Лазерлік кесу болаты: параметрлерді баптаудан дәл шеттерге дейін

Лазерлік болат кесудің негізгі принциптерін түсіну

Қатты болатты хирургиялық дәлдікпен кесетін жарықтың интенсивтілігін бағыттауды елестетіңіз. Бұл заманауи металдарды өңдеу қондырғыларында күнбе-күн болып тұрады. Автокөліктен бастап ғарыш саласына дейінгі әртүрлі салаларда плазмалық және оттегілі-отынды кесуге альтернатива ретінде лазерлік болат кесу анықталған дәлме-дәл өндірістік әдіс болып орын алды.

Бірақ сәуле металлға жеткен кезде нақты не болады? Неліктен болат басқа материалдармен салыстырғанда осы процеске өзіндік қалай реакция береді? Сіз жобаңыз үшін лазерлік кесу қызметін бағалауда болсаңыз немесе тек заманауи өндірістің артқы технологиясын түсінгіңіз келсе, бұл нұсқаулық фундаменталды ғылымнан бастап практикалық параметрлерді таңдауға дейінгі барлық нәрсені түсіндіреді.

Неліктен болат дәлме-дәл кесу технологиясын қажет етеді

Болат — бұл кез-келген металл емес. Оған сәйкес 5198°F дейін жететін балқу нүктесіне сай, оны өңдеу үшін қажетті энергия мөлшері үлкен болады. Moore Machine Tools алайда болат лазерлік энергияны тиімді сіңіреді, сондықтан лазерлік метал кесу қолданбалары үшін идеалды таңдау болып табылады.

Болаттың жылу өткізгіштігі өзіндік артықшылық туғызады. Алюминий немесе мыс сияқты жоғары өткізгіштікті метаттардан өзгеше, болат жылуды өңделетін бөлшек бойымен тез таратуға және шашыратуға жол бермей, кесу аймағында жергілікті түрде ұстап тұрады. Бұл сипаттама лазерлік метал кесу машинасына әрбір кесудің айналасындағы жылу әсеріне ұшыраған аймақты минималдандыра отырып, тұрақты кесу сапасын сақтауға мүмкіндік береді.

Лазерлік металл кесу нәтижелеріне дәстүрлі кесу әдістері жете алмайды. Механикалық қайшылау материалдың деформациясын тудырады. Плазмалық кесу шикі қиықтар қалдырады, олардың қосымша өңдеуі қажет болады. Лазерлік кесу, керісінше, қабырғаның тік бұрыштылығын, өлшемдік дәлдікті және беттің сапасын қамтамасыз етеді, сондықтан дәлме-дәл болат бөлшектер үшін бұл әдіс біртіндеп негізгі таңдауға айналады.

Лазер мен болат әрекеттесуінің ғылыми негізі

Негізінде лазерлік металл кесу — бұл жылу процесі. Фотондық энергияны болат бетіндегі өте кішкентай нүктеге шоғырландыратын фокусталған лазер сәулесі. Фотондар материалға соқтығысқанда, олар өз энергиясын болат атомдары мен молекулаларына береді, сол аймақта температураның тез өсуіне әкеледі. Болат балқиды, ал кейбір жағдайларда жартылай буланады, ал көмекші газ ағыны балқыған материалды шығарып тастап, таза кесу арасын (керф) қалыптастырады.

Сәйкес TWI Global , бұл процесс үш негізгі түрге бөлінеді:

• Балқыту арқылы кесу: Химиялық реакциясыз балқыған болатты шығару үшін инертті газ, мысалы азот қолданылады
• Жалын арқылы кесу: Өттік газ ретінде оттегіні пайдаланады, бұл процесте энергияны қосатын экзотермиялық реакция тудырады
• Қашықтан кесу: Өттік газсыз жоғары интенсивті сәулелерді қолданып, жұқа материалдарды бөлшектеп буландырады

Талшықты лазер болат қолданбалары үшін осы процесті түбегейлі өзгертті. Бұл қатты денелі лазерлер оптикалық талшықтар арқылы сәулелер тудырады, дәстүрлі CO2 жүйелеріне қарағанда жобалық тиімділіктің жоғары деңгейін қамтамасыз етеді және аз қызмет көрсетуді талап етеді. Қазіргі заманғы талшықты лазерлік жүйелер кесу енін 0,004 дюймге дейін тарылтуға мүмкіндік береді, бұл дәстүрлі кесу әдістерімен мүмкін емес күрделі конструкцияларды жасауға мүмкіндік береді

Бұл нұсқаулықтың барысында сіз әртүрлі болат түрлері үшін тиісті параметрлерді таңдау, әртүрлі лазерлік технологиялардың мүмкіндіктері мен шектеулерін түсіну, кесудің жиі кездесетін мәселелерін шешу және нақты қолданылу аясыңызға сәйкес қызмет көрсетушілерді немесе жабдықтарды бағалау туралы білесіз. Мақсаты ыңғайлы: инженерлер үшін жазылған техникалық нұсқаулықтар мен ықшамдалған шолулар арасындағы қашықтықты жою үшін сізге іс-әрекетке ықпал ететін білім беру.

Болат үшін Талшықты Лазер CO2 Технологиясына Қарсы

Сіз лазерлік энергияның болатпен қалай әрекеттесетінін түсінесіз. Бірақ шын мәнінде шешім қабылдау осы жерден басталады: сіздің болат кесу қолданылуыңыз үшін қай лазерлік технология шынымен ең жақсы нәтижелерді береді? Ол талшықты лазерлік кесу машинасы 2025 жылға таман нарықтың 60% үлесін алғаннан бері металл өңдеуді түбегейлі өзгертті, бірақ CO2 жүйелері белгілі бір жағдайларда әлі де өз позициясын сақтап отыр. Неге осылай болатынын түсіну үшін әрбір технологияның қалай жұмыс істейтінінің физикасына сүңгу керек.

Болат Өңдеу Үшін Талшықты Лазердің Артықшылықтары

Талшықты лазер сәулесін 1064 нм толқын ұзындығында жарық шығаратын қатты денелі ортада генерациялайды. Бұл қысқа толқын ұзындығы болат өңдеу үшін өте маңызды, себебі металдар CO₂ жүйелері шығаратын 10 600 нм толқын ұзындығына қарағанда оны едәуір тиімдірек жұтады. Нәтижесінде? Талшықты лазер кескіш жұқа мен орташа қалыңдықтағы болатты минутына 100 метрге дейінгі жылдамдықпен кесіп, шамамен 70% аз энергия тұтынуы мүмкін.

Бұл практикалық тұрғыдан не дегенді білдіретінін қарастырыңыз. EVS Metal компаниясының 2025 жылғы технологиялық талдауына сәйкес, талшықты лазерлік жүйелер сағатына 277 бөлшекке дейін өнім шығаруға қабілетті, ал CO₂ жүйелерінің сәйкес көрсеткіші тек 64 бөлшекке сағатына тең. Осы өнімділік айырмашылығы тікелей жылдам жеткізу уақытын және бөлшек басына келетін төмен бағаны білдіреді.

Ұстау – тағы бір сенімді артықшылық. Талшықты лазерлік машина сәуле ластанудан толық қорғалған оптикалық талшық кабель арқылы өтетін монолитті конфигурацияны пайдаланады. Шындыққа сәйкес Esprit Automation , CO2 лазерлік кесу басын әр аптасына 4-5 сағат сақтау қажет, ал талшықты жүйелер үшін бұл уақыт жарты сағаттан кем. Сонымен қатар, шығындалатын материалдар тізімі де қатты қысқарады. Талшықты лазерлік CNC жүйелері негізінен сопло мен қорғаныш терезесін ауыстыруды қажет етеді, ал CO2 лазерлеріне регулярлы түрде айналарды тазалау, гармошкаларды ауыстыру және сәулеге қайта бағыт беру қажет.

Алюминий мен мыс сияқты жарқырағыш металдар үшін талшықты лазерлер маңызды болып табылады. Қысқарақ толқын ұзындығы кері жарқыраудан CO2 осцилляторларына зақым келтіретін материалдарды тиімді кесуге мүмкіндік береді. Бұл нұсқаулық негізінен болатқа бағытталған болса да, жұмысыңызға әртүрлі металдарды өңдеу кіретін болса, осы мүмкіндікті түсіну маңызды.

CO2 лазерлері әлі де қолданысын табатын жағдайлар

Талшықты лазерлер көптеген болат қолданыстарында басымдық танытса да, CO2 лазерлік метал кесу нақты артықшылықтарды сақтайды. Ұзын толқындылық 20-25 мм астам қалыңдықтағы болат материалдармен әрекеттесуде жиектің жоғары сапасын береді. Кейбір шеберханалар CO2 жүйелері жылдамдықтан гөрі жиектің сапасы маңызды болатын ауыр плита үшін тазарақ және тұрақтырақ кесуді қамтамасыз етеді деп хабарлайды.

CO2 лазерлер органикалық емес материалдарды өңдеуде де жақсы жұмыс істейді. Егер сіздің цехыңыз ағаш, акрил, тері немесе мата секілді материалдарды болатпен бірге өңдесе, CO2 жүйесі талшықты лазерлердің жетістігін қайталай алмайтын көптеген мүмкіндіктер ұсынады. 10,600 нм толқындылық органикалық материалдармен оңай сіңіріледі, сондықтан CO2 лазері тақталар, дисплейлер және әртүрлі материалдардан тұратын бұйымдарды жасайтын шеберханалар үшін негізгі таңдау болып табылады.

Сонымен қатар, CO2 технологиясы үшін қалыптасқан сервис желісі талшықты лазерлердің мамандығы әлі шектеулі аймақтарда артықшылық береді. Талшықты жүйелерге қарағанда CO2 жүйелері үшін операторды оқытуға әдетте бір апта ғана қажет, ал талшықты жүйелер үшін 2-3 апта қажет, дегенмен талшықты технология стандарт болып қалыптасқан сайын бұл айырмашылықтың маңызы азаяды.

Техникалық спекция	Талшықты лазер	Co2 лазер
Кесу жылдамдығы (жұқа болат)	100 м/мин-ға дейін	20-40 м/мин
Энергия тиімділігі	Қосылу нүктесіндегі пайдалы әсер коэффициенті 50%-ға дейін	қуат желісінде 10-15% ПӘК
Сағаттық энергия құны	$3.50-4.00	$12.73
Аптасына қажетті техникалық қызмет көрсету уақыты	30 минуттан аз	4-5 сағат
Жылдық Қызмет Көрсету Құны	$200-400	$1,000-2,000
Оптималды болат қалыңдығы	20 мм-ден төмен (өте жоғары жылдамдық)	25 мм-ден жоғары (жоғарғы жиек сапасы)
Болаттың ең жоғарғы қалыңдығы	100 мм-ге дейін (жоғарғы қуатты жүйелер)	25 мм-ге дейін (стандартты жүйелер)
Шағылдырушы металл кесу мүмкіндігі	Өте жақсы (алюминий, мыс, мырыш)	Шектелген (рефлексиялық тәуекелдер)
Металлдан басқа бұйымдарды кесу	Қолайсыз	Өте жақсы (ағаш, акрил, мата)
Жабдықтардың жұмыс істеу уақыты	95-98%	85-90%
5 жылдық жалпы иелік құны	~$655,000	~$1,175,000

Қаржылық салдарлары ерекше назарға лайық. сәйкес EVS Metal , талшықты лазерлі кесу жүйелерінің қайтарым мерзімі әдетте CO2 жабдықтарына қарағанда 12-18 ай құрайды, онда CO2 жабдықтары үшін бұл көрсеткіш 24-30 айды құрайды. Бес жыл ішінде салыстырмалы жүйелер бойынша меншікті құнын ұстау бойынша үнемдеу $520,000-дан асады. Бұл цифрлар өңдеу өнеркәсібінің барлық салаларында талшықты лазерлерді қолданудың неге осылай драматикалық түрде өсуінің себебін түсіндіреді.

