Индустрийн зэрэглэлийн лазерын системүүд нь торлог, дулааны шарх, тоног төхөөрөмжийн гэмтэл аюулгүй байдалд хүргэхээс сэргийлэхийн тулд хатуу аюулгүй ажиллагааны протокол шаарддаг. Эдгээр арга хэмжээнүүд нь хувийн хамгаалалтын хэрэгслүүд болон тодорхой лазерийн төрлүүд болон ажиллагааны орчны онцлогт нийцүүлэн зохион байгуулсан инженерийн хамгаалалтыг нэгтгэсэн байдаг.
Лазераас гарах долгионы уртыг бүрэн блоклохуйц нүдний хамгаалалт шаардлагатай — CO2 лазер (9.3–10.6 μm) нь шингэн лазер (1.06 μm) -ээс өөр оптик шүүлтүүр шаарддаг. Ажиллагчид ANSI Z136 стандартад нийцсэн нүдний хамгаалалт, галын эсэргүүцэлтэй гар хүрээ, биеийн ихэнх хэсгийг хамарсан хувцастай хослуулан ашиглан сарних цацрагийн аюулгүй байдлыг бууруулах ёстой.
Хоорондоо холбогдсон полиамид завсар болон бүтнээр нь боолттой хайрцаг нь ажлын бүсээс гадна цацрагийн тархалтыг саатуулдаг. Судалгааны үр дүнгээр тусгай хийгдсэн саад болон хана нь нээлттэй талбайд сарниж буй цацрагийн нөлөөллийг 99% хүртэл бууруулдаг бөгөөд цацрагийн эсрэг харагч нь ажиллагааны харагдацыг хадгалж үлдээдэг.
Орчин үеийн системүүд идэвхжсэн тохиолдолд цахилгааны гаралтыг 50 мс-ийн дотор зогсоодог давхар E-stop триггерийг интеграцчилсан байдаг. Эдгээр аюулгүй байдлын протоколууд нь 4-р ангийн лазерийн хамгаалах шүүртэй нийцэж, зөвшөөрөлгүй оролт эсвэл агаарын урсгалын доголдолд автоматаар цахилгааны хангамжийг тасладаг.
CO2 системүүдэд үр дүнтэй боросиликатын хамгаалалт (10.6 μm дээр OD 7+), ихэвчлэн ойролцоо болон хурдан хугарлын шилэн лазерын долгионы уртыг (1.06 μm) хангалтгүй блоклодог. Хамгаалах чадварыг хадгалахын тулд лазерын спектрийн гаралтанд нийцүүлэн материал сертификатыг үргэлж шалгана уу.
Нарийн хэсэгт онооход зориулсан лазерын туяаг удирдах, анхдагч лазерын чадлыг микрон түвшинд маш нарийн фокусын цэг болгон хувиргахад нарийвчлалтай хайлангийн линзүүд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Линз сонгохдоо материал нь ихээхэн чухал байдаг. Харин эрдэс бодис дээр CO2 лазер ашиглах үед цайр-селенид сайн ажилладаг бол, металлын гадаргуу дээр волокон лазер ашиглах тохиолдолд нэгдсэн диоксид ихэвчлэн илүү сайн сонголт байдаг. Оптик инженерчлэлийн 2023 оны судалгаа нь эдгээр линзийг зөв тохируулбал, ихэнх үйлдвэрлэлийн ажлын нарийвчлалыг ±0.05 мм-ийн дотор хадгалж чаддагийг харуулсан. Лазерын ажил хэр мэдрэг байдгийг бодвол муугүй юм.
99.8%-с дээш гэрлийг ойлгох чадвартай тольнууд лазерын цацрагийг нарийн оптик байгууламжуудаар энерги алдалтгүй дамжуулах боломжийг олгодог. Ихэнх CO2 системүүд инфра улаан туяаг илүү сайн ойлгодог учраас алтны давхаргатай тольнуудыг ашигладаг. Шилэн кабель лазерүүд ихэвчлэн диэлектрик хучилтыг ашигладаг боловч эдгээр нь орчим 0.15% гэрлийг нэвтрүүлдэг. Цацрагийг дамжуулах системийн ажиллагааг үзэх үед цэвэр ирмэг гаргахын тулд тольны зөв байрлал чухал байдаг. Жишээ нь, 0.1 градусын өнцгийн хазайлт л хэмжих хэмжээний нарийвчлалыг ойролцоогоор 12%-иар бууруулах бөгөөд энэ нь нарийвчлал шаардсан үйлдвэрлэлийн хэрэглээнд маш их ялгааг гаргаж өгдөг.
