцуулахад модны шатах асуудлыг ойролцоогоор 30% бууруулдагийг харсан.
Өндөр нарийвчлал шаардсан хэрэглээ болон цацрагийн тогтвортой байдал шаардлагууд
Жижиг электроник бүрэлдэхүүн хэсэг эсвэл байршил нарийвчлал нь дунджаар ±2 микрометр байх шаардлагатай анагаах ухааны төхөөрөмжүүдэд ажиллах үед тогтвортой цацрагийн гүйцэтгэл нь маш их ач холбогдолтой. Радио давтамжийн дохиогоор идэвхжүүлсэн металл хоолимог нь чадлын хэлбэлзлийг 1%-иас бага байлгах боломжийг олгох бөгөөд энэ нь уламжлалт DC шилэн хоолимогт гардаг 3-5%-ийн хэлбэлзлийг давуу талтай. Шингэн кабелийн лазер нь өөр нэг авч үзэх боломж юм. Тэд 10,000 үйлдэл дээр 0.02 миллиметр нарийвчлалтай давтан байршуулалт хийж чадна. Гэсэн хэдий ч тэдний 1.06 микрометрийн долгионы урт нь металл бус материалуудтай сайн ажилладаггүй. Оптик деталиуд дээр маш жижиг дэлгэрэнгүй ажил хийх үед үйлдвэрлэгчид ихэвчлэн битүүн циклт хөргөлтийн системийг пьезоэлектрик тольнуудтай хослуулан ашигладаг. Ийм тохируулга нь халах үед үүсэх хазайлтыг бодитоор тэмцэж, үйлдвэрлэлийн явцад бүх зүйлсийг зөв байрлуулж барьж чаддаг.
Амьдралын мөчлөг, үйлчилгээ, нийт эзэмших өртөг
Хүлээгдэж буй амьдралын хугацаа: Шилэн, RF металл болон шилэн кабель лазерийн хоолойнуудын харьцуулалт
Ихэнх шилэн CO2 лазерийн хоолойг ойролцоогоор 1,200-2,000 цаг ажилласны дараа солих шаардлагатай болдог. Харин 2023 оны LaserTech-ийн сүүлийн тайлангийн мэдээллээр RF-ээр идэвхжсэн металл хоолой нь хамаагүй илүү урт хугацаа ажилладаг бөгөөд 8,000-с эхлээд 15,000 цаг хүртэл настай байдаг. Үйлдвэрийн зэрэглэлийн шилэн лазер үүнээс ч илүү өндөр үзүүлэлттэй бөгөөд практик хэрэглээнд ихэвчлэн 100,000 цагийн таван дээш хүрдэг. Яагаад ингэвэл? Шилэн хоолойн доторх хий дарагдаж, электродууд элэгдэж хугацаа дуусахад л хоолой хэт их элэгддэг. Гэхдээ шилэн лазер өөрөөр ажилладаг тул хэрэглээний хэсэггүй цангаан диод ашигладаг тул үйлдвэрийн зогсонгилоноос үүдэлтэй засвар үйлчилгээний ачаалал бага байдаг.
Үе шат бүрийн засвар үйлчилгээний шаардлага болон үйл ажиллагааны өртөг
Шилэн хоолимогийн үйлчилгээг сар тутамд хийх шаардлагатай бөгөөд жилдээ 150-300 ам.доллар зарцуулдаг. Энэ нь хөргөлтийн шингэнийг солих, тольнуудыг зохицуулах, чадлын тохиргоог калибран эсвэл тэдгээртэй холбоотой үйлчилгээний зардал юм. Сайн мэдээ бол RF металл хоолимогууд нь систем бүрэн хаалттай байдаг тул ийм үйлчилгээний ажиллагааг ойролцоогоор 60 хувиар бууруулдаг. Шилэн хоолимогтой харьцуулахад цаасан лазер илүү сайн бөгөөд гурван сард нэг удаа шилнийг цэвэрлэхэд хангалттай. Таван жилийн хугацаанд зардлыг үзэхэд 100Вт-ын цаасан лазер худалдан авсан хэрэглэгч нь шилэн хоолимогтой харьцуулахад нийтдээ ойролцоогоор 22% бага зардал гаргана. Цаасан лазер нь анхны үнээрээ гурван дахин илүү үнэтэй ч гэсэн энэ нь логик юм. Учир нь цаасан лазер нь хэвийн ажиллагааны үед илүү бага задардаг, илүү бага хэмжээний хэсгийг солих шаардлагатай.
