CO2 лазерийн төхөөрөмжүүд нь нүүрстөрөгчийн диоксид, азот, гелий зэрэг хийн хольц дотор цахилгаан дамжуулах замаар бидний сайн мэддэг чангарсан инфра улаан туяаг үүсгэдэг. Эдгээр лазерыг ийм үр дүнтэй болгодог нь 10.6 микрометрийн долгионы урт юм. Энэ нь пластик, мод шиг материалд маш сайн шингэж, ойролцоогоор ±0.1 мм нарийвчлалтай хүртэл нарийн хайчлалт хийх боломжийг олгодог. CO2 лазерын нэг том давуу тал бол хайчлах үед дулааны вий хязгаарлагддаг явдал юм. Энэ онцлог нь жижиг хэмжээний деформацич ч асуудал болох эсрэг тусгалын найрлагаар хийгдсэн авиаци, орон нутгийн дэлгэрэнгүй автомашины хэсгүүдийг хэрэглэх үед ихэнх үйлдвэрүүд одоог хүртэл тэдгээрийг ашигладаг шалтгаан юм.
Металл таслахад волфрамын урт нь 1.08 микрометр байдаг шилэн лазер маш өргөн хэрэглэгддэг. Харин металл бус эсвэл хольцдоо орсон материалыг ажиллуулахад CO2 лазер илүү сайн ажилладаг. Тэдгээрийн 10.6 микрометрийн урттай долгион нь органик материалд илүү сайн шингэдэг тул бусад зүйлсийг илүү цэвэрхэн, тодорхойгоор таслаж чаддаг. Жишээ нь акрилын хавтан, даавуу, резинэн бүтээгдэхүүнүүдийг таслахад ойлт болох асуудал бага гардаг. Электрон бараа үйлдвэрлэх үйлдвэрт хэлхээний самбаруудад металлаг давхарга байдаг, сав баглаа боодолд давхар цаасан хайрцагнууд байдаг гэх мэт олон төрлийн материал зэрэг ашигладаг бизнесүүдэд CO2 лазер нь гол сонголт болдог. Ийм үйлдвэрлэлүүд эдгээр лазерийг ашиглахдаа материал солих бүрт зогсоож дахин тохируулах шаардлагагүйгээр дараагийн материал руу шилжих боломжтойг маш ихээр дуртай.
2023 онд ойролцоогоор 1,200 гаруй үйлдвэрлэлийн компаниудад явуулсан сунгагдмал судалгааны дагуу, тус тусдаа шигшүүр болон дулааныг хадгалдаг зуурас зэрэг металл бус материалыг огтлох үед одоо ойролцоогоор 78 хувь нь CO2 лазер ашиглаж байна. Яагаад гэвэл эдгээр лазерын систем нь хуучин механик огтлох арга замуудтай харьцуулахад материал тарих хэмжээг ойролцоогоор 15 хувиар бууруулдаг. Мөн уг систем нь цуглуулах үйл явцад маш чухал байдаг нарийн ирмэгийг хадгалж, цаг хугацаа болон мөнгө хэмнэдэг. Одоогийн үед үйлдвэрлэлийн салбарт гибрид үйлдвэрлэлийн аргачлал өсөж байгаатай уялдан CO2 лазерын технологи нь уламжлалт ажилчны ажлын байранд хийдэг байсантай харьцуулахад бүрэн автоматжуулсан ухаалаг үйлдвэрийн чиглэл рүү шилжих замд гол үүрэг гүйцэтгэж байна.
CO2-ийн төхөөрөмжүүд нь металл бус материалуудыг хайх эсвэл огтлох үед маш сайн ажилладаг. Хүмүүс ихэвчлэн акрил, PET шиг пластик, хатуу мод, фанер, MDF хавтангууд болон хлопок, кож шиг натурал эдлэл зэрэг янз бүрийн модоор хийгдсэн зүйлсийг огтлоход үүнийг ашигладаг. Эдгээр материалыг CO2 лазерын энерги шингээх арга нь ирмэгийг тасархайгүй цэвэрхэн огтолдог бөгөөд ирмэгийг таглахад нь тусалдаг. Энэ нь эдлэлийг огтлох үед унтарахаас сэргийлдэг ба модон материал дээр ажиллах үед нүцгэн харанхуй үлдэхийг багасгадаг. Ажиллагааны явцад физик харилцаа байхгүй тул хэрэгслүүд элэгддэггүй. Иймээс резинэн герметик болон барилга байгууламжид хэрэглэдэг хүнд нарийн найрлагат шилэн шүүтэн хавтангууд зэрэг нарийн ажлыг хийхэд ихэнх дэлгүүрүүд энэ аргыг илүүд үздэг.