Хөндлөн шугам бутархай ба цацрагийн дүрсийг авах камер бүхий лазерын засварын багаж нь бодит цагт оптик замын шалгалтыг хийх боломжийг олгодог. Үйлдвэрийн хэрэглэгчид автоколлиматор ба интерферометрийн багажийг ашиглан долоо хоногт нэг удаа засвар шалгалт хийснээр фокустай холбоотой доголдол 67%-иар буурсан гэж тайлагнаж байна (Наалдамхай Инженерчлэл, 2024).
Интеграчилсан улаан цэгийн урьдчилан харах систем нь гарын авлагаар байрлуулахтай харьцуулахад тохируулгын алдааг 89%-иар бууруулдаг. Орчин үеийн лазерийн хэрэгслүүд нь 650 нм харагдах лазерийг автоматаар таазны параллакс засвар хийх боломжтой хослуулж, ажиллах зай 1.5 метр хүртэл <1 мм-ийн нарийвчлалыг хадгалж чаддаг.
Температурын үр дүнтэй удирдлага болон бохирдлын хяналт нь CO2 ба шилэн кабель лазерийн платформууд дээрх гаралтын чанар, тоног төхөөрөмжийн амьдралын хугацаанд шууд нөлөөлдөг ч ихэвчлэн анхаарал хандуулахад дутагддаг чухал асуудлуудын нэг юм.
CO2 лазер хоолойнууд ажиллаж байх үед маш их халдаг бөгөөд температур 30 градус Цельсийг давбал цахилгааны гарц удаан хугацаанд тогтвортой эвдрэлд орох эрсдэлтэй. Ийм үед аж үйлдвэрийн усны зуухнууд сайн ажилладаг бөгөөд шаардлагатай температураас дээш болон доош нэг градусын нарийвчлалтайгаар хүйтэн усны температурыг барьж чаддаг. Хамгийн ихэнх хоолойнууд техникийн үзүүлэлтээс хамааран 15-25 градус Цельсийн хооронд хамгийн сайн ажилладаг. Глобал Термал Менежмент Материалын сүүлийн тайлангийн мэдээллээр сонирхолтой зүйл гарч ирсэн. Хоёр циркуляци хөдөлгүүртэй зуухнууд нэг хөдөлгүүртэй зуухнуудтай харьцуулахад температурын хэлбэлзлийг ойролцоогоор 42 хувиар бууруулдаг. Энэ нь практикт томоохон ялгааг гаргадаг бөгөөд зогсолтгүй ажиллаж буй лазер хоолойн үйлчилгээний хугацааг 2-3 жилийн хооронд уртасгах боломжийг олгодог.
Үйлчилгээний замд минерал бутархай цуглахыг урьдчилан сэргийлэх нь термал холбоотой лазерын гэмтлийн 37% -ийг багасгадаг. Ажиллуулагчид:
Лазерын материал боловсруулах үед акрилыг хайчлах үед ультра жижиг хэсгүүд (UFPs < 0.1 микрон) болон устөрөгчийн цианид шиг хортой хийнүүд ялгардаг. HEPA 14 шүүлтүүртэй өндөр багтаамжит утаа зайлуулагч нь агаарт байгаа бохирдлын 99.995%-ийг барих бөгөөд оптик бүрэлдэхүүн хэсгүүд болон ажиллагчийн амьсгалын эрүүл мэндийг хамгаалдаг.
Хайчлалтын төхөөрөмжийн нүхээр дамжуулан чиглүүлсэн агаарын урсгал (15–30 PSI) хайчилсан завсраас хайлангуут материал авч гардаг бөгөөд буцах гэрлийн тохиолдлыг 68% бууруулж, мод, акрил зэрэг суурин дээр илүү цэвэр ирмэгийн төгсгөл (15%) өгдөг. Орчин үеийн лазерийн системүүд нь үйлдвэрийн агаарын шахуурга болон тусдаа насосны төхөөрөмжтэй нийцтэй, даралт тохируулдаг агаарын тусламжийн функцтэй интеграцид ордог.
