Нүүрстөрөгчийн диоксидийн боловсруулагч машинд ямар материалууд тохиромжтой вэ?

CO2 лазерийн металл бус материалтай харилцан үйлчлэлийн шинжлэх ухаан

CO2 лазерууд ойролцоогоор 10.6 микрон долгионы уртад ажилладаг бөгөөд та юу гэж бодож байна? Мод, акрил, кож болон бусад металл бус материал нь лазерын гэрлийг металлуудаас 15-30 дахин илүү шингээн авдаг. Энэ яагаад болдог юм бол? Ерөнхийдөө органик болон пластик материалын хэлбэлзэх давтамж нь эдгээр лазераас гарах инфра улаан гэрэлтэй сайн тохирч байдаг. Жишээ нь модыг авч үзье. 2023 онд Понменийн судалгаагаар модонд агуулагдах целлюлоз нь 10.6 микрон фотонуудын ойролцоогоор 92 хувийг шингээж авдаг байна. Дараа нь болох зүйл маш гайхалтай - лазерын энерги шууд огтлолын цэг дээр дулаан болон хувирч, маш нарийн нарийвчлалтайгаар огтолгоо, боловсруулалт хийх боломжийг олгодог. Дулаан дамжуулах чадвар муутай материалууд, жишээ нь MDF хавтангууд нь энэ дулааныг нэг цэгт төвлөрүүлэн барьж чаддаг. Энэ нь дулаан тархаж ойролцоох хэсгийг гэмтээхгүй, цэвэрхэн боловсруулалт хийх боломжийг олгоно.

Яагаад металлууд нь ерөнхийдөө нүүрстөрөгчийн диоксидийн боловсруулах машинд тохиромжгүй байдаг вэ

Ихэнх металлууд бүтцэд нь чөлөөт электронууд агуулагдаж байдаг тул 10.6 микрометрийн долгионы уртыг ойролцоогоор 70% буцааж чаддаг бөгөөд ингэснээр CO2 лазерын гэрэлд маш сайн ойлгоно. Харин сайн шигшээ хийхийн тулд шаардагдах сорбцын 80%-ийн түвшинд хүрэхийн тулд одоогийн үед ихэнх дэлгүүрүүдэд практик бус, 5-10 киловаттын хоорондох чадал шаардлагатай. Иймээс металлаар ажиллах хэрэгтэй хүмүүс ихэвчлэн ширхэг лазер руу эргэдэг. Эдгээр лазеруудын долгионы урт ойролцоогоор 1.06 микрометр байдаг бөгөөд анхныхаа үеэсээ металл боловсруулах зориулалттайгаар бүтээгдсэн. Гэхдээ CO2 лазер ашиглан цагаан тугалга эсвэл зэвэрдэггүй болтны зэрэг материал дээр тэмдэглэл тавихыг оролдвол, ихэвчлэн шигшээний контраст муу гарах, гадаргуу нь муруйх, эсвэл хамгийн муу тохиолдолд лазерын гэрлийн хойшлосон цацрагууд машины дотор ойж, машинд үнэхээр эвдрэл учруулах магадлалтай.

Материалын хариу урвалд сорбцын түвшин ба дулаан дамжуулалтын үүрэг

Шингээх үр дүнтэй байдал болон дулаан дамжуулах чадвар нь материалыг CO2 лазерын энергид хэрхэн урвалд орохыг тодорхойлох гол хүчин зүйлс юм:

Акрил, мод шиг материалууд лазерын ихэнх энергийг шингээж, дулааныг удаан алдагдуулдаг тул удирдлагатай эвдрэл үүсгэх боломжийг олгодог. Харин металлууд ихэнх цацрагийг ойлгох бөгөөд шингээсэн энергийг хурдан дамжуулж, стандарт нөхцөлд үр дүнтэй тэмдэглэхийг саатуулдаг.