CO2 лазерийн туяа ийм сайн ажилладаг нь инфра улаан туяаны спектрийн ойролцоогоор 10.6 микрон дээр ажилладаг тул органик молекулууд энерги хамгийн үр дүнтэй шингээдэг бөгөөд энэ болно. Эдгээр долгионы урт нь мод, пластик, даавуу зэрэг зүйлсэд тохиолддог хүчилтөрөгч, устөрөгч, нүүрстөрөгчийн холбоотой материалд тусах үед хүчтэй харилцан үйлчлэлийн эффект гардаг. Шилэн лазерийн хувьд 1 микроны долгионы урт нь цахилгаан дамжуулагч бус гадаргуун дээр ойх бөгөөд шингээгдэхийн оронд шилжих тул энд асуудал үүсгэдэг. Харин CO2 лазерын хувьд энерги шууд материалын өөрт нь орж, их хэмжээний дулаан тархахгүйгээр шингэрэлтийг үүсгэдэг. Дулаанаас хямардаг зүйлсийн хувьд энэ нь ихээхэн ялгаатай. Мөн хурдны талаар ярихад, эдгээр лазер нь ижил зузаан материалыг хэвийн механик арга замаас гурван дахин хурдан огтолж, хүссэн цэвэр нарийн ирмэгийг үүсгэж чаддаг.
Нүүрстөрөгчийн диоксидийн таслагч машинууд металл бус материал дээр сайн ажилладаг ч гэхдээ цахилгаан дамжуулах цацрагт гадаргуутай зэвсэглэсэн металлуудыг (зэс, хөнгөн цагаан) таслах үед асуудалд ордог. Жишээ нь зэс болон хөнгөн цагаан материал нь CO2 лазерын туяаны энергиийн ойролцоогоор 90 хувийг буцааж шиддэг. Энэ нь ижил түвшний таслалт хийхийн тулд волокон лазерийн шаарддаг хүчний нягттай харьцуулахад дөрвөөс тав дахин илүү чадал шаардлагатай гэсэн үг юм. Үр дүнд нь боловсруулах хугацаа удаашран, эцэст нь зардал ихсэж, үйлдвэрлэлийн бүх шугамд бүтээмжийн өсөлтийг бууруулдаг. Учир нь волокон лазерийн системүүдийг анхнаасаа л металлыг таслах зориулалтаар зохион бүтээсэн. Нөгөө асуудал бол CO2 лазер нь төмөрлөг металлууд дээр исэлдсэн ирмэг үлдээх tends байдаг. Энэ нь нэмэлт төгсгөлийн ажиллагаа шаардлагатай болгох тул үйлдвэрлэгчдэд нэмэлт ажил болон бүтээмжийн алдагдалд хүргэдэг.
CO2 лазерийн төхөөрөмжүүд одоогоор машин засварын үйлдвэрт маш чухал болжээ, ялангуяа самбар, шугам, агаарын цэсгийн онцгой даавуу зэрэг дотор харагдах нарийн хэсгүүдийг үйлдвэрлэх үед. Эдгээр машинууд пластик, нийлмэл материалуудыг гайхалтай нарийвчлалтайгаар огтолж, ирмэгийг дангаараа авч, агаарын цэсэг зөв ажиллах ёстой тул энэ нь маш чухал. Нөгөө их давуу тал бол термийн хувьд хичнээн үр дүнтэйгээр ажиллаж байгаа юм. Энэ нь огтлох явцад бага хэмжээний муруй бий болохыг хангаж, үйлдвэрлэгчид материалын 15% бага хэмжээгээр алдагдуулдаг. Одоогийн үед олон үйлдвэр энэ технологийг ашиглаж эхэлсэн нь мэдээж.