Болатқа бағытталған көптеген операциялар үшін таңдау анық болды. Талшықты лазерлік технология жедел кесу жылдамдығын, төмен жұмыс шығынын, қызмет көрсетудің аз деңгейін және жалпы құрастыру жұмыстарында үстемдік ететін қалыңдық диапазоны бойынша жоғары сапалы әсер етуді қамтамасыз етеді. Алайда, нәтижелерді оптималды жеткізу үшін болат түрлерін және лазерлік өңдеуге олардың жеке жауап реакцияларын түсіну де соншалықты маңызды болып табылады, бұл келесі тақырыбымыз.

Болат түрлері мен олардың кесу сипаттамалары

Мұның барлық нұсқаулары толығымен назардан тыс қалдыратын нәрсе: лазерлік сәуленің әсерінде болаттың бәрі бірдей мінез-құлық көрсетпейді. Таза болатта кемшіліксіз жиектер алу үшін қолданылатын лазерлік кесу параметрлері, ерекше немесе құралдық болатта апаттық нәтижелерге әкелуі мүмкін. Осы материалға тән айырмашылықтарды түсіну сәтті кесуді қымбат шикізаттан ажыратады.

Бұл неге осылай маңызды? Әрбір болат түрі кесу процесіне көміртегі мөлшерінің, қоспалық элементтердің, жылу өткізгіштіктің және беттің жарық шағылдыру қабілетінің өзіндік комбинациясын әкеледі. По LYAH Machining , осы айырмашылықтар құралдың тозу деңгейіне, жылуды басқару талаптарына және қол жеткізілетін жиек сапасына тікелей әсер етеді. Сіз материал түрін ескермей лазер арқылы металл парақтарды кескен кезде, оптималды нәтижелерді инженерлік емес, болжаммен анықтауға тырысасыз.

Таза болаттың кесу сипаттамалары

Таза болатты лазермен кесу — болат өңдеудегі ең керімді қолданыс көміртегінің мөлшері әдетте 0,05% -дан 0,25% -ға дейінгі аралықта болады, жұмсақ болаттың қиған кезде болжанатын әрекетіне әкелетін өте жақсы пісіру және созылғыштық қасиеттері бар. Материал таза балқиды, тұрақты түрде шығарылады және азотты көмекші газбен кесілген кезде тоттанбаған жиектерді қалдырады.

Жұмсақ болат неге осылайша ыңғайлы? LYAH Machining деректері бойынша, нержавейкалық болатпен салыстырғанда салыстырмалы төменгі созылу беріктігі лазерлік сәуле кесу процесі кезінде аз қарсылыққа тап болатынын білдіреді. Бұл жұмсақ болаттың қатты болат маркаларымен салыстырғанда жоғары өңдеу жылдамдығына қол жеткізуге және өндірістік уақытты қысқартуға мүмкіндік береді. Сонымен қатар материал кесу кезінде аз ғана жылу бөліп шығарады, бұл шлангалар мен линзалардың қызмет ету мерзімін ұзартады және техникалық қызмет көрсетудің жиілігін төмендетеді.

Жұмсақ болатты кесу үшін негізгі ескертпелер:

• Бетін дайындау: Кесуден бұрын ауыр милингтік қабықты, май мен басқа да ластағыш заттарды алып тастаңыз. Жеңіл милингтік қабық кесу процесі кезінде жанып кетеді, бірақ ауыр қабық тұрақсыз тереңдікке әкеп соғуы мүмкін.
• Көмекші газ бойынша ұсыныстар: Оттегі экзотермиялық реакция арқылы тез кесу жылдамдығын қамтамасыз етеді, бірақ тотықтанған шет қалады. Азот қосымша дайындықсыз пайдалануға болатын таза, тотықсыз шеттер береді.
• Күтілетін шет сапасы: Параметрлер дұрыс орнатылғанда тегіс, түзу шеттер және минималды шира. Төменгі беріктіктегі болат қиылатын материалдарға қарағанда кеңірек параметрлік диапазонға ие.
• Жылу әсерінен өзгерген аймақ: Материалдың төменгі қаттылығы мен болжанатын жылулық реакциясына байланысты салыстырмалы түрде тар аймақ.

Құрылымдық қолданбалар, автомобиль компоненттері және жалпы өндірістік жұмыстар үшін төменгі беріктіктегі болат дәл осындай жеңілдетілген сипаттамаларына байланысты негізгі материал болып табылады. Төменгі беріктіктегі болат парақтарын лазерлік қию әртүрлі жабдықтар мен біліктілік деңгейлерінде өте жақсы нәтиже береді.

Сыртқы оттегінің қиыншылықтары

Пасшығармайтын болат толық басқа тәсілді талап етеді. Минимум 10,5% хром мен никель, молибден және басқа қоспаларды қамтитын пасшығармайтын болат лазерлік өңдеу кезінде дайындалмаған операторларды қиналатын ерекше қиындықтар туғызады. Өте жақсы коррозияға қарсы төзімділік қасиеттері лазерлік өңдеу кезінде күрделіліктерге әкеледі.

Негізгі қиындық? Шағылысу. Тегіс пасшығармайтын болат беті кесуге жұмсалатын лазер энергиясының үлкен бөлігін шағылыстырады. DP Laser деректері бойынша, материал беті соғұрлым тегіс болса, лазер сәулесін сіңіру деңгейі соғұрлым төмен болады. Бұл оның орнына тең кесім алу үшін бірдей қалыңдықтағы жеңіл болатқа қарағанда полирленген пасшығармайтын болат маркаларына көбірек қуат және баяу жылдамдық қажет екендігін білдіреді.

Жұмыс кезінде қатайту қиындықты тудырады. LYAH Machining деректері бойынша, ерітінділерді өңдеу кезінде пайда болатын шынықтыру нәтижесінде құралдың тез тозуына және берік кесу параметрлерін қажет етеді. Ерітінділерді кесу үшін лазерлік кескіш осы қатайту әсерін жеңуге жеткілікті қуат тығыздығын жеткізіп, шетінің сапасын тұрақты сақтауы керек.

Ерітінділерді кесу бойынша негізгі ескертпелер:

• Бетін дайындау: Беттер таза және қорғаныш пленкалардан тазартылған болуы керек. Кейбір операторлар бастапқы сіңіру қабілетін жақсарту үшін айналы беттерді жеңіл сызады, дегенмен заманауи жоғары қуатты талшықты лазерлермен осы қадам қажет болмайды.
• Көмекші газ бойынша ұсыныстар: Таза кесу үшін азотты пайдалану күшті ұсынылады, себебі бұл кесілген шеттегі коррозияға төзімділікті сақтайды. Оттегі кесілген шетте тот басқан қабат түзеді, бұл материалдың табиғи коррозияға төзімділігін нашарлатады.
• Күтілетін шет сапасы: Азот көмегімен таза, жарқын шеттер. Шаян пайда болуын болдырмау үшін жұмсақ болатқа қарағанда қатаңырақ параметрлерді басқару қажет.
• Жылу режимі: Жақсартылған салқындату стратегиялары қажет болуы мүмкін. Материал жылуын ұзақ уақыт сақтайды, жұқа бөліктерде шеттердің түсі өзгеруі мен бүлдырқылық пайда болу қаупін арттырады.

Бұл материалдарды салыстырғанда, айырмашылық байқауға толы. Төменгі көміртегілі болат дұрыс параметрлермен тіпті өзі кесіліп тұрса, нержавейка болат дәлдікті талап етеді. LYAH Machining деректеріне сәйкес, коррозияға төзімділікті және эстетикалық сапаны сақтау үшін қиын материал, құралдың тез тозуы және қарқынды пост-өңдеу қажеттілігіне байланысты нержавейка болатты кесу құны едәуір жоғары.

Көміртегілі болат пен құралдық болатқа қатысты мағлұматтар

Көміртегілі болат төменгі және нержавейка маркалардың ортасында орналасқан. Көміртегі мөлшері 0,30% -дан 1,0% астамға (жоғары көміртегілі түрлер үшін) жетеді, бұл болаттарға қаттылық пен беріктікті арттырады, бірақ кесу параметрлерін түзетуді талап етеді. Көміртегінің жоғары мөлшері материалға лазерлік кесу процесі кезінде жылдам қыздыру мен салқындатуға реакциясына әсер етеді.

Көміртегі болатын кесудің негізгі ескеретін мәселелері:

• Бетін дайындау: Таза болатқа ұқсас, бірақ қоймада сақталған материалдардағы тат және ауыр тоттануға ерекше назар аудару керек. Көміртегі болаты тездеткіштен гөрі тот басуға бейім.
• Көмекші газ бойынша ұсыныстар: Экзотермиялық реакция арқылы өте жақсы кесу жылдамдығын қамтамасыз етеді. Сырттай дәнекерлеуге дайын шеттері бар қолданбалар үшін азот жақсы жұмыс істейді.
• Күтілетін шет сапасы: Көміртегі мөлшеріне байланысты жақсыдан өте жақсыға дейінгі аралықта болады. Көміртегі мөлшері жоғары маркалар кесу шетінде жеңіл қатайту әсерін көрсетуі мүмкін.
• Жылу әсерінен өзгерген аймақ: Таза болатқа қарағанда көбірек байқалуы мүмкін. Тез қыздыру мен суыту кесуден кейінгі жақын аймақта қатайып, одан әрі өңдеу операцияларына әсер етуі мүмкін.

Индет құрал-саймандар болаты лазерлі кесуге ең жоғары талаптар қояды. Бұл жоғары легирленген болаттар вольфрам, молибден, ванадий және басқа элементтерді қамтиды, олар өте қаттылық пен тозуға қарсы тұру қасиетін қамтамасыз етеді. Индет құрал-саймандар болатын лазермен кесуге болады, бірақ жылу өткізгіштіктің айырмашылықтары мен қоспаның құрамы көп жағдайда қалың бөліктер үшін басқа кесу әдістерін қолдануды қажет ететін болжамсыз мінез-құлық туғызады.

Индет құрал-саймандар болатын кесуге негізгі назар аудару нүктелері:

• Бетін дайындау: Толық тазалау маңызды. Бетіндегі ластану энергияның жұтылуына болжамсыз әсер етеді.
• Көмекші газ бойынша ұсыныстар: Таза азот кесілген шетті тоттанудан қорғайды, бұл материалдың бастапқы қасиеттерін нашарлатар еді.
• Күтілетін шет сапасы: Жұқа материалдарда дұрыс параметрлермен жетуге болады. Қалың бөліктер үшін басқа әдістер қажет болуы мүмкін.
• Қалыңдық шектеулері: Жұмсақ маркаларға қарағанда шектеулер көбірек. Индет құрал-саймандар болатының қаттылығы мен жылулық қасиеттері лазерлі кесуді жұқа бөліктерге шектейді.

Шағылдырушы металл өңдеуден алынған сабақтар

Қызықтырауы, болатпен жасалатын лазерлік кесуге ұқсас түрде, алюминийді лазермен кесу кезінде де бірдей қиыншылықтар туындайды. Екі материал да көміртегі болаттарға қарағанда бетінің жарық шағылу қабілеті жоғары болғандықтан, операторлар бет қасиеттерінің энергияны жұтуға қалай әсер ететінін түсінуі тиіс.

Сәйкес DP Laser , материалдың электр қарсылығы неғұрлым төмен болса, лазер сәулесін сонша нашар жұтады. Бұл принцип алюминийдің болатқа қарағанда одан да көп қиыншылық туғызатынын және 1070 нм толқын ұзындығына ие талшықты лазер технологиясының осындай жарық шағылатын материалдарды тиімді өңдеу үшін неге маңызды болып саналатынын түсіндіреді.

Кесу параметрлерін таңбалауға дейін болат маркаларын түсіну міндетті. Бұл тұрақты, жоғары сапалы нәтижеге қол жеткізудің негізі болып табылады. Төменгі көміртегілі болат, нержавейкалық болат, көміртегілі болат және құралдық болат арасындағы айырмашылықтар күштік баптаулардан бастап көмекші газ таңдауы мен жетуге болатын шет сапасына дейінгі кесу процесінің әр аспектісін әсер етеді. Материалға тән бұл білім орнатылғаннан кейін біз осы жалпы принциптерді дәлме-дәл, қайталанатын кесуге айналдыратын дәл параметрлерді қалай баптауға болатынын қарастыра аламыз.

