Лазерын эх үүсвэрүүд нь хэрхэн гүн зэх, баримажийн ямар төрлийн дэлгэрэнгүй мэдээллийг гаргаж авахыг удирдах цацрагийг үүсгэдэг. Мод, даавуу шиг материалтай ажиллахад CO2 лазер нь зах зээл дээр ноёрхдог. Өнгөрсөн жилийн салбарын статистик үзүүлэлтээр тэд бүх системийн ойролцоогоор гурван хоёрыг ашигладаг. Харин шилэн лазер нержисан ган шиг металл гадаргуун дээрх маш нарийн дэлгэрэнгүй мэдээллийг авахад маш сайн үр дүнтэй байдаг. Чадал нь ихэд хэлбэлзэлтэй байдаг. Тоглоомын зориулалтаар ашиглагчид 40 ваттын чадалтай зүйлээс эхэлж болох бол том үйлдвэрүүд нэг мянгаас дээш ваттын чадал бүхий машин хэрэгцээтэй байдаг. Сонирхолтой нь диод лазерүүд саяхны үед тодорхой пластмассыг баримажлахад өргөн түгэвэр болсон бөгөөд ажиллуулахад харьцангуй хямд байдаг.
Лазерын систем нь цацрагийг зөв удирдахын тулд өндөр цэвэр селенийн цайрны линз болон мөнгөний давхаргаар бүрсэн тольнуудад итгэлтэй ажилладаг. Зөв фокусын уртыг сонгохдоо материалын зузаан нь тодорхой түлхүүр хүчин зүйл юм. Жишээ нь, оюутны ажил хийх үед 2.5 инчийн линз нь мэдрэмтгий хэсгүүдэд шаардлагатай жижиг 0.1 мм-ийн цэгийн хэмжээг үүсгэдэг. Нөгөө талаас, мод шиг илүү зузаан материалуудад илүү том зүйл шаардлагатай тул 20 мм хүртэлх зузааны самбараар ажиллахад 4 инчийн линз илүү сайн ажилладаг. Мөн тоосноос хамгаалах давхаргуудыг ч мартаж болохгүй. Эдгээр тусгай боловсруулалт нь эсвэл ажилласны дараа ч гэсэн гэрлийн дамжуулалтыг 98%-иас дээш хадгалдаг тул удаан хугацаанд илүү бага зогсолт, үйлчилгээний зардал шаарддаг.
Орчин үеийн лазерийн шинж чанарын машинууд нь хаалттай циклтэй серво мотор болон бодит хугацааны температурын сенсор ашиглан ±0.01 мм-ийн нарийвчлалд хүрдэг. Захидалсан программ вектор дизайнг G-code болгон хөрвүүлж, XY тэнхлэгийн хөдөлгөөнтэй зэрэгцүүлэн секундэд 100,000 импульстай лазерыг зохицуулдаг. Дэвшилтэт загваруудад мөргөлдөөнийг илрүүлэх, автоматаар чадлыг тохируулах системүүдийг оруулсан бөгөөд гар аргаар тохируулах системүүдтэй харьцуулахад алдааг 73%-иар бууруулдаг.
Урт хугацааны металл дээр бичвэр татах үед илүүдэл халуунг багасгахад туслах анодчлогдсон цийнхий овоолго ба зэсний нүхтэй хавтангууд ашигладаг. Одоогийн үед лабораториудад хэрэглэж буй соруулгын хүснэгтүүд нь ихэвчлэн 0.8 бар даралтанд тэсвэртэй бөгөөд арьсны материал зэрэг зүйлсийг бат бэх байлгахад маш сайн үйлчилдэг. Харин Z тэнхлэгийн дагуу байрлах цахилгаантжуулсан платформууд нь байнгын гар ажиллагаагүйгээр нэгэн зэрэг олон гурван хэмжээст зүйлсийг боловсруулах боломжийг олгодог. Маш нарийн ажлын хувьд хатуу гранит эсвэл тусгай ган хольцоос бүтсэн үйлдвэрийн хүрээ нь хэлбэлзлийг 5 микрон доор бууруулах боломжтой. Ийм түвшний тогтвортой байдал нь хамгийн бага хөдөлгөөн ч бүхий батлагдсан дамжуулагчийн пластин дээр тэмдэглэх зэрэг мэдрэмтгий ажлуудын хувьд маш чухал юм.