Тэргүүлэх металл бус материал: мод, акрил, арьс

Нүүрстөрөгчийн диоксидийн боловсруулах төхөөрөмжүүд органик ба хиймэл металл бус материалуудтай сайн ажилладаг бөгөөд мод, акрил, арьсанд нарийвчлалтай үр дүн гаргадаг. Эдгээр материалууд 10.6 μm долгионы уртыг үр дүнтэй шингээж, илүүдэл дулаан тархахгүйгээр цэвэр уурших үйл явцыг хангана.

Нүүрстөрөгчийн диоксидийн боловсруулах төхөөрөмжийн хэрэглээнд тохиромжтой модны төрлүүд

Мапл, хунцаган болон лори нь жижиг нарийн шинж чанартай тул дэлгэрэнгүй гравюр хийхэд сайн ажилладаг. Будаг эсвэл давхар бүрхүүл ашиглах үед MDF хавтан нь ихэвчлэн илүү тохиромжтой. Материалын чанар нь тогтмол байдаг тул шаталтын ул мөр ижил бусаар гарах зовиур багасдаг. Шинэс мод? Бодитоор бол үүнийг хослуулах нь илүү зөв юм. Ихэвчлэн стандарт лазерын чадал 40-60 ваттын хооронд байхад смол нь асаж аюултай байдаг. Туршлагаас хэлбэл, нарийн олон төрлийн загварын хувьд 300-600 DPI хооронд өндөр нарийвчлал шаардлагатай. Агаарын тусламжийг нэмэх нь их ялгааг гаргадаг бөгөөд утаа цуграхийг багасгаж, ирмэгийг илүү цэвэр харагдуулдаг.

Хуйлсан ба шахмал акрилийг гравюр хийх: Тод чанар, харьцаа, худалдааны ашиглалт

Хаягдал акрилыг удаан хөргөх үед үүсэх дотоод хүчдэлийн загварын улмаас лазерын гэрлийг илүү сайн тархалтанд оруулдаг тул илүү гялалзсан цэвдэг тэмдэг үүсдэг. Харин шахмал акрил нь илүү амархан хайлдаг боловч зузаан хавтанг (>3мм) огтлох үед ирмэг нь муруйх эрсдэл өндөр байдаг ба энерги 25-35% бага зарцуулдаг.

Тохиромжтой будагтай арьсны зэрэглэл болон текстурыг сайжруулах арга техник

1.2-3.0 мм зузаан цайрмагнаж хэвтээдэг арьсанд CO2 лазер нь гүзэлдэх зориулалтаар маш сайн ажилладаг. Лазерын хурдыг ойролцоогоор 15-20%-иос багасгахад тод ягаан өнгийг илүү сайн гаргаж авдаг. Арьсны гадаргууг урьдчилан чийгшүүлбэл сонирхолтой зүйл гардаг - Ponemon-ий 2023 оны судалгаагаар энэ хялбар алхам нь шатсан толбыг ойролцоогоор 60%-иар бууруулдаг байв. Гэхдээ текстертэй арьснууд өөрөөр хариу үзүүлдэг. 50 ваттын төхөөрөмжийг секундэд 200 мм хурдтайгаар ажиллуулбал, материалд таслагдалгүйгээр жинхэнэ багажийн загвар гаргаж авах боломжтой. Хромтой арьсны хувьд анхаарах ёстой аюулгүй байдлын асуудал байдаг. Эдгээр материалыг боловсруулах үед маш муу хий гардаг тул сайн түгээлттэй байх нь мухим бөгөөд үгүй бол ажлын байранд хорт хийг шингээх тоног төхөөрөмжийг суурилуулах шаардлагатай.