Хөргөлтийн үр дүнтэй байдал: Агаар, ус, термо цахилгааны системүүдийн нас барахад нөлөөлөх
Усанд хөргөгч системүүд нь бодитоор тэдгээр хоолимогуудын амьдралыг 30-40 хувийн хязгаартаар уртасгадаг (80 ваттаас дээш чадалтай зүйлсийг хэлэх гэсэн үг). Гэхдээ хэрэгсэлийн суурин дээрх насажилтын зардал жилд ойролцоогоор хоёр зуу доллар байдаг. Термо цахилгаан хөргөгчид нь мөн сайн ажилладаг тул оптикийн кабелд ус гоожих, хөлдөх асуудлыг бүрмөсөн арилгадаг. Эдгээр нь температурыг хагас градус Цельсийн нарийвчлалтайгаар тогтвортой байлгадаг бөгөөд 10 микрон доорх нарийн шаантаглах ажилд маш чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Зөв хөргөлтийг хангах нь шилэн хоолимогуудын ажиллах хугацааг илүү их сунгадаг. Өнгөрсөн жилийн саяхны судалгаагаар усанд хөргөгч системүүд 1800 цагийн тасралтгүй ажилласны дараа анхны чадлынхаа 94 хувийг хадгалж чадсан бол агаарт хөргөгч системүүд зөвхөн 78 орчим хувийг л хадгалж чадсан байна. Энэ нь хугацаа өнгөрөх тутам ажиллагааны чанарт бодитоор ялгааг үзүүлдэг.
Таны салбар, машиний тохиргоонд тохирох лазерын хоолимог сонгох
Лазер машинтай физик, техникийн нийцлийг хангах
Суурилуулахын өмнө машины ажиллах ёстой хоолойн хэмжээг хүлээн авах чадвартай эсэхийг шалгана уу. Ихэнх үйлдвэрлэлийн тохируулга нь диаметр нь ойролцоогоор 20 мм-с 120 мм хүртэлх хоолиморыг авч чаддаг. Мөн тоног төхөөрөмжид хангалттай цахилгаан хангамж болон зөв хөргөлтийн систем байгаа эсэхийг итгэлтэй байх нь чухал. Өөр нэгэн чухал зүйл бол стандарт долгионы урт нь ойролцоогоор 10.6 микрометр байдаг CO2 лазер болон ойролцоогоор 1.06 микрометр дээр ажилладаг шингэн лазерын хооронд тохирохгүй байдал үүсвэл ерөнхий энергийн үр ашгийг ойролцоогоор 60 хувь хүртэл бууруулдаг гэдгийг анхаарах хэрэгтэй. Тусгайлан усаар хөргөдөг хоолиморын хувьд тэдгээр нь тогтвортой ажиллагааг хадгалахын тулд минутанд 5-10 литр ус урсаж байх шаардлагатай. Энэ нь ашиглаж буй хөргөлтийн систем процессоос гарах дулааны ачааллыг хүлээн зөвшөөрөх чадвартай байх ёстой гэсэн үг юм.