Кесу параметрлері мен технологиялық айнымалылар

Сіз қазір болат түрлерін түсінесіз. Бірақ нақты істің шын мәнінде орындалатын жері — материалдар туралы білімді нақты машина баптауларына аудару. Әрбір металл лазерлік кесу машинасы бір негізгі принцип бойынша жұмыс істейді, бірақ дұрыс параметрлерді баптау таза, пайдалы кесуді қымбат шикізат пен қайта өңдеуден ажыратады.

Параметрлерді таңдауды үш аяқты сүйек деп елестетіңіз. Лазерлік қуат, кесу жылдамдығы және болат қалыңдығы өзара байланысты қатынаста болады, мұнда бір айнымалыны өзгерту басқаларына түзетулер енгізуді талап етеді. Көмекші газды таңдау, фокустық орын және кесу компенсациясын қосқан кезде, тәжірибелі операторлар неліктен жоғары баға алуда екенін түсінесіз. Кез-келген металды лазермен кесу қондырғысына сеніммен жұмыс істеу үшін біз әрбір айнымалыны талқылайық.

Қуат пен жылдамдық қатынастары түсіндірілді

Негізгі қатынас мына түрде жұмыс істейді: жұқа материалдарға азырақ қуат қажет және жоғары кесу жылдамдығына шыдайды, ал қалың материалдарға көбірек қуат және төмен жылжыту жылдамдығы қажет. Қарапайым болып көрінеді, дұрыс па? Күрделілік әрбір материал мен қалыңдық тіркесімі үшін оптималды параметрлер өзге шектеулі диапазонда орналасқанын түсінгенде пайда болады.

Қуат оптималды диапазоннан асып кеткенде не болатынын қарастырайық. Оған сәйкес Prestige Metals материалды тым көп күйдіру болуына дейін оған қолданылатын қуат шектеулі, бұл жаман кесуге әкеледі. Бұл шектеу оттегімен көмектесу газын қолданып жұқа болатты кесу кезінде 1500 Вт немесе 6000 Вт лазер қолданылса да ұқсас жылдамдықтар беретінін түсіндіреді. Темірдің оттегімен экзотермиялық реакциясы өзіне тән жылдамдық шегін құрады.

Азотпен көмектесу арқылы кесу басқа ережелерге бағынады. Мұнда азот химиялық реакция арқылы энергия қоспайтындықтан, тек қорғаныш газы ретінде қызмет етеді және сондықтан қуат кесу жылдамдығының анықтаушы факторына айналады. Азотпен кесу қолданбаларында нақты көбірек қуат — бұл шынымен көбірек жылдамдық дегенді білдіреді.

Шын әлемдегі деректер Varisigns осы қатынастарды анық көрсетеді:

• 1500 Вт, ауамен көмектесу: 1 мм көміртегілі болатты шамамен 16,6 м/мин жылдамдықпен кеседі, ал 5 мм қалыңдықта тек 1,2 м/мин
• 12000 Вт, оттегімен: 20 мм көміртегілі болатта 4,2 м/мин жетеді, ал 40 мм-де 1,0 м/мин-ге дейін төмендейді
• Жоғары қуатты жүйелер (40000 Вт және одан жоғары): 100 мм-ден асатын көміртегі болатын өңдеуге болады, бірақ едәуір төмен жылдамдықпен

Белгілі бір заңдылықты байқадыңыз ба? Жылдамдық қалыңдық артуына қарай экспоненциалды түрде төмендейді. Материал қалыңдығын екі есе арттыру кесу жылдамдығын жартылай төмендетпейді. Лазер материалдың толық тереңдігіне жеткілікті энергия тығыздығын жеткізуі тиіс болғандықтан және көмекші газ балқыған материалдың бірте-бірте ұлғая түскен көлемін шығаруы керек болғандықтан, жылдамдық әлдеқайда көп мөлшерде төмендейді.

Материалдың қалыңдығы	Энергия талаптары	Салыстырмалы жылдамдық	Көмекші газ әсері
Жұқа (3 мм-ден төмен)	Төменгіден орташаға дейін (1500-4000 Вт)	Өте жылдам (10-30+ м/мин)	Оттегіге қарағанда азот 3-4 есе жылдам жылдамдыққа мүмкіндік береді
Орташа қалыңдықтағы (3-12 мм)	Орташа мен жоғарғы аралығында (4000-12000 Вт)	Орташа (2-10 м/мин)	Оттегі мен азот жылдамдықтары жақындасады
Қалың пластина (12-25 мм)	Жоғары (12000 Вт+)	Баяу (0,5-2 м/мин)	Экзотермиялық көмек нәтижесінде оттегі әдетте тезірек болады
Өте қалың (25 мм+)	Өте жоғары (20000 Вт+)	Өте баяу (1 м/мин астында)	Энергияны үлестіру үшін оттегіге басымдық беріледі

CNC лазерлі кесу жүйелері материал базалары мен кесу рецепттері арқылы осы параметрлерді таңдаудың көп бөлігін автоматтандырады. Қазіргі заманғы лазерлі CNC станоктары кең тараған материалдар мен қалыңдықтар үшін оптималды параметрлерді сақтайды, оператордың шешім қабылдауын жеңілдетеді. Дегенмен, қалыпты параметрлерден тыс жағдайларда немесе стандартты емес материалдарды өңдеу кезінде туындайтын мәселелерді шешу үшін негізгі байланыстарды түсіну әлі де маңызды

Нәтижелерді оптималдау үшін көмекші газды таңдау

Оттегі мен азотты таңдауыңыз тек кесу жылдамдығынан әлдеқайда асып тұрады. Бұл кесу процесінің химиясын негізінен өзгертеді және дайын шеттеріңіздің дереу қолдануға дайын болуы немесе екінші өңдеуді қажет етуін анықтайды.

Премиум Металлдардың айтуынша, оттегі болатты кесудің шамамен 60 пайызын орындайды. Оттегі темірмен экзотермиялық реакцияға түсіп, жылу мен жарық арқылы қосымша энергия бөліп шығарады. Бұл жану процесі кесуге қуат қосады, бірақ кесілген шетте тот басқан қабат түзеді. Ұнтақтық қаптама немесе пайдаланылатын болаттың 14 калибрден қалың болатын жағдайларында осы тоттанған беттің жойылуы қажет.

Азот қорғаныш газы ретінде жұмыс істейді және кесу реакциясына қатысумен қатар тот басудың алдын алады. Нәтижесінде, тоттан таза шеткі бет пайда болады, ұнтақты бояуға жақсы сіңіріледі және дайындама жасаусыз дәнекерлеуге дайын болады. Prestige Metals компаниясының мәлімдеуінше, азотпен кесу кесілген шетте қосымша операциялардың қажетін жоюға мүмкіндік береді.

Шығындардың айырмашылығы неде? Оттегі кесу азотпен өңдеуге қарағанда 10-15 есе аз газ тұтынады. Материалдың қалыңдығы артқан сайын азоттың тұтынуы одан әрі өседі, бұл ауыр пластина қолданылуы үшін құнының айырмашылығын көбірек етеді.

Фактор	Қышқылдың көмегі	Азотты көмек
Кесу механизмі	Экзотермиялық реакция энергияны қосқанда	Тек қалқандау, химиялық реакция жоқ
Жіңішке болаттағы жылдамдық	Қуаттылығы шектелген төбе	қажет қуатпен 3-4 есе жылдам
Қалқынды болаттағы жылдамдық	Әдетте тезірек	Таза лазерлік энергияға тәуелді болғандықтан баяу
Қыр сапасы	Тот басқан бет, тазалау қажет болуы мүмкін	Таза, тоттанбайтын, дереу пісіруге дайын
Газ тұтыну	Төмен (негізгі)	оттегіден 10-15 есе жоғары
Ең жақсы қолданулар	Қалың тақта, өндірістің бағасына сезімтал	Ерітпелі болат, алюминий, боялған бөлшектер

Ерітпелі болат пен алюминий үшін азот негізінен міндетті. Оттегі ерітпелі болаттың құндылығын қамтамасыз ететін коррозияға төзімділікті бұзады және алюминий бетінде проблемалы оксид түзілуіне әкеледі.

Фокус Жағдайы мен Кесу Еніне Қатысты Назар Аудару

Фокус жағдайы лазер сәулесінің материал бетіне қатысты ең кіші, энергиясы ең тығыз нүктесін қай жерде жеткізетінін анықтайды. Дұрыс фокустау кесу орнында дәл нақты максималды энергия концентрациясын қамтамасыз етеді. Оптималды фокустан кішігірім ауытқулар да кесу енінің кеңеюіне, шиыршықтырауға және шлак түзілуінің артуына әкеледі.

Сәйкес DW Laser , кесу ені лазер түріне, материал қасиеттеріне, лазер қуатына және кесу қалыңдығына байланысты өзгереді. Қалыңдығы 1 мм-ден аз материалдар үшін кесу өте жіңішке және тегіс болуы мүмкін. Дегенмен, кесу ені материал қалыңдығы мен қуат деңгейі артқан сайын көбейеді, бұл өлшемдік дәлдікті сақтау үшін бөлшектерді бағдарламалауда компенсациялауды талап етеді.

Қазіргі заманғы лазерлік кесу станоктары өлшенген кесу еніне негізделе отырып, автоматты түрде кесу траекториясын түзететін бағдарламалық қамтамасыз ету арқылы кесу енін компенсациялайды. Оператор материал түрі мен қалыңдығын енгізеді, ал жүйе сәйкес компенсация мәндерін есептейді. Сыртқы контурлар үшін бағдарлама өлшемдерді кесу енінің жартысына арттырады. Ішкі элементтерге (мысалы, тесіктерге) қатысты осы шамаға кемітеді.

Негізгі кесу енін компенсациялау тәжірибелеріне мыналар жатады:

• Нақты кесу енін өлшеу сынақ үлгілерін кесу арқылы және микрометр сияқты дәл өлшеу құралдарын қолдану
• Компенсация мәндерін түзету материал түрлері немесе қалыңдықтар арасында ауысқан кезде
• Регулярлы түрде калибрлеу лазерлік өнімділік уақыт өте келе өзгеріп, кесу енінің тұрақтылығына әсер етеді
• Кесу әдісінің айырмашылықтарын ескеріңіз фузиялық және оттегілік кесу әртүрлі компенсациялау параметрлерін талап етуі мүмкін

Лезектің жағдайы да кесу еніне жанама әсер етеді. DW Laser деректері бойынша, лездің өзі физикалық түрде кесу енін анықтамаса да, ол соңғы кесу өлшемдеріне әсер ететін кесу процесінде маңызды рөл атқарады. Тозып немесе зақымданған лездер тұрақсыз газ ағынын туғызады, бұл кесу сапасы мен өлшемдік дәлдікке әсер етеді.

Осы параметрлер негізін белгілегеннен кейін сіз енді өзіңіздің нақты талаптарыңызға сәйкес лазерлік болат кесу машиналарының мүмкіндіктерін бағалай аласыз. Қуат, жылдамдық, көмекші газ және фокус қалай өзара әрекеттесетінін түсіну сервистік қызмет көрсетушілермен мағыналы диалог жүргізуге және жабдық сатып алу шешімдерін негіздеп қабылдауға мүмкіндік береді. Келесі кезекте болат материалдарын лазермен кесудің не істеуге мүмкіндік беретінін және не істей алмайтынын анықтайтын қалыңдық шектеулерін қарастырамыз.

Болат қалыңдығының мүмкіндіктері мен шектеулері

Сіз параметрлерді баптадыңыз және дұрыс көмекші газды таңдадыңыз. Бірақ көптеген адамдарды қатты таң қалдыратын сұрақ туындайды: сіздің лазеріңіз шынымен қажет болып отырған болат қалыңдығын кесе ала ма? Қалыңдық шектеулерін түсіну уақыттың кетуін, бөлшектердің қабылданбауын және таңдалған кесу әдісінің жобаны орындау мүмкін емес екенін жобаның ортасында анықтаудың қиындығынан сақтайды.