Тусгай гадаргуу: Шил, чулуу, эдлэл дээр гүзэлдэх

CO2 лазераар шил, чулууны байнгын тэмдэглэлийн аргачлал

Нүүрстөрөгчийн диоксидийн лазер нь шил, чулуу зэрэг материал дээрх гадаргууг 10.6 мкм-ийн долгионы урттай энергийг шингээх замаар байнгын өөрчлөлт оруулах боломжтой. Шилэн дээр ажиллах үед операторууд ихэвчлэн цахилгааны хүчийг 15-30 ваттын хооронд тохируулдаг. Энэ нь гадаргуун дор жижигхэн хагарал үүсгэж, онцлог цасан тунгалаг төрхийг бий болгох боловч бодит гадаргууг хэвээр үлдээдэг. Байгалийн чулуунууд үүнээс өөр ялгаатай сорилтуудыг тавьдаг. Гранит болон мраморыг гадаргуугийн бүх талбайд минераллаг элементүүдийг хангалттай цэвэрлэхийн тулд ихэвчлэн 80-100 ваттын хүчтэй туяа шаарддаг. Материалын дагуу олон удаа тусгах үед энэхүү процесс илүү сонирхолтой болдог. Ийм арга техникийн тусламжтайгаар үйлдвэрлэгчид ±0.05 мм-ийн нарийвчлалд хүрч чаддаг. Ийм нарийвчлал нь CO2 лазерыг литофаний шилжүүлэг эсвэл барилгын фасад дээрх нарийн зураглал зэрэг нарийн бүтээгдэхүүнийг үйлдвэрлэхэд тун ашигтай болгодог.

Нүүрстөрөгчийн диоксидийн боловсруулагч машин ашиглан резин, бохир болон эдлэлүүдийг нарийвчлалтайгаар хайчлах

CO2 лазер нь ажлын бүсийн фокусын цэг болон агаарын урсгалыг нарийвчлан тохируулах чадвартай тул бүх төрлийн зунгаарах материал дээр маш цэвэр хайчилт үзүүлдэг. Жишээ нь, 2 мм зузаан неопрентэй ажиллах үед ихэнх ажиллуулагчид ойролцоогоор 0.1 мм-ийн савхны нээлт ба ойролцоогоор 25 ваттын чадал хэрэглэх нь ирмэгийг хурц, мэргэжлийн харагдацтай байлгахад тусалдаг. Эдлэлийн хувьд хурд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Секундэд 300 мм орчим хурдтайгаар хайчилж, азотын хий нэмбэл эдлэлийг түлэхээс сэргийлдэг. Тэгээд л хэцүү муруй хэлбэрүүдийг мартаарай. Лазерын толгойд онцгой эргэх багажуудыг суурилуулбал, нарийн муруй хэлбэрүүдийг ч сайтар боловсруулж болно. Ихэнх үйлдвэрүүд дугуй герметик болон нарийн муруй бүхий загвар шаарддаг авъяаслаг кожины загвар зэргийг үйлдвэрлэхдээ ойролцоогоор ±0.2 мм нарийвчлалтай байлгадаг

Нугаламтгай материал ажиллах үед гарч болох аюулгүй байдал, дөлөн эсэхийн талаарх асуудлууд

Хагас миллиметрээс бага зузаан, тодорхой даавуу ба арьс шиг материал нь ихээхэн галын аюултай байдаг тул NFPA 701 стандартад тавигдсан шаардлагад нийцэх шаардлагатай. Акрилын давхаргатай эдлэл эсвэл полиэтилен шиг будаглагдсан бүтээгдэхүүн шиг зүйлсийг хэрэглэх үед эхний давхарга болгон дөл замхраах чанартай материалыг ашиглах, мөн ямар нэгэн автоматаар галыг унтраах систем суулгах нь зөв сонголт байдаг. Сүүлийн үеийн судалгаанаас үзэхэд ийм төрлийн материалуудыг бүрэн хуурайшихаас сэргийлж, ойролцоогоор 8-12 хувийн чийгийн түвшинд хадгалбал, 2023 онд Laser Applications судалгааны сэтгүүлд хэвлэгдсэнээр үү, утааны үүсэл 40 хувиар буурдаг байна. Энэ нь ажлын байрыг илүү аюулгүй болгох, дотоод орчны агаарын чанарыг сайжруулахад тусалдаг.