CO2 лазер нь 10.6 микрометр долгионы урттай байдгаас болж органик материалд зориулан тэмдэглэхэд маш сайн ажилладаг. Энэ долгионы урт нь шаталт эсвэл муруйцгалыг үүсгэхгүйгээр сайн үр дүн өгч, цахим бус материалтай хослуураа сайн ажилладаг. Мод, акрил, кожу, эсвэл даавуу зэрэг материалтай ажиллах үед эдгээр лазер нь нарийн гадаргууг хайлуулахгүйгээр маш цэвэр тэмдэглэл үүсгэж чаддаг. Зарим үйлдвэрийн тестүүдийн дагуу 12 мм-с хэтрэхгүй зузааны ихэнх материалд ирмэгийн чанар 98%-иас дээш хадгалагддаг боловч энэ нь машиний тохиргооноос хамааран өөрчлөгддөг. Олон үйлдвэрийн цех нь дохивол, мастер классын ажил хийхэд эдгээр лазерыг маш олон талын хэрэгслээр ашигладаг. Гэсэн хэдий ч, тусгал өгч буй металл дээр тэмдэглэхийг хичээвэл CO2 лазер нь тийм ч тохиромжтой биш гэдгийг хурдан ойлгох болно. CO2 лазерын системийг хамгийн их ашигтай ашиглахын тулд дулаан сайн дамжуулдаггүй материалтай ажиллах нь илүү зөв сонголт юм.
Шилжүүлэгчийн гадаргуугийн материалуудыг халах эвдрэл ашиглахгүйгээр зайлуулдаг чиглүүлсэн 1,064 нм долгионы урттай цацрагаар маш нарийн металл дээр тэмдэглэгээ хийх боломжийг фибер лазерууд олгодог. Эдгээр машинуудын чадал ихэвчлэн 20-60 ваттын хооронд байдаг бөгөөд зэвэрдэггүй болон хөнгөн цагаан, мөн титаны сплав зэрэг металлууд дээр гайхалтайгаар хурдан ажилладаг. Зарим загварууд ажиллагааны үеэр секундэд ойролцоогоор 7,000 мм хурд хүрч чаддаг. Эдгээр системүүдийг ялангуяа татам таних шинж чанар бол тэмдэглэх материалтай шууд харьцахгүйгээр ажилладагт оршдог. Энэ нь процессийн явцад бараг аюулгүй боловсруулалтын үлдэгдэл үүсдэггүй гэсэн үг юм. 2023 онд Laserax компанийн салбарын тайлангийн мэдээний байгаагаар автомашин, ачааны машинуудын хувьсгалын хэсэгт тэмдэглэх үед үйлчилгээний зардал ойролцоогоор 34%-иар буурахад хүргэдэг. Бага хугацаанд их хэмжээний үйлдвэрлэлийг хийх шаардлагатай үйлдвэрлэгчид энэхүү үр ашгийг хугацаа өнгөрөх тутам илүү ихээр мэдэрдэг.