CO2 лазер нь агаарын тээврийн хэрэгслээр ажиллахад хэцүү материалтай ажиллахад зориулсан шийдэл болсон. Бид салбарын самбаруудаас эхлээд бүтцийн хэсгүүд хүртэлх орчин үеийн онгоцны ихэнх хэсгийг бүрдүүлдэг нүүрстөрөгчийн шилжүүлэгт полимер (CFRP) ба шилэн шүүгээний найрмал материалын талаар ярьж байна. Эдгээр лазерыг онцлог болгодог зүйл бол смолын матрицыг чийрэгжүүлэх давхаргуудыг гэмтээхгүйгээр 10.6 микрометр долгионы урттайгаар хайчлах чадвар юм. Энэ нь онгоцнуудыг боломжит хамгийн хөнгөн, харин хангалттай хүчтэй байлгах шаардлагатай үед чухал байдаг жин болон хүчний тэнцвэрийг хадгалахыг хангана. Ийм ч шалтгаанаар нийлүүлэгчид кабины хуваарилалт, моторын кап суурь зэрэг хэмжээсийг маш нарийвчлалтай авах шаардлагатай деталиудыг үйлдвэрлэж чаддаг. Эдгээр чухал хэсэгт 0.1 миллиметрээс доош нарийвчлалтай юм бол индустри нь илүү бага зүйлийг хүлээн зөвшөөрөхгүй.
Поликарбонат материалаас пластик багажны самбарын хэсгийг үйлдвэрлэхэд CO2 лазерийн систем рүү шилжсэнээс хойш нэг томоохон автомашин үйлдвэрлэгч компани ойролцоогоор 20-25% үйлдвэрлэлийн хугацаагаа бууруулсан. Эдгээр лазерыг ийм их ашигтай болгож буй зүйл бол хайчлах үйл явцад л хамааралтай мэдрэгчийн суурь, агаарын гаргалтын тунгалуудыг шууд интеграци хийх чадвар юм. Ингэснээр анхны хайчлалтаас хойш нэмэлт ажил хийх шаардлагагүй болдог. Масс үйлдвэрлэлийн шугам дээр минут бүр чухал болох үйлдвэрлэгчид энэ төрлийн үр ашгийг маш ихээр тооцдог. Түүнчлэн, үйлдвэрлэлийн хурд нэмэгдсэн ч ISO 9001 баталгаажуулалтын шаардлага хангасан бүх чанарын стандартыг хангаж байгаа тул бүтээгдэхүүний тогтвортой чанар буурахгүй байна.
CO2 лазер нь LED гэрлийн хайрцаг, OLED дэлгэцийн шаардлагатай өндөр чанартай акрилын самбаруудыг үйлдвэрлэхэд шаардлагатай болсон. Эдгээр лазер нь материалд шүргэлгүй ажилладаг тул тунгалаг чанарыг бууруулах жижиг зургаас сэргийлдэг. Ихэнх үйлдвэрлэгчид энэ аргын тусламжтайгаар гэрэл нэвтрүүлэх чадварыг ойролцоогоор 98% хүртэл хадгалж чаддаг гэж илэрхийлсэн. Монгол орны томоохон компаниуд одоо гарч буй шилэн OLED дэлгэцүүдэд шаардлагатай нарийн гэрлийн замын загвар, хүрээгүй дизайнүүдийг үүсгэхийн тулд эдгээр лазерын системийг ашигладаг. Сонирхолтой нь ижил лазерын ихэнх тохируулгууд дөлөнгөс хамгаалах поликарбонат материалыг мөн боловсруулдаг тул авиацийн далавч, автомашиний удирдлага зэрэг үзүүлэлтийн тод чанар болон аюулгүй байдлын стандарт ижил чухал байдаг салбаруудад өргөн ашиглагддаг.
CO2 лазерийн төхөөрөмжүүд нь материал хаягдалыг багасгаж, нарийвчлалтай ажиллах чадвараар нь текстиль, боодол, модны салбарт өргөнөөр хэрэглэгдэж байна.