Жаппа металлды лазермен кесу белгілі бір қалыңдық диапазонында өте жақсы орындалады. Осы шектерден тыс жұмыс істесеңіз, сапа тез нашарлайды. Алайда, оптималды аймақта қалсаңыз, заманауи жинақтауда лазерлі кесудің негізгі әдісі болып саналатын дәлдікті, жылдамдықты және жиектің сапасын қамтамасыз етесіз. Енді осы шекаралар дәл қай жерде орналасқанын қарастырайық.

Лазерлік қуат класы бойынша қалыңдық шектері

Лазерлік қуат тікелей сіз кесе алатын қалыңдықты анықтайды, бірақ бұл қатынас сызықтық емес. LD Laser Group оптималды кесу сапасы максималды атаулы қалыңдықтың 60-80% аралығында болады, бұл ауқымдардан тыс нәтижелер нашарлайды. Бұл дегеніміз 30 мм шошқа болатты кесуге арналған лазердің шынында да ең жақсы нәтижесі 18-24 мм аралығында болады.

Қуат класстары бойынша мүмкіндіктер былай бөлінеді:

• Төмен қуат (1-2 кВт): Жеңіл материалдарда жылдамдықтың максималды қалыңдықтан маңызды болатын жұқа гильза металл парағын лазермен кесу қолданыстарында кең тараған. Бұл жүйелер 12 мм шошқа болатқа дейінгі лазерлік кесуді орындайды.
• Орташа қуат (4-6 кВт): 25 мм шошқа болатқа дейінгі металл парақтарды тиімді кеседі. IVY CNC дерек бойынша, 6 кВт жүйелері 20 мм-ге дейін жақсы шет сапасын қамтамасыз етеді.
• Жоғары қуат (8-12 кВт): 30 мм шошқа болат аумағына шығады. LD Laser Group дерек бойынша, заманауи 12 кВт талшықты лазерлер қабылданатын сапамен 30 мм шошқа болатты кесе алады.
• Өте жоғары қуат (20 кВт+) Темірдің жеңіл түрлері үшін 50 мм-ден асатын арнайы жүйелер, бірақ осындай шектік мәндердегі практикалық қолдану үшін әдістердің құны мен альтернативалық әдістердің салыстырмалы тиімділігін мұқият бағалау қажет.

Әртүрлі болат түрлері бұл шектерді айтарлықтай өзгертеді. LD Laser Group дереккөзіне сәйкес, жоғары қуатты жүйелерді пайдаланып, 304 маркалы болатты кесу максимум 25 мм, ал 316L маркалы болат үшін бұл көрсеткіш 20 мм-ге тең. 316L-дегі никельдің жоғары мөлшері лазер сәулесінің сіңіру тиімділігін төмендетеді және машиналардың мүмкіндіктері бірдей болса да, практикалық шектің төмендеуіне әкеледі.

Қуат класы	Жеңіл болаттың максимумы	Тұтасқа төзімді болат максимум	Оптималды сапа диапазоны
1-2kW	12 мм	6-8мм	8 мм-ден төмен
4-6 кВт	25мм	12-15мм	16 мм-ден төмен
8-12 кВт	30мм	20-25мм	24 мм-ден төмен
20kW+	50 мм+	30 мм+	Қолданылуына байланысты

Жұқа металл парақтарды лазермен кесу үшін тіпті орташа 1500 Вт жүйелері де ерекше нәтижелер береді. Шамамен Leapion 1500 Вт лазер көміртегі болатының 12 мм қалыңдығын тиімді кеседі, бірақ алюминийдің тек шамамен 4 мм ғана, өйткені олардың физикалық қасиеттері әртүрлі. Бұл материалдың түрі қалыңдық мүмкіндіктерін бағалағанда таза қуатқа қанша маңызды болатынын көрсетеді.

Болат Лазерлер Үшін Тым Қалың Болған Кезде

6 кВт талшықты лазерде 35 мм шошқа болатты кесуге тырысып көріңізші. Не болады? Машина техникалық түрде материалды тесіп өтіп, жүріп өтуі мүмкін, бірақ нәтижелер басқаша әңгіме айтады. Жиектің сапасы күрт төмендейді. Ерітінді түбінде жиналады. Жылу әсер ететін аймақ күрт кеңейеді. Ал кесу жылдамдығы процесті экономикалық тұрғыдан сұрақ қою деңгейіне дейін баяулайды.

LD Laser Group-қа сәйкес, өнеркәсіп тәжірибесі жоғары өндірістік тиімділік пен сапаның тұрақты шығуын қамтамасыз ету үшін кесу қалыңдығын 16 мм-ден 20 мм-ге дейін сақтауды ұсынады. 20 мм-ден асатын материалдар кесу жылдамдығын төмендетуді және лазерлік қуатты арттыруды талап етеді, бұл қирату сапасы мен өндіріс көлемдеріне теріс әсер етуі мүмкін.

Лазерлік кесу станогының қаңыл металды өңдеуінің оптимальды аймағы үш бөлек белдеуге бөлінеді:

• Жұқа қаңыл металл (6 мм-ден төмен): Бұл - лазерлік кесу қолданылатын негізгі аймақ. Кесу жылдамдығы максимумға жетеді, қирату сапасы жоғары деңгейде сақталады және лазерлік кесу күрделі үлгілер, аздаған допусстар мен жоғары көлемді өндіріс үшін ештеңемен салыстырылмайтын дәлдікті қамтамасыз етеді. Осы аймақтағы лазерлік кесу станогының қаңыл метал үшін баптауы ең тез цикл уақытын және бөлшек бірлігіне ең төмен бағаны қамтамасыз етеді.
• Орташа қалыңдықтағы конструкциялық бөлшектер (6-20 мм): Лазерлік кесу бәсекеге қабілетті болып қала береді. Сапа параметрлерді дұрыс таңдау кезінде тұрақты сақталады, алайда жұқа материалдармен салыстырғанда жылдамдықтар білінетін дәрежеде төмендейді. Көптеген өндірістік цехтар бұл ауқымды белдеулер, конструкциялық элементтер мен машина бөлшектері үшін рутинды түрде өңдейді.
• Қалың пластиналардың шектеулері (20 мм астам): Мұнда компромисстер маңызды болып шығады. IVY CNC дерек көзіне сәйкес, кесу жылдамдығы материалдың қалыңдығы артуымен пропорционалды түрде төмендейді, ал тиімділік белгілі бір қалыңдық порогынан әрі қарай тезірек құлдилайды. Жиектің сапасы әртүрлілеу болады, ол үшін процесті қатаң бақылау және екінші реттік өңдеу операциялары қажет болуы мүмкін.

Неліктен қалыңдықтың шеткі мәндерінде сапа төмендейді? Бірнеше факторлар бірігеді. Лазерлік сәуле материалдың толық тереңдігі бойынша жеткілікті энергия тығыздығын сақтауы керек. Балқыған материалдан түбіне қарай барған сайын тереңдеп және тарылған каналдан шығарылуы керек. Кесу аймағында жылу жиналады, ол шеттің металлургиясына әсер етеді. Сонымен қатар, көмекші газ терең кесілген жерлердің түбіне тиімді түрде жетуге қиналады.

Сәйкес IVY CNC , кесудің параметрлерін оптимизациялау кесу сапасын сақтай отырып, максималды кесу қалыңдығын 20%-ға дейін арттыруға мүмкіндік береді. Дегенмен, бұл оптимизация мамандықты, сынақтарды және өткізу қабілетінің төмендеуін қабылдауды талап етеді. Оптималды диапазондардан айтарлықтай асатын материалдар үшін плазмалық кесу немесе су қыспағы сияқты басқа әдістер жиі төменірек бағамен жақсырақ нәтиже береді.

Бұл шектеулерді түсіну практикалық мақсатқа ие: ол әрбір қолдану жағдайы үшін дұрыс кесу әдісін таңдауға көмектеседі. Жұқа және орташа қалыңдықтағы болат парақтарды лазермен кесу дәлдік пен жылдамдық жағынан ештеңемен салыстыруға келмейді. Алайда, лазерлік өңдеу үшін болат қалыңдығы тым үлкен болып кеткен кезде мұны білу қымбатқа түсетін қателерден сақтандырады және сізді ең тиімді өндіру әдісіне бағыттайды. Қалыңдық мүмкіндіктері айқын көрсетілген кезде келесі қадам — ауыр пластиналарға арналған қолдануларда лазерлік кесуден гөрі жақсырақ нәтиже беруі мүмкін балқыма, су құйғыш немесе механикалық қайшылау сияқты балама әдістермен салыстыру.

Лазерлік кесуді балама болат кесу әдістерімен салыстыру

Коммерциялық сайттар сирек бөлісетін бір шындық: лазермен болат кесу әрқашан ең жақсы таңдау болып табылмайды. Лазерлік технологияны бес бап арқылы түсіндіргеннен кейін бұл қарама-қайшы сезіледі, дұрыс па? Бірақ плазмалық, су құйғыш немесе механикалық қайшылау әдістерінің лазерлік кесуден жақсырақ нәтиже беретін жағдайларды түсіну сізді тек бір ғана әдіске ғана сүйенетін адамнан әрбір қолдану үшін ең тиімді шешімді таңдай алатын маманға айналдырады.

Сәйкес Wurth Machinery , дұрыс емес CNC піштірмегішті таңдау материалдың мыңдаған бөлігін және уақытты жоғалтуға әкелуі мүмкін. Мақсат — әрбір жұмысқа бір ғана әдісті мәжбүрлеп қолдану емес, нақты талаптарыңызға кесу технологиясын сәйкестендіру. Әрбір нұсқаны шынайы бағалау арқылы сіз дұрыс шешім қабылдай аласыз.

Болат өңдеуде лазер мен плазманы салыстыру

Плазмалық кесу электр доғасы мен қысылған газды қолданып, өткізгіш металдарды балқытып, кесіп өтеді. Егер сіз жарты дюймдік немесе одан қалың болат пластинаны кесіп жатсаңыз, плазма жиі ең жақсы жылдамдық пен құнын үйлестіруді ұсынады. Металл кесу машинасын салыстыру қалыңдықтың шекті мәндерінде ерекше қызықтырады.

Плазма қай жерде үстемдік етеді? Wurth Machinery-ге сәйкес, плазмалық кесу қымбаттылықты бақылаумен қоса қалың өткізгіш металдармен жұмыс істегенде басымдыққа ие. Олардың сынақтары бір дюймнен қалың болат пластинада өте жақсы нәтиже көрсетті, дәл осы жерде лазерлік кескіштер тиімді түрде өтуге қиналады.

Болатты кесудегі плазманың негізгі артықшылықтары:

• Төмен жабдықтау құны: Сәйкес Tormach , толық плазмалық жүйенің бағасы 16 000 доллардан төмен, ал лазерлік немесе су қыспақты жүйелерге қарағанда ондаған мыңдарға қымбат
• Қалың материалдарды кесу жылдамдығындағы артықшылық: Плазма бір дюйм болатты су қыспақтан шамамен 3-4 есе тезірек кеседі және футына шаққанда жұмыс істеу құны шамамен екі есе аз
• Жұмыс істеу икемділігі: Лазерлік өңдеуді әлсірететін шағылу мәселелерінсіз кез келген өткізгіш материалдарда жұмыс істейді
• Кіру тегіні төменірек: Лазерлік жүйелерге қарағанда пайдалану мен техникалық қызмет көрсету оңайырақ

Дегенмен, плазмалық кесу лазерлік кесуге қарағанда үлкен жылу әсерінен туындайтын аймақтар жасайды және шетінің сапасы төменірек болады. Дәлдік талап етпейтін, бірақ өткізу жылдамдығы маңызды болат конструкцияларды жасау, ауыр жабдықтарды өндіру және кеме жасау салаларында плазма лазерге қарағанда тиімдірек таңдау болып табылады.