Лазерийн төхөөрөмжид зориулан хийгдсэн огтлолтын хэвтүүр нь бат бөх металл эсвэл мэдэршгий акрилын хавтангийн ямар ч материал дээр нарийвчлалтай үр дүн гаргахад шаардлагатай. Модуль хэлбэрт зууван загвар нь зэвсэгт материалуудын доод талд үлдэх зовиуртай шатах толботойгоос сэргийлэхэд тусалдаг, ингэж лазерын оператор бүр тулгардаг асуудлыг шийдвэрлэдэг. Нэг ижил металлыг дахин дахин огтлох үед цайрны самбарын систем нь олон удаагийн огтлолтонд туршлага дээр суурилсан дэмжлэг үзүүлдэг. Тусгал өгдөг гадаргуутай ажиллах үед аюулгүй байдал маш чухал болдог тиймээс одоо үед тусгалын эсрэг тавцан стандарт тоноглол болсон. Эдгээр тавцангууд нь муу тусгалын туяаг шингээж авдаг, ингэснээр бусад асуудлыг өртөөс авна. Өнгөрсөн жилийн аюулгүй байдлын үнэлгээний сүүлийн үеийн мэдээллээр харахад ийм тавцанг ашигласнаар галын аюулыг ойролцоогоор 38%-иар бууруулдаг тул тусгал өгдөг материалтай тогтмол ажилладаг үйлдвэрүүдэд хөрөнгө оруулалт хийх worth байдаг.
Дөрөвдүгээр тэнхлэгийн эргэх хэрэгслүүд нь шилэн баглаш, аяга, муруй хэлбэртэй үйлдвэрийн деталууд дээр тасралтгүй лазерийн тэмдэглэгээ хийх боломжийг олгоно. 360° эргэлтийн үеэр 0.01° хүртэлх байршил нарийвчлалыг хадгалах өндөр моментийн чангаруурын систем нь диаметр нь ялгаатай зүйлс дээр график зураглалыг зүйрлэхгүйгээр хийхэд чухал үүрэг гүйцэтгэнэ. Хоёр роллерийн байгууламж материал деформацид автоматаар тохируулж, хоолой хэлбэртэй деталийг боловсруулах үед фокусын зайг тогтмол байлгана.
Бодит цагийн Z-тэнхлэгийн нөхөлтийн систем нь муруйсан мод, шохойтон кож, давхардсан акрилик материалтай төслүүдийн хувьд өндрийг гар аргаар тохируулах шаардлагыг арилгадаг. Боловсруулахаас өмнө электро-багтаамжийн сенсорууд гадаргуугийн рельефийг зураглаж, линзийг дамжуулан ажилладаг оптик систем нь үйл ажиллагааны явцад микрон түвшний засвар хийдэг. Энэ технологи нь тогтмол фокустай системүүдтэй харьцуулахад олон давхаргатай үйлдвэрлэлийн төслүүдэд материал хаягдалыг 27% бууруулдаг.
Өнөөгийн үйлдвэрийн газрууд лазер хайчлах тоноглолуудыг роботжуулсан ачаалалттай систем, оюунлаг конвейер багтаа зэрэгцээ нэгтгэж шөнө өдөр зогсолтгүй ажиллуулж байна. Паллет солих механизм нийлмэл деталиудыг боловсруулах үед материал буюу хавтанг солих үйл явцыг хариуцдаг бөгөөд компьютерийн зураглалын технологийг ашиглан дууссан деталиудыг ангилдаг автомжуулсан гарнууд байдаг. Эдгээр бүгдийг хамтатган ашиглах нь томоохон хэмжээний бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэдэг газруудад гараар хийгддэг ажлын хэмжээг хоёр гуравт нь багасгадаг. Тийм ч гэсэн энэ хэмжээний автоматжуулалт хийгдсэн ч лазерын цацрагийг зөв байрлалд нь барьж байхад тусгай агаарын боодолтой сууриндаа тулгуурладаг бөгөөд хөдөлгөөнтэй байдлаас салангид байдаг.
CO2 ба ширхэг лазерын системүүдийн үйл ажиллагааны үр ашгийг болон урт хугацааны ROI-г шууд нөлөөлөх нь лазерын гараар авах хэрэгслүүдийг стратегийн хувьд сонгоход оршино. Гүйцэтгэлийн шаардлагуудыг төсөвтэй тэнцвэртэй байлгахын тулд техникийн үзүүлэлтүүд болон амьдралын мөчлөгийн зардлыг шинжилж үзэх шаардлагатай.