Ойролцоогоор 10.6 микрон дахь энэ долгионы урт нь деним, бодит арьс болон цэвэрлэхэд хэцүү синтетик хольцууд зэрэг материалыг ирмэгийг нь зууралтугүйгээр хайчилж чаддаг. Эдгээр системүүдийн үр дүнтэй ажиллах шалтгаан нь ширхэгийг зэрэг хайлуулж, түгжээдэгт оршдог тул хувцас, зууваны халаас, тусгай тоног төхөөрөмж зэрэг эд зүйлсийг хайчилсны дараа нэмэлт ажил хийх шаардлагагүй болгодог. Нэгэн том жолоочийн машин үйлдвэрлэгч компани суудлын арьсыг хайчлахад CO2 лазерт шилжсэнээс хойш арьсны хаягдал 40%-иар буурсан. Энэ нь уламжлалт арга замаас илүү нарийвчлал, үр ашгийг хангаж чадахгүй учраас логиктай харагддаг.
CO2 лазер нь энгийн картон болон цаасан материал зэрэг биологийн задралд орох материалуудтай маш сайн ажилладаг тул ногоон баглаа боодолын шийдлүүдийн хувьд илүү тохиромжтой сонголт болдог. Уламжлалт огтлогч арга замаар онцгой гаралтын хайрцаг эсвэл захидалтаар хийсэн загварын хувьд шаардлагатай хурдан тохируулгыг лазерын технологийн санал болгодог боломжоор давах боломжгүй. Мөн индустрийн тайлангууд энэ чиг хандлагатай холбоотой гайхамшигтай мэдээллийг гаргаж ирсэн. Орчин үеийн дахин боловсруулж болох дисплей эсвэл компостод задран задардаг сав баглаа боодол зэрэг зүйлсийн хувьд үйл ажиллагаанд лазер хэрэглэх болсон байгууллагын талаарх брендийн хоёр хувиас илүү нь экологийн хувьд бодитой байхад анхаарч эхэлсэн.
CO2 лазерийн тусламжтайгаар дизайнерууд одоо олон тохиолдолд өндөр модын нарийн торгоны загвар эсвэл дэлгүүрийн татам 3D хаягийг бий болгох зэрэг амьдралд нэвтрэхэд хурдан шилжих боломжтой болсон. Жижиг хэмжээний модын бизнесүүд эдгээр лазертай хэрэгслийг ашигласнаар загварчлалын зардлыг ихэд бууруулдаг бөгөөд энэ нь уламжлалт үйлдвэрлэлтэй харьцуулахад ойролцоогоор 55%-иар бага зардал гаргах боломжийг олгодог. Эдгээр лазерын системүүдийн үнэ цэнэ нь экологийн хувьд илүү сайн практикт тусламж болох, мөн хариу үйлдлийг хурдасгах боломжийг олгоход оршдог. Энэ нь өнөөгийн хурдан хөгжөөд буй зах зээлд чухал ач холбогдолтой, учир нь энд дундын чиг хандлага тасралтгүй өөрчлөгддөг ба хэрэглэгчийн шаардлага нь янз бүрийн салбараар өөр өөр байдаг.
CO2 хайх машинаар тасламжийн үед илүүдэл материал үлдээхгүй, ихэвчлэн 0.1 мм нарийвчлалтай цэвэрхэн таслалт хийх боломжтой бөгөөд электроник үйлдвэрлэл эсвэл анагаахын хэрэгсэл үйлдвэрлэх зэрэг салбарт нэмэлт цэвэрлэх ажиллагаа шаардлагагүй болгоно. Эдгээр машинууд таслах үед материалыг шууд шүргэдэггүй тул уламжлалт механик арга замаас ойролцоогоор 15% илүү их хэмжээний хог хаягдал бууруулдаг. Ийм төрлийн үр ашгийг олон үйлдвэрлэгчид дугуй эргэцийн үйлдвэрлэлийн арга гэж нэрлэж байгаа практикт сайтар нийцдэг. Хамгийн сүүлийн үеийн загварууд нь Industry 4.0 технологитой сайн ажилладаг. Жишээ нь IoT сенсоруудын тусламжтайгаар бодит цагт хяналт тавих, автоматаар хооллох системүүдийг суурилуулсан үйлдвэрүүдэд үйлдлийн явцад 94% хүртэлх ажиллагааны үргэлжлэх хугацааг хангаж чадаж байна. Зарим үйлдвэрүүд тохируулгыг сайжруулсны дараа илүү сайн үр дүнд хүрсэн гэж тайлагнаж байна.