Жұқа материалдарға дәл және күрделі кесулер қажет болғанда плазма орнына лазерді неге таңдау керек? Фокусталған лазер сәулесі ешқандай қосымша өңдеусіз таза шеттер жасайды. Wurth Machinery деректеріне сәйкес, лазерлі кесу материалдың қалыңдығынан кіші тесіктер, күрделі үлгілер мен ұсақ детальдар және аяқтау жұмыстары минималды қажет болатын бөлшектер үшін анағұрлым жоғары болып табылады. Егер сіздің қаңылтыр металды кесу қондырғыңыз жұқа материалдарда дәлдікті талап етсе, лазер анық жеңіске жетеді.

Лазерлі кесуден гөрі су қыспағыш қашан үстем болады

Су қыспағыш кесу — жылу пайда болмайтындай етіп абразивпен араластырылған жоғары қысымды суды пайдаланады. Бұл ешқандай бұрмалану, қатайту немесе жылу әсерінен зоналар болмайтын дегенді білдіреді. Жылулық зақымданудан қатаң сақтану қажет болған кезде су қыспағыш металл кесу машиналарының арасындағы жалғыз мүмкін болатын нұсқа болып табылады.

Wurth Machinery деректеріне сәйкес, 2034 жылға дейін су қоймасы нарығы 2,39 миллиардтан астам болуы күтілуде, оның ерекше мүмкіндіктері туралы түсініктің артуын көрсетеді. Жылу сезгіштігі теңдеуге енгендегі металл кесу машинасын салыстыру кардиналды өзгереді.

Су қоймасы мыналарда ерекшеленеді:

• Жылуға сезімтал материалдар қолданылған кезде: Қатайтылған құрал болаттары, шартты бөлшектер және жылулық әсерден қасиеттерін жоғалтатын материалдар суық кесу процестерін қажет етеді
• Материалдың көптүрлілігі маңызды болғанда: Абразивті су қоймасы закалкаланған әйнек пен алмаздан басқа кез-келген материалды кесе алады, осылайша ең көпфункционалды нұсқа болып табылады
• Шетінің металлографиясы өзгеріссіз қалуы керек болғанда: Жылулық әсер аймағы жоқ дегені - материал қасиеттері кесу шетіне дейін біркелкі сақталады
• Жуан материалдарға дәлдік қажет болғанда: Лазерлік шет сапасы нашарлайтын жуан бөліктерде су қоймасы біркелкі дәлдікті сақтайды

Кемшіліктері неде? Tormach-тің айтуынша, гранат абразивіне байланысты су қысымымен кесу кезінде лас болуы мүмкін, сонымен қатар жұмсалатын материалдардың құны басқа әдістерге қарағанда жоғары болады. Жабдыққа салым әдетте салыстырмалы плазмалық жүйелер үшін $90,000 құрайтын шамаға қарсы $195,000-ға жетеді. Ең жақсы қолданылуы — әуежай компоненттері, тас пен шыныны кесу және тамақ өнеркәсібі жабдықтары.

Әдістерді толық салыстыру

Дұрыс болат кесу машинасын таңдау үшін бірнеше факторды бір уақытта ескеру қажет. Бұл салыстыру кестесі Wurth Machinery мен Tormach-тің сынақ деректері негізінде негізгі айырмашылықтарды жинақтайды:

Фактор	Лазерлік кесу	Плазмалық кесу	Су жеткізушісі арқылы қияу	Механикалық қайшылау
Қыр сапасы	Жұқа материалдарда өте жақсы	Жақсы, лазерге қарағанда қаттырақ	Өте жақсы, тегіс бет	Түз сызықтар үшін жақсы
Қыздыру аймағы	Шағын, жергілікті	Үлкен, маңызды	Жоқ (суық процесс)	Жоқ (механикалық)
Оптималды қалыңдық диапазоны	20 мм-ден төмен (12 мм-ден төмен болғанда ең жақсы)	12 мм-ден жоғары (25 мм+ болғанда үздік)	Қалыңдығына қарамастан тұрақтылықпен кесу	Жұқа парақ, тек түзу сызықтар
Нақтылық шектеулері	±0,1 мм жетуге болады	±0,5-1,0 мм әдетті	±0,1-0,25 мм әдетті	таза парақтар үшін ±0,25 мм
Эксплуатационные траты	Орташа (газ, электр энергиясы)	Төменірек (жұмсалатын материалдар, электр энергиясы)	Жоғарырақ (абразивтік, су)	Ең төмен (білдегінің тозуы ғана)
Қосымша инвестицияға ие	$150,000-500,000+	$16,000-90,000	$195,000+	$10,000-50,000
Материалдық шектеулер	Шағылдырушы металлдар қиын	Тек өткізгіш металдар	Шамамен шектеусіз	Жұқа қаңылтан ғана
Күрделі геометрия	Керемет	Жақсы	Керемет	Тек түзу кесіп өтулер ғана

Қолданылуыңызға сәйкес дұрыс таңдау жасау

Шынайы ұсыныс сіздің нақты талаптарыңызға тәуелді. Сандық басқарылатын металл кесу машинасын таңдау осы шешім қабылдау негізінде болуы керек:

Лазерлік кесуді таңдаңыз, егер: Сізге жұқа пластиналыдан орташа қалыңдықтағы болатқа, күрделі геометрияға, кішкентай элементтерге немесе қырдың сапасы маңызды болатын жоғары көлемді өндіріске дәлдік қажет. 12 мм-ден аспайтын қалыңдықтағы бөлшектер үшін лазерлік металл кесу ештеңемен салыстырылмайтын дәлдікті қамтамасыз етеді.

Плазмалық кесуді таңдаңыз, егер: Сіздің жұмысыңыз қалың болат пластиналармен байланысты, бағаға сезімталдық жоғары, ал қырдың дайындалуы бойынша допустар жеңілдетілген. Құрылымдық жасақтау және ауыр жабдықтарды өндіру әдетте плазманы қолдануды ұсынады.

Келесі жағдайларда су қысымымен кесуді таңдаңыз: Жылулық зақымдануға рұқсат етілмейді, материалдардың көптүрлілігі маңызды немесе қалың бөліктер арқылы дәлдік қажет. Әуежай-космостық, медициналық және арнайы материалдарды қолдану жиі су қысымын қажет етеді.

Механикалық кесуді мына жағдайларда таңдаңыз: Ең аз инвестиция жұмсай отырып, жұқа қаңылтан бойынша жоғары жылдамдықты түзу кесулер қажет. Қарапайым босату операциялары ең төменгі құны бар осы нұсқаны ұсынады.

Wurth Machinery деректеріне сәйкес, көптеген сәтті цехтар уақыт өте келе әртүрлі технологияларды енгізеді, олар үшін ең жиі кездесетін жобаларға арналған жүйеден бастайды. Плазма мен лазер жиі тиімді жұп болып табылады, ал су қойынтысы арнайы жұмыстар үшін ешқандай шектеусіз көптеген мүмкіндіктер қосады.

Бұл альтернативаларды түсіну сізді лазерлі кесуді әрбір қолдану үшін автоматты түрде таңдауға қарағанда нақты ақпаратталған шешімдер қабылдауға дайындайды. Кейде ең жақсы лазерлі кесу бойынша кеңес — оны қашан қолданбау керектігін білу. Бұл салыстырмалы негіз орнатылғаннан кейін келесі қадам — жоспар бойынша өтпейтін кезде не істеу керек және лазерлі кесудің жиі кездесетін мәселелерін қалай шешу керек деген сұрақтарға жауап беру.

Темірді кесудің жиі кездесетін мәселелерін шешу

Сонымен, сіз кесу әдістерін салыстырып, өзіңіздің қолданылуыңыз үшін лазерлік әдісті таңдадыңыз. Бірақ таза деп есептелген кесілген бөлшек кестен шыққанда оның төменгі жиегінде капельдер ілініп, саусағыңызды шаққан шетаралар немесе рұқсат етілген ауытқудан асып кеткен бөлшектер пайда болса не істеу керек? Металлды лазерлік кесу операторларының әрқайсысы мұндай сәттерді басынан өткереді. Әрбір мәселенің себебін түсіну және оны қалай жою керектігін білу — бұл қанағаттанбайтын сезім мен шешім арасындағы айырмашылық.

Сәйкес Fortune Laser , кез-келген кесу қатесі машина параметрлерінде, оның сезімтал оптикасында немесе механикалық бөлшектерінде жатқан түбірлік себептің белгісі болып табылады. Техник секілді ойланыңыз, сонда қайталанып отыратын бас ауыртулар емес, шешілген мәселелерге айналады. Ең жиі кездесетін болатты кесу кемшіліктерін және оларды жою шараларын диагностикалауға кірісейік.

Капельдер мен шетаралар мәселесін диагностикалау

Қатты және шыңқылдар түзілуі кез-келген металл лазерлі кескішпен жұмыс істеген кезде ең жиі кездесетін шағымдардың бірі болып табылады. Кесудің төменгі жағына жабысып қалған осы қатты қалдық немесе қолмен алу қажет болатын сүйір шеттер — екеуі де белгілі бір технологиялық тепе-теңдіктің бұзылуына байланысты.

Қатты түзілу себебі неде? Fortune Laser компаниясының айтуынша, көмекші газ қысымы тым төмен болған кезде балқыған материал кесу жолын толығымен тазартпайды. Оның орнына газ ағынынан тыс шығарылмай, төменгі бетінде қайтадан қатаяды. Ұқсас жолмен кесу жылдамдығының сәйкессіздігі де қатты түзілуге әкеледі. Егер тым баяу болса, артық жылу газ ағыны алатынан гөрі көбірек материалды балқытады. Тым жылдам болса, толық кесілмеу нәтижесінде жартылай балқыған қалдық қалады.

Бұрлер байланысты, бірақ өзгеше қиындық туғызады. Senfeng Laser деректеріне сәйкес, қалыңдау материалдар, ауа қысымының жеткіліксіздігі немесе берілу жылдамдығының сәйкессіздігі сияқты факторлар балқыған шлактың біразының қатаярып, өңделетін бөлшектің түбіне жабысып қалуына әкеледі. Бұл қосымша шығынды өңдеуді, еңбек сағаттарының артуын және құнының көбеюін талап етеді.

Шлак пен бұрлар мәселесінің негізгі себептері мен түзету шаралары:

• Көмекші газ қысымының жеткіліксіздігі: Балқыған материал тұрақты түрде тазарғанша қысымды біртіндеп арттырыңыз. Қысым төмен болса, шлак жабысады; қысым тым жоғары болса, турбуленттік және толқын тәрізді кесілулер пайда болуы мүмкін.
• Жылдамдық-қуат тепе-теңдігінің бұзылуы: Егер тым жылдам кесілсе, жылдамдықты төмендетіңіз немесе қуатты арттырыңыз. Егер тым баяу кесілсе, жылу жиналуды азайту үшін жылдамдықты арттырыңыз. Fortune Laser деректеріне сәйкес, нақты материал мен қалыңдық үшін оптимальды нүктені табу сапаның көпшілік мәселелерін болдырмауға мүмкіндік береді.
• Фокустық орынның дұрыс болмауы: Фокуссыз сәуле энергияны таратады, нәтижесінде еңкейген, әлсіз кесілулер пайда болады және шлак мөлшері артады. Ең таза нәтиже үшін сәуленің материал бетінде немесе одан сәл төменде фокусталғанын тексеріңіз.
• Сақина қалпы: Зақымдалған, лас немесе бітелген сопло кесудің сапасын бұзатын хаосты газ ағынын туғызады. Күнделікті визуалды тексеріп отырыңыз, соплоның таза, центрде орналасқан және сызықтар мен шашыраудан таза екеніне көз жеткізіңіз.
• Қате сопло өлшемі: Тапсырма үшін тым үлкен сопло тесігін қолдану кесудегі газ қысымын төмендетеді, бұл шлактың жиналуына әкеледі. Сопло диаметрін материал қалыңдығы мен кесу талаптарына сәйкестендіріңіз.