Nd:YAG болон ванадат кристал лазерууд нь 100-300 Вт чадал үүсгэж, хэрэвцэгийн гүн ороох ажилд тохиромжтой бөгөөд инструментийн болон цагаан тугалын шингэн зэрэг хатуу материал дээр ойролцоогоор 1.2 мм гүнтэй ороох боломжийг олгоно. Гэсэн хэдий ч анхаарах зүйл бий. Эдгээр лазерын системийн насос диод нь ширхэг дахин хурдан элэгддэг бөгөөд энэ нь цаг хугацаа өнгөрөх тутамдаа засварын зардалд мэдээж нөлөөлдөг. Зөв суурилуулга нь сургалтад хамрагдсан ажилтнуудын нарийн тохируулгыг шаарддаг тул ихэнх үйлдвэрлэгчид ийм төхөөрөмжийг зөвхөн хамгийн өндөр чадлын гаралт шаардлагатай тусгай ажлуудад хадгалдаг. Эдгээр нь ердийн дэлгүүрийн хэрэгсэл биш, харин хэвийн тоног төхөөрөмжийн чадавхас давамгайлсан тодорхой үйлдвэрлэлийн бодлогын шийдэл юм.
| Лазерын төрөл | Нягтны дэлгэрэнгүй | Үндсэн материалын төрлүүд | Хамгийн их ороох гүн |
|---|---|---|---|
| CO2 | 10.6μm | Мод, акрил, кож | 12mm |
| Утас | 1,064nm | ЦАГААН ТӨМӨР, алюмин | 0.8мм |
| Кристал | 532-1064nm | Титан, хэрэвцэгийн болон цагаан тугалын шингэн | 1.5мм |
Ийлчдэсийн гэрчилгээний баталгааг үргэлж шалгана уу, ялангуяа пластикт нэмэгдэл (буюу UV стабилизатор) нь шилжүүлэг хийх чанарт нөлөөлж болзошгүй. Гуравдагч талын шалгалтаар волфрам лазер нь бусад аргаас илүү анодчилсон хайрцаглаг нарийн төвөгтэй дээр 62% өндөр кантраст гаргадаг.
Лазерын чадал нь түүний хийж чадах ажилд ихээхэн нөлөөтэй. Мод, акрил гадаргуу зэрэг дээр нарийн зураг оруулах үед 5-30 ваттын бага чадалтай лазер маш сайн ажиллах бөгөөд ойролцоогоор 0.001 мм-ийн нарийвчлалтай нарийн ажиллагааг хийж чадна. Нөгөө талаас, 50 ватт болон түүнээс дээш чадалтай том лазерууд нь метал, керамик шиг хатуу материалуудыг секундэд 300 мм-ээс дээш хурдаар хялбархан огтолж чаддаг. Гэхдээ 2024 оны сүүлчийн үеийн үйлдвэрийн лазерийн ашиглалтын судалгаа эдгээр чинээлэг машинууд жижиг хариугаасаа ойролцоогоор 40% илүү цахилгаан хэрэглэдэг байсан ч үйлдвэрийн орчинд үйлдвэрлэлийн хугацааг бараг хагасаар бууруулж чаддаг байв. Арьсны бүтээгдэхүүн, тодорхой төрлийн боловсруулсан хөнгөн цагаан зэрэг олон төрлийн материалтай ажилладаг жижиг үйлдвэрлүүлэгчид ихэвчлэн 20-40 ваттын дунд зэргийн системүүдийг сонгодог бөгөөд эдгээр нь гүйцэтгэл болон практикийн хооронд зохистой тэнцвэрийг бий болгодог.