Үр дүнг сайжруулах: Тохиргоо, сорилтууд ба чанарын хяналт

Мод, акрил дээр гүн, нарийн зураглал хийх

Гравюр хийхэд сайн үр дүн гаргах нь ихэвчлэн гурван үндсэн хүчин зүйлсийн зөв тэнцвэрийг олоход оршино: эрчим хүчний тохиргоо ихэвчлэн органик материалуудад 40-70 хувь, сканерын хурд секундэд 300-800 мм байх ба лазер материал дээр яг хаана фокус болох нь чухал. Маппел шиг хатуу модоор ажиллах үед модны нягтрал их учраас ижил гүн олохын тулд зөөлөн модтой харьцуулахад эрчим хүчийг 15-25 хувиар нэмэгдүүлэх шаардлагатай байдаг. Акрилын материалтай ажиллах үед хамгийн цэвэр, нарийн ирмэг гаргаж авахын тулд векторын гравюр хийх аргыг 80-120 мм/с хурдтайгаар хэрэглэхийг мэргэжилтнүүд ихэвчлэн зөвлөдөг. Гэхдээ акрил дээр растерийн ажил хийх үед 400 мм/с-ээс удаан хурдаар ажиллах нь бусад талын ажлыг гэнэт муудагч хайлах толбыг үүсэхээс сэргийлдэг. Туршлагаас хэлэхэд тохиргоонуудыг жигд өөрчилж олон жижиг туршилтын хэсэг хийх нь материал алдагдлыг ихэд бууруулдаг. Өнгөрсөн жилийн мэдээллээр энэ арга нэг л тохиргоогоор турших, аз болгоомжилж үзэхтэй харьцуулахад материал 18 хувиар илүү хэмнэдэг байна.

Түлэгдэх, хайлах, гадаргуугийн деформацийг багасгах

Материал тус бүрт оптимал боловсруулах арга замыг тодорхойлохдоо тодорхой дулааны хязгаар тогтоогдсон байдаг:

Хугацааны дагуу дулаан хянах нь задралын температурын порогийг доош байлгахад тусалдаг. Гравюр хийхээс өмнө МДФ шиг нүхтэй материалд полиуретаны таглах бодис хэрэглэх нь утааны үлдэгдлийг 40%-иар бууруулдаг.

Материалын төрлөөр зөвлөж буй чадал, хурд, фокусын тохиргоо

Суурин материал бүр дээрх оновчтой параметрүүд илүү их ялгаатай байдаг:

300-600 DPI-ийн нарийвчлалтай хослуулбал эдгээр тохиргоо нь анхны амжилтанд 92% амжилтанд хүрэх боломжийг олгоно. Материал солих бүрт фокусын зайг дахин шалгах ёстой-зөвхөн 0.5 мм-ийн хазайлт ирмэгийн тод чанарыг 30%-иар бууруулах боломжтой.

CO2 лазерын хэрэглээнд зориулсан материал сонголтыг ирээдүйд бэлтгэх

Лазерийн гравиров хийхэд зориулсан найрмал ба тэгш хандлагатай материалд орсон шинэчлэл