Лазерлік метал кесу қызметін қамтамасыз ететін ұйымның жұмысын бағалай отырып, төменгі жиекті мұқият тексеріңіз. Таза кесілген беттерде шлактың болмауы немесе минималды болуы тиіс, екінші ретті шлифтеу немесе файлдау қажет болмауы керек. Егер сіз тұрақты түрде лапаттау қажет болатын бөлшектерді алсаңыз, қамтамасыз ететін жақтың параметрлерін түзету қажет.

Болат бөлшектердегі жылулық деформацияны болдырмау

Жылулық деформация беттік ақауларға қарағанда күрделі мәселе болып табылады. Бөлшектер лазерлік кесу станогынан бұрышып немесе өлшемді дәлсіз шыққан кезде, лазерлік өңдеудің жергілікті жоғары жылуы материалдың теңсіз ұлғаюы мен сығылуына әкеп соғады, оның нәтижесінде сіздің бөлшегіңіз тұрақты түрде деформацияланады.

Сәйкес Sheet Metal Industries деформация лазерлік сәуленің туғызған жоғары жылуы металда жергілікті ұлғаю мен сығылуды тудырған кезде пайда болады. Нәтижесінде бөлшектің дұрыс отырмауы немесе жұмыс істеуіне әсер ететін беймәнерлі бұрылулар немесе өлшемдік ауытқулар пайда болады.

Жылулық деформацияның жиі кездесетін себептері:

• Артық жылу беру: Тым көп қуат немесе тым баяу кесу жылдамдығы материалда жылу энергиясының шоғырлануына әкеп соғады
• Материалдың нашар ұстауы: Жеткіліксіз бекіту құрылғылары жылулық кернеулерді кесу кезінде физикалық қозғалысқа айналдыруға мүмкіндік береді
• Кесу тізбегінің мәселелері: Басқа аймақтарға өтуден бұрын бір аймақта жылуды шоғырландыратын кесу үлгілері жергілікті кернеу концентрлерін жасайды
• Материалдың қалыңдығы сәйкессіздігі: Жұқа материалдар жылу кірісі бірдей болғанда қалың бөліктерге қарағанда оңай қисаяды

Басу стратегиялары жылумен басқаруға бағытталады. Sheet Metal Industries-ке сәйкес, инженерлер кесу сапасын жылу кірісінің ең аз мөлшерімен теңестіру үшін қуатты, жылдамдықты және фокусты реттейді, материалда кеңею немесе сығылу кернеулерінің пайда болу қаупін азайтады. Жылу әсерінен зардап шеккен аймақ (HAZ) тікелей қисаю қаупімен байланысты. HAZ неғұрлым кіші болса, термиялық циклдан өтетін материал соғұрлым азырақ болып, бұрылу кернеулерін тудырады.

Senfeng Laserге сәйкес, жылу әсерінен зардап шеккен аймақ неғұрлым кіші болса, кесу сапасы соғұрлым жақсы болады. Бұл принцип құрылымдық беріктік пен өлшемдік тұрақтылыққа бірдей қолданылады.

Толық тексеру тізбесі

Лазерлі кесу машинасыңыздың металл бөлігінде ауыр мәселе бар деп қорытынды жасамас бұрын, осы жүйелі тізбені тексеріп шығыңыз. Көптеген мәселелер осы тексерулер арқылы шешіледі:

• Параметрлерді реттеу:
  • Лазерлік қуат материалдың түрі мен қалыңдығы талаптарына сәйкес келетінін тексеріңіз
  • Қолданысқа сәйкес оптималды диапазонда болатынына көз жеткізіңіз
  • Қуат пен жылдамдықты жеке-жеке емес, салмақталған түрде орнатылғанын тексеріңіз
• Сақина қалпы:
  • Күнделікті зақымдану, ластану немесе шашырау бар-жоғын тексеріңіз
  • Сәуле жолының үстінде форсунка дұрыс орталандырылғанына көз жеткізіңіз
  • Сапа нашарлағанша тозған форсункаларды алмастырыңыз
• Фокус калибрлеу:
  • Материал қалыңдығы үшін фокустық орын дұрыс орнатылғанын тексеріңіз
  • Сәулеге шашырау тудыратын линзалардағы ластануды тексеріңіз
  • Оптикалық жолдағы айналарда ластану немесе зақымдану бар-жоғын тексеріңіз
• Көмекші газ қысымы:
  • Газ түрінің қолданыс талаптарына сәйкес келетінін растаңыз (оттегі мен азот)
  • Қысымның баптаулары материал мен қалыңдыққа сәйкес келетінін тексеріңіз
  • Газ жеткізу жүйесінде саңылаулар немесе бұғатталулар бар-жоғын тексеріңіз

Fortune Laserге сәйкес, егер бұл негізгі факторларды баптау мәселені шешпесе, проблема механикалық болуы мүмкін, мысалы, тозып қалған ремень немесе подшипниктен туындайтын тербелістер. Қозғалыс жүйесінің ақаулары толқынды сызықтар, өлшемдердің тұрақсыздығы мен кесу аймағы бойынша сапаның өзгеруіне әкеледі.

Қызмет көрсетушілерді бағалау үшін сапа бағалау критерийлері

Лазерлік кесу станогының жұмысын сырттай орындатқанда тікелей ақауларды жою мүмкін болмаса, алынатын бөлшектерді бағалаудың қалай жүргізілетінін білу маңызды. Бұл критерийлер қызмет көрсетушінің қабылданатын сапа деңгейінде жұмыс істейтін-жоқтығын бағалауға көмектеседі:

Шетінің қаттылығы: Сәйкес Senfeng Laser , лазерлік кесу кезінде кесілген бетте диагональды белгілер пайда болуы мүмкін. Белгілер неғұрлым кіші болса, кесу беті соғұрлым тегіс болып, кесу сапасы соғұрлым жақсы болады. Кесілген шеттер бойымен саусағыңызды жүргізіңіз. Сапалы кесілулерде текстура ең аз болып, сезілімі тегіс болады.

Өлшемдік дәлдік: Техникалық талаптарға сәйкес критикалық өлшемдерді өлшеңіз. Кесу саңылауы немесе керфтің шығындалған бөлшектің өлшеміне әсері бар. Бөлшектердің дұрыс жиналуы үшін керф енінің тұрақтылығы мен дәлдігі маңызды. Жеткізушілерден ауытқулардың техникалық талаптарын сұраңыз және олардың сәйкестігін өлшеу арқылы тексеріңіз.

Перпендикулярлық: Senfeng Laser компаниясының айтуынша, вертикальды бұрыш материалға қатысты кесудің тік болу дәрежесін білдіреді. Кесілген жиектерді бұрыш өлшегішпен тексеріңіз. Жұмыс бетінің қалыңдығы неғұрлым көп болса, кесудің перпендикулярлығын сақтау соғұрлым қиын болады, сондықтан оған сәйкес бағалаңыз.

Жылу әсерінен зақымданған аймақты тексеру: Кесілген жиектердің жанындағы боялуды тексеріңіз. Артық боялу — материал қасиеттеріне әсер етуі мүмкін жылулық зақымданудың белгісі. Маңызды қолданулар үшін HAZ-дың шегі мен компоненттің жұмыс істеуіне әсерін растау үшін металлургиялық зерттеу қажет болуы мүмкін.

Бұл бағалау дағдылары сізге жаңа әлдеуір тәуелсіз тасымалдаушыны бағалау, барлық қамтамасыз ететін қызмет көрсетушіден сапаны тексеру немесе өзіңіздің лазерлік кесу операцияларыңызда ақауларды жою кезінде көмектеседі. Сапаның нені білдіретінін түсіну және рұқсат етілген стандарттардан ауытқуларды анықтау сізді проблемалар туындаған кезде жақсырақ нәтижелер талап етуге және түбірлік себептерді анықтауға дайындайды. Ақауларды жою негіздері орнатылғаннан кейін келесі қадам - дұрыс дизайн мен материалдарды дайындау арқылы осы мәселелердің көпшілігін алдын ала қалай болдырмауға болатынын қарастырады.

Нәтижелерді оптимизациялау үшін дизайн және дайындық

Сіз қате кесулер туындаған кезде ақауларды жою әдістерін меңгердіңіз. Бірақ егер сіз көптеген мәселелерді олар пайда болмас бұрын болдырмауға мүмкіндік алсаңыз ше? Дәл осыны дұрыс дизайн мен материалдарды дайындау іске асырады. Болат лазерлік кесу столына тиіп тұрғанға дейін қабылданатын шешімдер сіздің бөлшектеріңіздің таза және дәл шығуы немесе қымбатқа түсетін қайта жұмыс істеуді қажет етуі тікелей анықтайды.

Мұны былай қарастырыңыз: жұқа металл лазерлі кескіш тек сіздің дизайн файлыңыз оған не бұйрық берсе, соны орындайды. Оған физикалық шектеулерді бұзатын геометрияны енгізсеңіз, тіпті ең күрделі жұқа металл лазерлі кескіштің өзі нашар нәтиже береді. Ал егер дұрыс дайындалған материалды және оптимизацияланған дизайндарды енгізсеңіз, сапа өз-ақ қамтамасыз етіледі.

Лазерлі болат бөлшектерді кесу үшін дизайн ережелері

Өндіруге ыңғайлы дизайн — бұл инженерлік терминдерге ұқсайды, бірақ принциптері таңқаларлықтай қарапайым. Сіз бөлшекке қосатын әрбір элемент кесудің сәтті орындалуына қолдау көрсетуі немесе оған қарсы әсер етуі мүмкін. Бұл қарым-қатынастарды түсіну сіздің сызбаларыңызды техникалық тұрғыдан дұрыс болғанымен, тиімді кесуге және сенімді жұмыс істеуге мүмкіндік беретін бөлшектерге айналдырады.

Сәйкес MakerVerse , кесу ені материал мен кесу параметрлеріне байланысты 0,1 мм-ден 1,0 мм-ге дейінгі аралықта болады. Бұл сіздің кесу еніңізден кіші болатын элементтердің мүлдем болуы мүмкін емес екендігін білдіреді. Лазерлік сәуле осы материалды толығымен жояды. Ең аз элемент өлшемдерін сәйкесінше жоспарлаңыз және пайдаланып отырған материал мен қалыңдық үшін нақты кесу енін қызмет көрсетушіден растаңыз.

Тесік пен шет арасындағы қашықтық - ең жиі бұзылатын конструкторлық ережелердің бірі. SendCutSend дереккөзі бойынша, тесіктер диаметрінен кем болмай, шеттен кемінде бір есе, ал саңылаулар - шеттерден немесе басқа кесу элементтерінен енінен кемінде 1,5 есе алыстатылуы керек. Осы минимумдардан кіші қашықтыққа жылжысаңыз, кесу немесе одан кейінгі пішіндеу операциялары кезінде жырылу, деформация немесе элементтің толық жоғалуы мүмкін.

Лазерлік жапырақ металл кескіш қолданбалары үшін маңызды конструкторлық нұсқаулар:

• Ең кіші тесік диаметрі: Тесік диаметрлері мен аралықтар еңі қолданылатын материал қалыңдығының кемінде 50% болуы керек. Мысалы, 0,125 дюйм қалыңдықтағы бөлшек үшін бұл элементтер арасындағы минималды арақашықтық 0,0625 дюйм дегенді білдіреді.
• Бағытталған көпірлер: Бекітудің мықтылығы мен кесу сапасы үшін материалдың ең аз мүмкін қалыңдығына емес, 1x-ден 1,5x дейінгі материал қалыңдығына сәйкес қабырға қалыңдығын немесе көпірлерді жобалаңыз.
• Кесу геометриясының орналасуы: MakerVerse бойынша, жылу жиналуынан пішіннің бұрмалануын болдырмау үшін кесу элементтерінің арасы кем дегенде парақ қалыңдығының екі есесіне тең болуы керек.
• Иілу радиусына назар аудару: Егер бөлшектер формалануға ұшырайтын болса, иілу бағыттарымен сәйкес келетін тұрақты радиустарды қолданыңыз. Олардың өзгеруі бөлшектерді жиі қайта орналастыруды, еңбек уақыты мен құнын арттыруды білдіреді.
• Иілу үшін құралдың қолжетімділігі: Әрі қарай иілу операциялары үшін жобалау кезінде иілу сызығынан 90 градустан бұрышпен құралдарға бұрыштарға қолжетімділік болатындай етіп жеткілікті бос орын қалдырыңыз.