Тэмдэглэх талбайн хэмжээ нь ямар төрлийн төслүүдийг хэрэгжүүлж болохыг тодорхойлоход чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Ойролцоогоор 100x100 мм хэмжээтэй жижиг ажлын талбайнууд нь саван, эсвэл түргэн загвар зэрэг зүйлсийг хийхэд тохиромжтой. Гэсэн хэдий ч 500x500 мм эсвэл түүнээс дээш хэмжээтэй том талбай бүхий тоноглолууд нь компаниуд нэгэн зэрэг олон зүйлийг боловсруулах боломжийг олгоно. Жишээ нь, дохиоллууд эсвэл хальсны ажиллагаа. Өнгөрсөн жилийн зарим судалгаагаар илэрсэн байдлаар, том машин ашигладаг компанийн ойролцоогоор гурван хоёр нь бүтээгдэхүүнийг нэг даралтаар олон зэрэг тэмдэглэснээр үйлдвэрлэлийн хугацааг дунджаар дөрөвний нэгээр бууруулсан байна. Энд анхаарах ёстой өөр нэг сайн онцлог бас бий. Олон орчин үеийн системүүд нь цэргийг хөдөлгөж болдог тавцан, мөн Z тэнхлэг дээрх өндрийг тохируулах боломжтой байдаг. Энэ нь бөмбөлөг хувин шилэн сав, муруй хэлбэртэй электрон бүрэлдэхүүн хэсэг зэрэг янз бүрийн хэлбэртэй зүйлсийг боловсруулах боломжийг олгох бөгөөд үүнээс үйл ажиллагаа илүү уян хатан болдог.
Модуль бүтэц нь лазерын чадлыг нэмэгдүүлэх, шилсийг солих эсвэл шаардлагатай үед рельсийг уртасгах ажиллагааг хялбар болгодог. Энэ нь үйлдвэрүүд бүх системээ шидэхгүйгээр янз бүрийн материал эсвэл томоохон үйлдвэрлэлийн нийлүүлэлтийг хариулж чадна гэсэн үг юм. Судалгаа нь модуль бүтцийг ашиглах нь таван жилийн турш зардлыг ойролцоогоор 30% хүртэл бууруулдаг гэж харуулсан. Компаниуд ихэвчлэн жижигхэн эхэлдэг бөгөөд эрэлт нэмэгдэх тусам 30 ваттаас 60 ваттын ширхэг лазер руу шилжих магадлалтай. Зарим нь автомжуулсан конвейерийн багаж тавьдаг тул машинуудыг тогтмол хяналтгүйгээр шөнө нь ажиллуулж болдог. Энэхүү уян хатан байдлыг ашигласнаар өсөлтийн янз бүрийн үе шатанд үйл ажиллагаа гладкоор явагдах болно.
Орчин үеийн лазерийн боловсруулах машинууд нь програм хангамжийн интеграц ба автоматжуулалтад тулгуурлан ажлын урсгалыг хялбаршуулж, нарийвчлалыг хамгийн их байлгахыг зорьдог. Эдгээр функцүүд нь анхдагч загваруудыг гажиггүй боловсруулалтанд хувирган, гар ажиллагааг хамгийн бага болгож, индустрийн болон бүтээлч хэрэглээнд зайлшгүй шаардлагатай болгодог.
Орчин үеийн CAD/CAM системүүд Adobe Illustrator эсвэл CorelDRAW зэрэг програмаас шууд вектор файл авч ажиллах боломжтой тул гар аргаар дараалан дүрсийг дүрслэх уйтгартай ажлыг хийх шаардлагагүй болдог. API суурьтай системүүд загварын давхаргуудыг синхрончлох, шугамын зузаан тохируулах, огтлох гүнийг тохируулах зэрэг үйл явцыг автоматаар удирдана. Энэ нь бэлтгэлийн цагийг хүчтэй бууруулдаг. Өнгөрсөн жилийн салбарын стандарт үзүүлэлтүүдийн дагуу ийм системүүд нь хэвийн арга барилын 35-50 хувийн цагийг хэмнэдэг. Ийм системийн гол давуу тал нь акрил хавтан, аноджуулсан хөнгөн цагаан зэрэг нарийн нарийвчлал шаарддаг материалуудтай ажиллах үед гарч ирдэг. Ийм нарийн төвөгтэй деталийг зөв гүйцэтгэх нь үйлдвэрлэлийн чанарт ихээхэн нөлөө үзүүлдэг.