FDA саяхнаа CO2 лазерыг эмнэлгийн баглаа боодолд полимерийг бүрэн агаар нэвтрүүлдэггүй байлгах зорилгоор цэвэрлэхэд ашиглахыг зөвшөөрсөн. Ижил лазеруудыг хагалгааны үед агаарын урсгалыг удирдах зорилгоор жижиг тунгалаг хэсгүүдийг нарийн тохируулан байрлуулсан хагалгааны чийдэргийг үйлдвэрлэхэд ашиглаж байна. Хоолны ангиллын шилк, задардаг PLA пластик төрлийн материалыг огтлох үед үйлдвэрлэгчид молекул түвшинд гэмтэл үүсгэхгүй, тодорхой лазерын долгионы уртаас болоод бүх аюулгүй байдлын шаардлагыг хангаж чадаж байна. Өнгөрсөн жилийн зарим анхдагч туршилтууд илүү гайхамшигтай зүйлийг харуулсан ба хуучин ультра авиан аргатай харьцуулахад IV савыг таглахад лазер ашиглах нь ойролцоогоор 30 хувиар бага хугацаа шаардсан.
Үйлдвэрлэгчид бүгд дэлхийн хэмжээнд 200 ваттын CO2 лазерийг ажиллагч роботуудтай (кобот) хамт ашиглан шөнийн сменд гэрэл асгалгүйгээр захидалт деталуудыг үйлдвэрлэх зорилгоор нийлмэл үйлдвэрлэлийн шугамуудыг ажиллуулах туршлага хийж эхэлсэн. Тусгай орчуурын толгойнууд сүүлийн үед AI-ийн харааны технологийн тусламжтайгаар маш ухаалаг болсон бөгөөд акрилын хавтангийн хувьд фокусын зай, хийн даралтыг автоматаар тохируулж, нүүрстөрөгчийн давхар хольц зэрэг илүү хатуу материал руу шилжих үед өөрчлөлтийг хийж чаддаг болсон. Энэ нь CO2 лазерын технологи зөвхөн нэгэн хэрэгсэл биш, харин бүтээгдэхүүнийг шаардлагатай үед, үйлчлүүлэгчийн хүсэлтэд нийцүүлэн үйлдвэрлэх зорилготой гагнуурлагдсан үйлдвэрлэлийн системийг бий болгоход үндсэн үүрэг гүйцэтгэж байгааг харуулж байна.
CO2 лазераар таслахад 10.6 микрометр долгионы урттай байдаг нь пластик, мод, акрил, эдлэл, бусад органик материал зэрэг металл бус материалд илүү тохиромжтой байдаг.
Шилэн кабельтай лазер нь ихэвчлэн металл таслахад ашиглагддаг бол CO2 лазер нь илүү урт долгиотой байдлаараа эсвэл олон төрлийн материал таслахад илүү сайн ажилладаг бөгөөд иймээс цэвэрхэн таслалт хийх боломжийг олгодог, гэрэл отражлох асуудал бага гардаг.
Автомашин, авиаци, электроник, текстиль, боодол, модны салбарууд нарийн нарийвчлал, олон талт чадвар, материал алдагдлыг бууруулах чадварын талаархи давуу талуудын тулд CO2 лазер ашиглан таслах технологийг өргөнөөр ашигладаг.
CO2 лазер нь зэв, хөнгөн цагаан шиг гэрлийг ихээр отражладаг металл материалыг таслахад бага үр дүнтэй байдаг учир нь эдгээр материал лазерын энерги ихэнхийг ойлгоод, шилэн кабельтай лазерийн харьцангуй илүү өндөр энергийн нягшрал шаарддаг.
Ирээдүйн чиг хандлагуудад ухаалаг үйлдвэрлэлтэй интеграци, автомжуулсан үйлдвэрийн шугам, анагаахын багаж хэрэгсэл үйлдвэрлэх, хоол хүнсний аюулгүй байдлын стандартын дагуу (FDA) материал боловсруулах зэрэг орно.
Шандонг ЖоңГуадиан нь олон салбарын хэрэгслээр шинэчлэлийн лазерийн бичлэгийн машинуудыг болон зориулалттай лазер тоног төхөөрөмжийг ашиглахад туслах утга тусгай зорилгоор үзүүлдэг. Бидний итгэмжтэй бүтээгдэхүүн, хурдан захиалга, дуусгагүй үйлчилгээ нь үзэл бодолыг хангахыг зөвшөөрнө.
EN