Допускалар туралы не дейді? Қарай SendCutSend , көпшілік материалдар үшін кесу мөлшердеуі плюс-минус 0,005 дюйм шамасында болады. Бұл оның X немесе Y осі бойынша сол шамаға дейін өзгеруі мүмкін кез келген берілген кесу элементі немесе периметр геометриясын білдіреді. Слоттар сияқты нақты мөлшердеулерді жобалағанда әрқашан соңғы өлшемдер мөлшердеу диапазонының теріс аяғына түсетін ең нашар нұсқаны ескеріңіз.

T-тәрізді слоттар бірнеше жобалау ерекшеліктерін біріктіргендіктен ерекше назар аудартады. Нысан — гайканың ең тар нүктесінде еніп, одан кейін бұрылғаннан кейін слот қабырғаларымен байланысуы мүмкін болатын тесік жасау. SendCutSend гайка ең тар нүктесінде 0,01 дюймге ұзындық қосуды ұсынады, бұл сенімді жұмыс істеуді аса қатты босаңсытусыз қамтамасыз етеді.

Материалды Дайындау Əдістемелік Нұсқаулары

Қаншалықты мұқият жасалған болса да, материалды дайындау орындалмаса, бөлшек жұмыс істемейді. Бетінің күйі лазерлік энергияны жұтуға, кесуге және шетінің сапасына тікелей әсер етеді. Металл кесетін машина дұрыс дайындалған материалдан бастағанда ең жақсы жұмыс істейді.

Миллдік тартылу жылумен илемделген болат үшін ең орын алады. The Fabricator бойынша, масштабтың абляциялық порогы өте жоғары болғандықтан, күшті лазерді пайдалансаң да, миллидегі тартылуды алу қиын. Ауыр плитаға қалың миллидік тартылу бірнеше лазерлік жолдануды талап етуі мүмкін, сондықтан көп көлемді операциялар үшін механикалық алу тиімдірек.

Қаңылды металды лазерлік кесу машинасының нәтижелерін оптималдау үшін материалды дайындау талаптары:

• Миллдік тартылуды алу: Жұқа материалдағы жеңіл тартылу кесу кезінде жанып кетеді. Қалың плитаға қатты тартылуды өңдеуден бұрын механикалық түрде алып тастау керек, сонда қалыпты түрде өту қамтамасыз етіледі.
• Беттің тазалығы: Май, смазкалар және қорғаныш пленкаларды алып тастаңыз. The Fabricator бойынша, майлар лазер сәулесіне қатысты мөлдір, олардың астындағы негізгі металды қыздыру арқылы буға айналдыру керек, бұл процестің тұрақтылығына әсер етеді.
• Темірденумен жұмыс істеу: Беттік тозаңның пайда болуы жаппай сәулелендірудің сипаттамаларын болжауға келмейтіндей етіп өзгертеді. Параметрлерді барлық жапта біркелкі сақтау үшін кесуден бұрын тозаңды алып тастаңыз.
• Материалдың жазықтығы: Иілген немесе доғалатылған жаптар кесу аймағында фокус жағдайының өзгеруіне әкеп соғады. Жазық материалды қолданыңыз немесе бұрмаланған аймақтарда сапаның төмендеуін ескеріп жоспар жасаңыз.
• Қорғауыш пленкамен жұмыс істеу: Кейбір материалдар қорғауыш пластик пленкамен түседі. Пленка арқылы кесуді шешіңіз бе (ластану қосылады) немесе алдымен оны алып тастаңыз ба (бет багалауға ұшырайды).

Сәйкес Шеберхана , бетті дайындау үшін лазерлік тазарту жүйелері қолданылатын химикаттар мен тұтынатын материалдарсыз тозаң, түбіршек және органикалық қаптамаларды жылулық соққы әсері арқылы алып тастау арқылы танымалдылыққа ие болуда. Көп мөлшерде өңдеу жүргізетін операциялар үшін кесуден бұрын арнайы лазерлік тазарту қолмен дайындау әдістеріне қарағанда тиімдірек болуы мүмкін.

Нақты күтімдерді орнату

Коммерциялық қызмет көрсету провайдерлері жиі толеранттылық пен шеттер сапасы стандарттарын олардың практикада нақты тұжырымдамасын түсіндірмей-ақ атайды. Осы спецификацияларды түсіну сізге талаптарды тиімді баяндауға және тапсырылған бөлшектерді әділ бағалауға көмектеседі.

MakerVerse дерек көзі бойынша, өлшемдік толеранттылық — бұл кесу процесіндегі ауытқуларға байланысты бөлшектің өлшемдерінде рұқсат етілген ауытқу. Бұл толеранттылықтардың болу себебі — кез келген кесу процесі абсолютті дәл емес. Жылулық ұлғаю, механикалық дәлдік, материалдардың айырмашылықтары мен процестің динамикасы номиналды өлшемдерден шағын ауытқуларға әкеп соғады.

Сапалы лазерлі кесуден не күту керек?

• Өлшемдік дәлдік: Плюс немесе минус 0,005 дюйм көбінесе парақты металл үшін лазерлі кесудің стандартты көрсеткіші болып табылады. Толеранттылықты төмендетуге болады, бірақ бұл қосымша төлемді талап етуі мүмкін.
• Қырдың перпендикулярлығы: Жұқа материалдар перпендикулярлықты жақсы сақтайды. Ал материалдың қалыңдығы артқан сайын, шағын конустылықты болдырмау барып қиындайды.
• Беткі өңдеу: Кесілген жиектерде штрихталған белгілер болуын күтіңіз. MakerVerse-ке сәйкес, егер шикі жиек жабдықталуы қабылданбайтын болса, коррозияға төзімділік пен эстетикалық тартымдылық сияқты қасиеттерді жақсарту үшін әртүрлі жабдықтау әдістерін қолдануға болады.
• Жылу әсерінен өзгерген аймақ: Кесілетін жерге жақын орында әртүрлі металлоградиялық өзгерістерден құтылу мүмкін емес. Оның дәрежесі қуаттылыққа, жылдамдыққа және материал қасиеттеріне байланысты.

Бұл конструкция принциптері мен дайындық стандарттарымен қамтамасыз еніп, лазерлік кесуге оптималды бөлшектерді жасап, нәтижелер бойынша нақты күтулерді белгілей аласыз. Бұл білім сонымен қатар нақты талаптарыңызға сәйкес дұрыс қызмет көрсетуші немесе жабдықты таңдауға қажетті негізді қалайды.

Дұрыс өндірістік серіктесті таңдау

Сіз техникалық негіздерді меңгердіңіз, материалдардың қасиеттерін түсіндіңіз және таза кесуге болатын бөлшектерді жобалауды үйрендіңіз. Енді барлық осы білім сәтті бөлшектерге айнала ма немесе жоқ па, соны шешетін шешім қабылдау кезі келді: нақты жұмысты орындайтынды кім таңдайтыныңызды анықтау. Сіз CNC лазерлік кесу станогын сатып алу туралы ойланып жатсаңыз немесе қызмет көрсетушіні таңдап жатсаңыз, ерекше серіктестерді жарамдылардан ажырататын критерийлер мұқият талдауды қажет етеді.

Көптеген сатып алушылар бірінші қоятын сұрақ қарапайым: лазерлік кескіштің бағасы қанша немесе бөлшек үшін қызмет көрсету қанша тұрады? Бірақ бағадан бастау — бұл істің алдын ала шешім қабылдауы. Wrightform дегенге сәйкес, сіздің жобаңыз сапа, бюджет және уақыт кестесі талаптарын қамтамасыз ету үшін дұрыс болатын болатын болса, болатты лазермен кесу қызметін таңдау өте маңызды. Баға маңызды, бірақ ол мүмкіндіктер, сенімділік және жеткізілетін жалпы құнмен салыстырғанда ғана ең маңызды болып табылады.

Лазерлік кесу қызметі көрсетушілерді бағалау

Потенциалды серіктестерді тексерген кезде жобаңызға қажетті нәтижелерді шынымен қамтамасыз ете алатындығын көрсететін нақты сұрақтарға жауап алу қажет. Wrightform бойынша, лазерлік кесу — арнайы жабдық, тәжірибелі операторлар және тиімді процестер қажет ететін жоғары дәлдікті жұмыс. Нақты мүмкіндіктердің дәлелі болмағанда, жалпы уәде беру маңызды емес.

Жабдық пен материал мүмкіндіктерінен бастаңыз. Барлық қызмет көрсетушілер бірдей қалыңдық диапазонын немесе материал түрлерін өңдемейді. Жоғары қуатты талшықты лазерлер дәстүрлі CO2 лазерлеріне қарағанда қалыңдау және жарық шағылатын материалдарды кесуге қабілетті, бірақ олардың тиімділігі көптеген факторларға байланысты.Нақты материал түрі мен қалыңдығыңыз туралы сұраңыз және ұқсас жұмыстардан мысалдарды талап етіңіз.

Кез-келген CNC лазерлік кесу қызметін ұсынатын серіктеске қою керек негізгі сұрақтар:

• Сіз қандай материалдар мен қалыңдықтарды өңдей аласыз? Олар сіздің қажетті болат түрлеріңізді қажетті қалыңдықта тұрақты түрде өңдей алатынын растаңыз. Wrightform деректеріне сәйкес, қарқынды болат, алюминий немесе жеңіл болат жұмысын қажетті қалыңдықта жүргізетінін көрсетуі керек.
• Сіз қандай дәлдік шектеулерін қол жеткізе аласыз? Олардың кесу дәлдігін және шырымдарсыз таза шеттер алу қабілетін нақтылаңыз. Аэрокосмостық немесе медициналық сияқты өнеркәсіптерге дәлме-дәл сәйкестікті тексеру қажет.
• Сіз прототиптеу қызметтерін ұсынасыз ба? Прототиптеу толық көлемдегі өндіріске кіріспес бұрын дизайндарды тексеруге мүмкіндік береді, бұл спецификацияларды жетілдіру мен компоненттердің үйлесімділігін қамтамасыз ету үшін бағасыз.
• Сіз материалды пайдалануды қалай тиімді пайдаланасыз? Алдыңғы CAD/CAM бағдарламалық жасақтамасы арқылы тиімді орналастыру шығындарды үнемдейді және қалдықтарды азайтады. Олар өнім қалдықтарын қайта өңдейтінін де сұраңыз.
• Сіздің орындау уақыттарыңыз қандай? Стандартты өндірістік мерзімдерді және тез тапсырыстардың болуын тексеріңіз. Кейбір ұйымдар тез жұмыстар үшін бір не екі күн ішінде жібереді.
• Сіз қандай файл пішімдерін қабылдайсыз? Стандарттық пішімдерге САПР үшін DXF және DWG жатады. Кейбір ұсынысшылар PDF немесе тіпті қолмен салынған суреттермен жұмыс істейді және дизайнды тексеру қызметтерін ұсынады.
• Сіз қоршау және жинау қызметтерін ұсынасыз ба? Бір шелектен бітпейтін қызмет көрсету үшін зақымдануды алу, парлы заттардың жабылуы, бояу немесе жинау логистикалық қиыншылықтар мен келісім-шарт уақытын үнемдейді.
• Сіз қандай сапа бақылау процестерін қолданасыз? Сапаны қамтамасыз ету регулярлы тексерулерді, өлшемдік растауды және материалдағы ақауларды тексеруді қамтиды.
• Сізде ұқсас жобалар бойынша қандай тәжірибеңіз бар? Сіздің саланың стандарттарына таныс компания талаптарды жақсырақ болжайды. Архитектуралық элементтерді кесу автомобиль бөлшектерін кесуден мәнді түрде ерекшеленеді.
• Сіз тапсырыс көлемін икемдеуге болатын қызметтерді орындай аласыз ба? Бір даналы прототиптерден бастап жоғары көлемді өндіріске дейін, сенімді ұсынысшылар серіктесті ауыстыруды талап етпей, әртүрлі сан мөлшерлеріне бейімделеді.