Зардал-Ашиг шинжилгээ: Анхны хөрөнгө оруулалт ба Хэрэглээний тохиолдолд урт хугацааны өртөг
Шилэн лазерын хоолойн анхны үнэ нь CO2 загварынхын ойролцоогоор 2.8 дахин боловч тэдгээрийн ажиллах хугацаа нь гурвын ойролцоо удаан байдаг бөгөөд металлыг хайчлах үедээ 15,000 цагаас хэтэрч ажилладаг. Акрил хавтанг илүүтэй босгох талаар цагийн ихэнх хэсгийг зарцуулдаг жижиг дэлгүүрүүдийн хувьд эдийн засгийн тооцоо сайн гардаг. $1,200-ийн шилэн хоолой нь солих хэрэгтэй болох хүртэл ойролцоогоор 18 сар ажилладаг тул тэдэнд сайн өгөөж өгч, хэт их зардал гаргахгүй байна. Гэсэн хэдий ч том үйлдвэрлэлийн үйл ажиллагааны түүх өөр байдаг. Хэт их хэмжээний үйлдвэрлэл хийдэг эдгээр компаниуд $25,000-иас дээш өртөгтэй замхар шилэн хоолойдоо зориулсан хөрөнгө оруулалтаа зөвхөн хоёр жилийн дотор нөхөж авч чаддаг. Яаж? Өдөр тутмын үйлчилгээний зардал бага байх, машин зогсох цаг бараг байхгүй байх зэрэг нь хурдан хурдан нэмэгдэж, эхний үеийн илүү өндөр хөрөнгө оруулалтыг урт хугацаанд ашигтай болгодог.
Мэргэжлийн хэрэглээ: Коммерцийн үйлдвэрлэл vs. Сонирхолтой хэрэглээ
Агаарын болон автомашин үйлдвэрлэлийн салбарууд тээврийн хэрэгслүүдийн хүрээнд ашиглагддаг 25 миллиметр хэмжээтэй хөнгөн цагаан хэсгүүдийг боловсруулахад 6 киловатт болон түүнээс дээш чадалтай хүнд даацын тоног төхөөрөмжид ихээхэн хамаардаг бөгөөд эдгээр хэсгүүдийн хэмжээний нарийвчлал нь дунджаар ±0.1 миллиметр байх шаардлагатай. Одоогийн үед ихэнх орчууд ийм томоохон системийг автоматаар орцгоох механизмтайгаар тохируулж, цагийн шилжилтээр зогсолтгүй ажиллуулах боломжтой болгосноор хуучин арга замаар гарган авсан бүтээгдэхүүнтэй харьцуулахад нэгж бүтээгдэхүүний өртгийг хамаагүй бууруулдаг. Гэртээ турших эсвэл жижигхэн зүйлсийг хийдэг хүмүүст ч бас жижиг хувилбаруудыг олдоно. Эдгээр нь ойролцоогоор 30-60 ваттын хооронд байдаг бөгөөд ердийн агаарын урсгалын тусламжтайгаар хөргөгддөг. Ийм төхөөрөмжүүд нь модон материал дээр нарийн оройн загваруудыг огтолгоход эсвэл цахилгааны тусгай утас, холболт шаардлагагүйгээр илүү мэдрэмтгий кожууд дээр ажиллахад маш сайн тохиромжтой байдаг тул ихэнх гэрийн байранд суурилуулаагүй цахилгааны тоног төхөөрөмжийг шаарддаггүй.
Түгээмэл асуулт
Огтлогчийн хувьд ямар чадал онц тохиромжтой вэ? Энгийн шилжүүлэг хийх ажлуудад цаас, хуванцар, цэвэрлэсэн арьс зэрэг материалуудын хувьд 60 ваттаас доош чадалтай лазер хангалттай байдаг.
40 ваттын лазерт металл таслах боломжтой юу? Үгүй, 40 ваттын лазер нь шилжүүлэг хийхэд илүү тохиромжтой бөгөөд металлыг үр дүнтэй таслах боломжгүй.
Хөргөлт нь лазерын ажиллагаанд яаж нөлөөлдөг вэ? Ус эсвэл термоэлектрик систем ашиглан үр дүнтэй хөргөх нь тогтвортой температурыг хадгалах замаар лазер хоолойн амьдралыг уртасгаж, таслагын нарийвчлалыг сайжруулдаг.
Дэлгэрэнгүй шилжүүлэг хийхэд аль төрлийн лазер илүү тохиромжтой вэ? Арьс, шил зэрэг мэдрэг гадаргуун дээр дэлгэрэнгүй шилжүүлэг хийхэд 20-40 ваттын доод чадалтай хоолойнууд илүү тохиромжтой.