Эдгээр CO2 лазерт сайн ажилладаг, тэсвэртэй, өндөр гүйцэтгэл бүхий нийлмэл материал руу салбар ихээхэн шилжих явдал өнөөдөр ажиглагдаж байна. Одоо зах зээл дээр байгаа зарим ургамлын суурьтай материалуудыг авч үзээрэй - жишээ нь, ургамал оруулсан акрил эсвэл микелиумаар баталгаажуулсан полимерүүд. Өнгөрсөн жилийн Материалын инновацийн инициативын өгөгдлийн дагуу эдгээр шинэ материалыг ердийн хуучин пластиктай харьцуулахад ойролцоогоор 17 хувиар хурдан гэрэлдэг. Мөн хөдөө аж ахуйн хаягдал бүтээгдэхүүнээс гаралтай эдгээр дахин боловсруулсан хуванцар цэвэрлэгээний оронд ирж байгаа. Эдгээр нь үйлдвэрлэлийн нийлүүлэлтийг ойролцоогоор 34%-иар бууруулах үедээ 0.2 мм-ээс доош нарийвчлалд хүрч чаддаг. MarketsandMarkets-ийн үнэлгээ ёсоор эдгээр лазерын найрсаг нийлмэл бодисын зах зээл 2027 онд ойролцоогоор 740 сая доллар хүрэх болно. Энэ өсөлт нь бүтээлч чиглэл болон хүнд industrial хэрэглээнд илүү сайн шийдэл хайж буй хүмүүсийн хүсэл мөрөөдөлд суурилж байна.

Дэгдэлийн шинжилгээ: Хувийн тохируулгат бүтээгдэхүүн ба Үйлдвэрлэлийн эрэлтийн шилжилт

Хувийн шаардлагад нийцсэн бүтээгдэхүүний хайхраас өөр материалуудын эрэлт 2020 оноос хойш ойролцоогоор 41%-иар нэмэгдсэн. Одоогийн үед хүмүүс бамбукан дээр боловсруулсан гар утасны хальс, таплан хангалтын хэрэгслүүдэд маш ихээр дуртай болсон. Үйлдвэрийн салбарт агаарын хөлгийн шошгоны ASTM стандартад нийцүүлэн галын эсэргүүцэлтэй, лазераар тэмдэглэх боломжтой тусгай силиконийг илүүд үздэг болсон. Гадаа цуглах зэвсэг хэрэгсэл үйлдвэрлэгчид УВ туяанд тэсвэртэй полимерийг хүсдэг. Энд бид харж буй зүйл бол -50 хэм хүйтэн болон +120 хэм халуунд ч сайн ажиллаж, 50 микрон хүртэл нарийн дэлгэрэнгүй мэдээллийг боловсруулах чадвартай материалуудыг илүүд үзэх зах зээл юм. Эдгээр шаардлагын хослол ирээдүйн лазераар боловсруулж болох суурь материалын шинэчлэлтийг хөдөлгөж байна.

Түгээмэл асуулт

CO2 лазер ямар долгионы урттай ажилладаг вэ?

CO2 лазер ойролцоогоор 10.6 микроны долгионы урттай ажилладаг.

Яагаад ерөнхийдөө металлууд CO2 лазераар боловсруулахад тохиромжгүй байдаг вэ?

Металлууд нь CO2 лазерын долгионы уртын ойролцоогоор 70%-ийг ойлгох тул шингээлт муу байдаг, иймд үр дүнтэй шинжилгээ хийхэд боломжгүй зэрэг чадлын түвшин шаардлагатай болдог.

CO2 лазарын гэрэлд хамгийн тохиромжтой металл бус материалууд юу вэ?

10.6-микроны долгионы уртыг үр дүнтэй шингээдэг учраас мод, акрил, кож болон бусад металл бус материалууд хамгийн сайн тохиромжтой орно.

CO2 лазараар модон дээр зураг оруулахад ямар тохируулгуудыг зөвлөж байна вэ?

Модон дээр зураг оруулахад зөвлөгдөх тохируулга нь 40-70% чадал, 300-800 мм/с сканнерийн хурд, материал дээрх зөв фокустуудыг багтаана.

Лазерээр зураг оруулах үед гарах харшилт ба хайлтийг хэрхэн бууруулах вэ?

Харшилт ба хайлтийг агаарын тусламж, олон дахин гүехэн нэвтрэлт, бодит цагт дулааныг хянах зэрэг зөв боловсруулалтын арга замаар бууруулах боломжтой.