Орчин үеийн автофокусын системүүд материал дамжих үед түүний зузааныг хэмжихийн тулд конденсаторын сенсор эсвэл камерийн хараа технологийг ашигладаг бөгөөд энэ нь идеал бус гадаргуутай материал дээр ажиллах үед ч фокусын цэгийг зөв байлгаж чаддаг. Том масштабын үйлдвэрлэлд ажил их үед эдгээр системүүд зогсолтгүй хөдөлж буй моторт конвейерт холбогдож, цагт зуут олны ижил барааг зогсолтгүй шахах боломжийг олгодог. Өнгөрсөн жилийн зарим сүүлийн үеийн салбарын судалгаагаар илэрсэнээр ийм автоматжуулсан байгууламжийг ашигладаг үйлдвэрүүд нь ажилтнуудын зүгээс гар унагаах тохируулгын цагийг хамгийн багадаа гурван дөрөвний нэг хүртэл бууруулж, металлын шагнал, тэмдэг, төстэй бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх салбарт хүнд хөдөлмөрийн ачааллыг хүчтэй бууруулсан байна.
GRBL суурьтай системүүдийг эхэндээ модон бүтээгдэхүүн дээр ажиллах зориулалтаар ашигладаг хэрэглэгчдийн хувьд, тусгай програм хангамж нь ямар ч материалд тохируулахад бэлэн байдаг тул маш олон төрлийн материалд удаан биш тавиад л ажиллуулах боломжтой. Энэ нь бүх зүйлс хэрхэн ажилладаг вэ гэдгийг одоо мэдэхгүй байгаа хүмүүст маш их хялбар болгодог. Нөгөө талаас, бүх дэлгэрэнгүйд бүрэн хяналт тавихыг хүсдэг хэрэглэгчид анхны код нь нээлттэй байх LightBurn зэрэг програм хангамжууд руу илүү их татагддаг бөгөөд тэд эндээс чадлын тохиргооноос хүртэл хэвтээ хурдны тохиргоо хүртэл бараг бүхнийг өөрчлөх боломжтой. Орчин үеийн цэсийн дэлгэцийн удирдлагууд ч мөн их ухаалаг болсон. Операторууд цэсийг гулсган шилжих, байршлын камерийн тусламжтайгаар бодит цагт явагдаж буй үйл явцыг томруулах боломжтой болсон нь шинээр эхлэгчдийг хурдан дадлагаар хангахад тусалдаг. Хэрэв бид үйлдвэрийн зэрэглэлийн машинуудыг авч үзвэл, тэнд мөн хүндэтгэхүйц аюулгүй байдлын онцлогууд байдаг. Мөргөлдөөнийг илрүүлэх нь үнэтэй осол гарахаас сэргийлдэг бол энергийн хяналт нь хэрэглээний хурдыг хянах боломжийг олгодог бөгөөд ISO стандартад нийцсэн чанарын менежментийг шаарддаг үйлдвэрүүдэд энэ нь маш чухал.
Лазерийн боловсруулах төхөөрөмжийн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд лазерын эх үүсвэр, оптик болон тольнууд, удирдлагын систем, ажлын гадаргуу орно.
CO2 лазер нь долгионы уртаараа мод, акрил зэрэг органик материалд голчлон ашиглагдах бол шилэн кабельт лазер нь металл дээр тэмдэглэхэд тохиромжтой бөгөөд халууны хохирол хамгийн бага байдаг.
Чадлын түвшин нь төхөөрөмжийн боловсруулах чадварыг нөлөөлдөг бөгөөд сул чадалтай системүүд нь зөөлөн материал дээр нарийн ажиллахад тохиромжтой бол метал шиг хатуу материалд өндөр чадал шаардлагатай.
Модуль ба масштаблах боломжтой загвар нь цахилгаан хангамж болон бүрэлдэхүүн хэсгийн шинэчлэлтийг хийх боломжийг олгох замаар бүх системийг солихгүйгээр үйлдвэрлэлийн нэмэгдэж буй шаардлагад нийцүүлэн өргөжүүлэх боломжийг хангаж, ирээдүйд бэлэн байх боломжийг олгодог.
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