Сертификаттар мүмкіндіктің объективті дәлелі болып табылады. Автомобиль болат бөлшектері үшін IATF 16949 сертификаты ерекше маңызға ие. Поғарғыда айтылғандай, осы автомобиль сапасын басқару жүйесі шасси, ілмегі, құрылымдық бөлшектерді өндірудің қатаң талаптарын қанағаттандыратын тұрақты процестерді қамтамасыз етеді. Егер сіздің болат бөлшектеріңіз автомобиль жеткізу тізбегіне бағытталса, IATF 16949-ға сәйкес сертификатталған серіктестермен жұмыс істеу квалификациялау проблемаларын азайтады және өндіріс барысындағы іздестірімді қамтамасыз етеді. SGS , бұл автомобиль сапасын басқару жүйесі шасси, ілмегі, құрылымдық бөлшектерді өндірудің қатаң талаптарын қанағаттандыратын тұрақты процестерді қамтамасыз етеді. Егер сіздің болат бөлшектеріңіз автомобиль жеткізу тізбегіне бағытталса, IATF 16949-ға сәйкес сертификатталған серіктестермен жұмыс істеу квалификациялау проблемаларын азайтады және өндіріс барысындағы іздестірімді қамтамасыз етеді.

Өнеркәсіптік лазерлі кесу құрал-жабдығының өзі маңызды, бірақ оны пайдаланатын адамдар одан да маңызды. Операторлардың тәжірибесі мен оқытуы туралы сұраңыз. Wrightform деректеріне сәйкес, алдыңғы қатарлы технологиялармен біріктірілген тәжірибелі операторлар тек құрал-жабдық спецификацияларына сүйенуге болмайтын нәтижелерге қол жеткізеді.

Прототиптен массалық өндіргішке дейін

Мұнда көптеген жобалар орныға алмайтын кезең туындайды: сәтті прототиптерден сенімді сериялық өндіріске өту. Бірнеше үлгілерді өте жақсы дайындай алатын қамтамасыз етуші, бір айда мыңдаған бөлшектер тапсырыс берілгенде қиындықтарға тап болуы мүмкін. Масштабтауды уақытынан бұрын бағалау жоба ортасында серіктесті ауыстыру сияқты қиындықтардан сақтайды.

Кесуден гөрі толық өндірістік жұмыс үрдісін қарастырыңыз. Көптеген болат бөлшектерге шағу, иілу, пісіру немесе жинау сияқты қосымша операциялар қажет болуы мүмкін. Әртүрлі процестерді бір шатыр астында орындайтын интеграцияланған өндірістік серіктестер бөлек кесу, пішу және әшекейлеу ұйымдары арасында келісумен салыстырғанда жұмыс үрдістерін әлдеқайда тиімді ұйымдастырады.

Ішкі жабдық ретінде лазерлік кесу қондырғысының бағасын немесе талшықты лазерлік кесу қондырғысының бағасын зерттегенде, бастапқы сатып алу бағасынан тыс иеліктің жалпы құнын ескеріңіз. Өнеркәсіптік лазерлік кесу қондырғысы дайындалған операторларды, тұрақты техникалық қызмет көрсетуді, тұтынатын материалдар қорын және ғимараттың өзгерістерін талап етеді. Көптеген операциялар үшін көлемдерге сәйкес дербес қуатты орнатуға дейін қабілетті қызмет көрсетушілерге тапсыру жабдықтарды иемденуге қарағанда тиімдірек экономикалық шешім болып табылады.

Өндірісті кеңейту мүмкіндігін бағалағандағы негізгі факторлар:

• Жабдықтың резервтелуі: Бірнеше қондырғылар бір жүйенің техникалық қызмет көрсетуді қажет етуі өндірісті тоқтатпайтынын білдіреді
• Автоматтандыру мүмкіндіктері: Автоматтандырылған материалдармен жұмыс істеу және адамсыз режимдегі жұмыс тұрақты жоғары көлемді өткізу мүмкіндігін қамтамасыз етеді
• Сапа жүйелері: Статистикалық процесті басқару және өндірістік сериялар бойынша тұрақтылықты сақтайтын құжатталған тексеру процедуралары
• Жеткізу тізбегін интеграциялау: Жиі қолданылатын материалдарды қорда сақтайтын немесе өндірушілермен қарым-қатынас орнатқан серіктестер жеткізу уақытының ауытқуларын азайтады
• Өндіруге ыңғайлы дизайн: Өндірудің басталуынан кейін қымбатқа түсетін дизайн итерацияларын болдырмау үшін кесудің басталуына дейін толық DFM пікірлері беріледі

Точностьты кесу штамповка немесе жинақтау операцияларына бағытталатын автомобиль және құрылымдық болат қолданбалары үшін интеграцияланған өндіріс серіктестері ерекше құндылық әкеледі. Шасси, суспензия және құрылымдық компоненттер үшін жедел прототиптеуден бастап автоматтандырылған массалық өндіріске дейінгі мүмкіндіктерді IATF 16949 сапасымен ұштастыратын Shaoyi (Ningbo) Metal Technology сияқты серіктестерді қарастырыңыз. Олардың 5 күн ішінде жедел прототиптеу және 12 сағат ішінде сұранысқа жауап беру мүмкіндігі сапа стандарттарын сақтай отырып, жобаларды уақытылы жылжыту үшін қажетті жауапкершіліктің мысалы болып табылады.

DFM-ді қолдау маңызды, себебі бұл кез-келген нәрсенің мәнін арттырады және осы нұсқауда қамтылған барлық нәрсені еселейді. Өндіру инженерлері кесу басталмас бұрын сіздің дизайныңызды тексергенде, олар дәлдік, элементтердің орналасуы, материалды дайындау және кейінгі операциялар туралы потенциалды мәселелерді анықтайды. Бөлшектерді кесуден кейін мәселелерді анықтаумен салыстырғанда, бұл шараға көп аз шығын кетеді және біз бұрын қарастырған проблемаларды шешу жағдайларын болдырмақа мүмкіндік береді.

Соңғы шешім қабылдау

Бағалау критерийлері анықталғаннан кейін таңдау процесі әлдеқайда жүйелі болады. Бірнеше ұсыныс берушілерден баға сұраңыз, бірақ тек лазерлік кескіштің болат бағасын ғана емес, сонымен қатар сұраным кезінде қойылған техникалық сұрақтар мен нақты қолдану қажеттіліктеріңіз туралы талқылауға дайындық деңгейін салыстырыңыз.

Ең жақсы серіктестер ұсыныс беруден бұрын сұрақтар қояды. Олар сіздің дәлдік талаптарыңыз, бетінің өңделуіне қойылатын талаптарыңыз және соңғы пайдалану мақсаты туралы түсінгісі келеді. Бұл қызығушылық тек қарапайым тапсырыстарды өңдеуден гөрі, сәтті бөлшектерді жеткізу туралы шынайы қызығушылықтың белгісі болып табылады.

Өндірістің ірі көлемдеріне өтуге шешім қабылдау алдында кішігірім прототип тапсырыстармен қатынасты бастауды қарастырыңыз. Бұл сынақ кезеңі ақпарат алмасу үлгілерін, нақты және ұсыныста көрсетілген уақыт айырмашылығын, сондай-ақ нақты өмірдегі сапа деңгейлерін ашады. Сынақ жүргізуге кеткен шығындар критикалық өндірістік тапсырыстарда проблемалардың алдын алу арқылы пайда әкеледі.

Бұл нұсқаулықтың барлық бөлігінде сіз лазерлік кесудің негізгі деңгейде түсінуіне, лазерлік өңдеуге сәйкес технология мен параметрлерді таңдауға, лазерлік өңдеуге оптималды бөлшектер жобалауға, туындайтын мәселелерді шешуге және өндірістік серіктестерді тиімді бағалауға мүмкіндік беретін білім алдыңыз. Бұл толық негіз лазерлік кесуді заманауи болат өңдеуде қажетті әдіс етіп қалыптастыратын дәл шеттер мен сенімді нәтижелерге қол жеткізуге мүмкіндік береді.

Болатты лазермен кесуге қатысты жиі қойылатын сұрақтар

1. Болатты лазермен кесудің құны қанша?

Болатты лазермен кесудің құны материалдың қалыңдығына, күрделілігіне және көлеміне байланысты өзгереді. Көбінесе жұмыстарға 15-30 доллар аралығында орнату құны қосылады, ал қосымша жұмыстар үшін еңбекақы шамамен сағатына 60 долларды құрайды. Дәл автомобиль және құрылымдық бөлшектер үшін IATF 16949 сертификатталған Shaoyi Metal Technology сияқты өндірушілер кесуді бастамас бұрын құнды оптимизациялау үшін DFM қолдауымен қоса 12 сағат ішінде сұраныс беріп, бәсекеге қабілетті бағалар ұсынады.

лазер қанша қалыңдықтағы болатты кесе алады?

Лазерлік кесудің қалыңдығы қуат деңгейіне байланысты. Төменгі 1-2 кВт жүйелері тиімді түрде 12 мм шамасындағы жұмсақ болатты кеседі. Орташа 4-6 кВт лазерлері 25 мм дейін, ал жоғары қуатты 12 кВт+ жүйелері 30 мм немесе одан да көбін өңдей алады. Ең жақсы сапа үшін өндірушілер максималды рейтингтегі қалыңдықтың 60-80% аралығында болуды ұсынады. Болатқа лазердің сіңіру тиімділігі төмен болғандықтан, нержавеющий болат үшін шектеулер төменірек болады.

болатты кесу үшін екі түрлі лазер – талшықты лазер мен CO2 лазерінің айырмашылығы неде?

Талшықты лазерлер болат тиімді сіңіретін 1064 нм толқын ұзындығын пайдаланады және жұқа материалдарда 70% аз энергия тұтынумен 100 м/мин дейінгі кесу жылдамдығына жетеді. CO2 лазерлері 10,600 нм толқын ұзындығында жұмыс істейді және 25 мм-ден астам қалың болатта жоғары сапалы шетпен ерекшеленеді. Талшықты жүйелер аптасына 30 минуттан аспайтын техникалық қызмет көрсетуді қажет етеді, ал CO2 жүйелері үшін бұл уақыт 4-5 сағатты құрайды, сондықтан көбінесе болат өңдеу жұмыстарында талшықты лазерлер басымдыққа ие.

лазерлік кескіште қандай материалдарды кесуге болмайды?

Стандарттық лазерлік кесу қондырғылары ПВХ, поликарбонат, Лексан немесе қыздырған кезде улы газдар бөлетін хлор құрамы бар материалдарды өңдеуге қауіпсіз емес. Металдар үшін CO2 лазерлеріне кері шағылу қаупіне байланысты парлы мыс пен жез сияқты жарқырағыш материалдарды өңдеу қиын, бірақ заманауи талшықты лазерлер бұл материалдармен тиімді жұмыс істей алады. Өңдеуден бұрын материалдардың сәйкестігін әрқашан қызмет көрсетушіңізбен тексеріңіз.

болатты лазермен кесу үшін оттегі мен азоттың қайсысын қолдануым керек?

Оттегі экзотермиялық реакция арқылы кесудің шамамен 60% жұмысын атқарады, ол қалың болат үшін тезірек болады, бірақ тазалауды талап ететін тот басқан шеттер қалады. Азот эмалданған бөлшектер, нержавейкалық болат және тезірек екінші операцияларды қажет ететін қосылыстар үшін тоттан таза, пайдалануға дайын шеттер береді. Азоттың газ тұтыну құны 10-15 есе қымбат, сондықтан таңдау шетінің сапасына қойылатын талаптар мен жұмыс бюджетіне байланысты.