Судалгааны хувьд шилэн хоолойн хэлбэр нь ширхэгийн лазерын хайчлалт үед хийн урсгалд ихэд нөлөөлж, иймд түүнийгээс хамаарч булангуудын цэвэрлэгээ болон эцсийн хайчилтын чанар хамаарна. Сүүлийн үеийн туршилтууд нь 4 кВт-ын машин дээр 1.5 мм зэвэрдэггүй гангийн хувьд цилиндр хэлбэртэй шилэн хоолойноос харьцуулахад конусан хэлбэрийн шилэн хоолойг ашигласнаар ирмэгийн төгсгөлийн чанарыг ойролцоогоор 22 хувиар сайжруулж болохыг харуулсан. Мэргэжлийн хүмүүс шилэн хоолойн хэмжээ болон материаллын зузаан хоорондын тохирох харьцаа маш чухал гэдгийг мэднэ. Хэрэв ажиллуулагчид ажлын хэмжээнд хэт том шилэн хоолой сонгох юм бол илүү их хий зарцуулж, бүтээгдэхүүний чанарт ямар ч сайжрал гарахгүй, зарим тохиолдолд хэрэглээ 18% -иар нэмэгдэж, чанарт ямар ч сайжрал гарахгүй.
CO2 лазерын хоолой нь урьдчилан таамаглагдахуйцаар элэгдэж, гаралтын чадал 15–20%-иар буурч солих шаардлагатай болно. 7 хоногт дунджаар 40 цагаас дээш ашигладаг системүүд нь ихэвчлэн 12–18 сард нэг удаа хоолойгоо солих шаардлагатай байдаг. Урьдчилан сэргийлэх засварын ажиллагааг хэрэгжүүлснээр хоолойн амьдралын хугацааг засвар хийх замаар солих арга хэмжээнд харьцуулахад 30%-иар сунгах боломжтой.
| Фактор | Ерөнхий хэрэглээний хэрэгслүүд | Онцгой зориулалтын шийдлүүд |
|---|---|---|
| Анхны зардал | 40–60% бага | Эхний төлбөр их |
| Системийн нийцэлт | Баталгаажуулалт шаардлагатай | Нэгтгэлтийг баталгаажуулсан |
| Хамгийн их үеийн ROI | Солих үед хэмнэлт гарах боломж | Хурдан зогсох хугацаа |
Ерөнхий хэрэглээний хэсгүүд нь шууд үнийн хувьд хэмнэлттэй ч, оптикийн инженерийн шалгуунаар үзэхэд онцгой зориулалтын хэрэгслүүд нь цацрагийн дамжуулалтын системд тохируулах алдааг 90%-иар бууруулдаг.
Операторууд нь гол боловсруулалтын дутагдалд шийдэл олгох хэрэгслүүдийг эхлээд сонгосноор хамгийн сайн ашиг олдог — их хэмжээний үйлдвэрлэлт хийдэг компаниуд автомжуулсан савхны солигчоор (дундаж 7,500 ам.долларын зардал, 30% нэмэгдсэн боловсруулалтын чадал) илүү ихээр боломжтой болдог бол жижиг лабораториуд ялгаатай материалуудад тохирох олон долгионы урттай аюулгүй байдлын системд хөрөнгө оруулах ёстой.
Хамгаалах нүдний шил нь CO2 эсвэл шилэн кабельт лазер зэрэг лазерын системээс цацрагддаг тодорхой долгионы уртыг бүрэн блоклохын тулд маш чухал бөгөөд операторыг туссан цацрагийн эрсдэлээс хамгаална.
Усны хөргөгчид CO2 лазерын хоолойн хэт халалтаас гэмтэхээс сэргийлэх, үйлчилгээний хугацааг 2-3 жилээр сунгахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.
HEPA шүүлтүүртэй утааны шүүргүүрүүд нь хэт жижиг хэсгүүд болон хортоо хий шиг эрүүл мэндэд сөргөөр нөлөөлөх бүтээгдэхүүнүүдийг зайлуулж, ажиллагчийн эрүүл мэндийг хамгаалах, оптикийн бүрэлдэхүүн хэсгийг хадгална.
Роботын ачаалалтын систем, оюунлаг конвейер зэрэг автомжуулалтын хэрэгслүүд нь гар ажиллагааг бууруулж, лазерын цацрагийн зөв байршлыг хадгалж, үйлдвэрийн үр ашгийг сайжруулдаг.
Ерөнхий төхөөрөмжүүд нь анхдагч зардлыг бууруулдаг бол онцлог шийдлүүд нь баталгаажсан интеграци, зогсолтын цагийг багасгадаг тул үйл ажиллагааны шаардлагад нийцүүлэн стратегийн сонголт болдог.
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
