Болат парақтарды лазерлік кесудің негізгі принциптерін түсіну

Лазерлік кесу дегеніміз не және ол неліктен болат прақтарды өңдеудің басым әдісіне айналды? "Лазер" термині өзі шығарылған сәуледен жарықтың күшейтілуін білдіреді — бұл технология 1960 жылдары пайда болғалы бері материалдарды өңдеуді түбегейлі өзгертті.

Лазермен кесу кезінде өндірушілер дәлдік деңгейін қол жеткізе алады, бұл дәстүрлі механикалық кесу әдістерімен мүлдем салыстырмайды. Бұл автомобиль жасау мен архитектуралық жасалма өндірістен бастап болатты лазерлік кесуді әр түрлі салаларда маңызды процеске айналдырады.

Лазерлік сәулелердің болатпен әрекеттесуі

Ұлттырғыш шыны арқылы күн сәулесін фокустауға елестетіңіз — енді осы интенсивтілікті мыңдаған есе көбейтіңіз. Бұл болат пластиналарды лазермен кесуде негізінен не болатынын көрсетеді. Лазер сәулесі болат бетіне түскенде, физиканың қызықты құбылыстар тізбегі басталады.

Зерттеулерге сәйкес ProMetalForm , кейбір сәулелер металдан шағылады, бірақ көп бөлігі жұтылады да жылу энергиясына айналады. Бұл процестің өзін-өзі күшейтетін себебі мынада: болат температурасы көтерілген сайын лазерлік энергияны жұту қабілеті де арта түседі, бұл кесу процесін бастағаннан кейін оны барлау тиімділігін арттыратын оң кері байланыс циклын құрайды.

Лазерлік металл кесудің негізгі компоненттеріне мыналар жатады:

• Сәуле генерациясы: CO2 газ қоспасы немесе шағын сым жүйелері концентрленген жарық көзін жасайды
• Фокустау оптикасы: Линзалар немесе ойыс айналар сәузленді экстремалды қуат тығыздығы бар кішкентай нүктеге бағыттайды
• Материалдың будауы: Фокусталған энергия кесілетін жерде болатты қыздырып, балқытады және жартылай будырады
• Көмекші газдың шығуы: Коаксиалды газ ағыны балқыған материалды алыстап, таза кесу жолын қалыптастырады

Жылулық кесудің артқы жағындағы ғылым

Кесу нүктесінде жергілікті температура күрт көтерілгенде болат бірнеше фазалық түрленулерден өтеді. Қатты металл алдымен тез қызады, содан кейін балқу процесі басталады. Жеткілікті жоғары энергия әсерінен ол тікелей буға айнала алады. Кейбір жоғары қуатты қолданыстарда тікелей сублимация орын алады — болат сұйық фазасынан өтпей-ақ тікелей қаттыдан газ күйіне өтеді.

Бұл процесс кезінде пайда болатын сипаттамалық ойық "керф" деп аталады. TWI Global керф көмекші газ ағыны арқылы балқыған материалды ұрып шығарған кезде пайда болады. Оның пішіні мен сапасы лазерлік қуат, кесу жылдамдығы, газ түрі мен қысымы және болаттың нақты қасиеттері сияқты бірнеше факторларға байланысты.

Кесудің тиімділігі екі негізгі факторға байланысты: шоғырланған дақ диаметрі мен фокус тереңдігі. Кішірек дақ өлшемдері таза кесуге жоғары қуаттың тығыздығын береді, ал фокустың орнының ауытқуына дейінгі жақсы төзімділікпен қалыңдау материалдарды өңдеуге мүмкіндік береді. Бұл талаптар бір-біріне қарама-қарсы болғандықтан, операторлар әрбір жұмыс үшін болаттың нақты қалыңдығы мен сапа талаптарына негізделе отырып, ұқыпты теңдестіру жасауы керек.

Бұл негізгі ұғымдарды түсіну лазерлік кесу процесінің одан әрі күрделі аспектілерін меңгеруге негіз қалайды — белгілі болат маркалары үшін параметрлерді оптимизациялаудан бастап, дұрыс лазер түрін таңдауға дейін.

Болат қолданбалары үшін Шыны Сәулелі Лазер мен CO2 Технологиясы

Сіз лазер сәулесінің болатқа қалай әсер ететінін түсінесіз, бірақ шынымен қандай лазерді пайдалану керек? Бұл сұрақ өндірушілер арасында үлкен талқылау тудырды және жауап сіздің нақты болат кесу талаптарыңызға байланысты. Екі негізгі технология — талшықты лазерлер мен CO2 лазерлері — әрқайсысы әртүрлі қолданбаларға өзіндік айқын артықшылықтарын әкеледі.

Маңызды айырмашылық мынада: талшықты лазерлер шамамен 1,06 микрометр толқын ұзындығында жұмыс істейді, ал CO2 лазерлері 10,6 микрометрде жарық шығарады. Бұл неге маңызды? Bodor Laser пікірінше, металдар қысқа толқын ұзындығындағы талшықты лазерді әлдеқайда тиімді жұтады, нәтижесінде болат парақтарын тезірек, тазарақ және дәлірек кесуге болады.

Жұқа болат үшін талшықты лазердің артықшылықтары

6 мм-ден жұқа болат парақтарды өңдеу кезінде талшықты лазерлік метал кесу бәсекені басымдықпен жеңеді. Сандар сөйлейді: талшықты лазерлік кесу қондырғылары жұқа материалдарда эквивалентті CO2 жүйелеріне қарағанда үш есе тезірек кесу жылдамдығына ие болады. Минутына 20 метрге жететін жылдамдықпен болатты кесуді елестетіңіз — заманауи талшықты лазерлік кескіштің өнімділігі осындай деңгейде.

Жұқа болат үшін талшықты технологияны неге осылайша тиімді етеді?

• Жоғары сапалы сәуле: Кішірек дақ өлшемі кесу нүктесінде жоғарырақ қуат тығыздығын қамтамасыз етеді
• Жақсырақ сіңіру: Болат ұзын CO2 толқын ұзындығына қарағанда 1,06 мкм толқын ұзындығын тиімдірек сіңіреді
• Жылу әсеріне ұшыраған аймақтардың азаюы: Тезірек өңдеу жұқа материалдарда термиялық бұрмалауды азайтады
• Шағылысу материалдарымен жұмыс істеу: Талшықты лазерлер алюминий, мыс және мырыш сияқты CO2 жүйелері үшін қиындық туғызатын материалдармен жақсы жұмыс істейді

А Cnc fiber laser cutting machine сондай-ақ маңызды пайдалану артықшылықтарын қамтамасыз етеді. EVS Metal компаниясының 2025 жылғы талдауына сәйкес, CO2 лазерлеріне қарағанда 10-15% ғана құрайтын электр энергиясының пайдалы әсер коэффициентінің шамасын 50%-ға дейін көтеруге талшықтық жүйелер мүмкіндік береді. Бұл тікелей электр шоттарының төмендеуіне әкеледі — талшықтық жүйелер үшін сағатына шамамен 3,50-4,00 доллар, ал CO2 жүйелері үшін 12,73 доллар.

Талшықтық лазерлі кескіш жөндеу жұмыстары бойынша да жеңіске жетеді. Қатты денелі технология мен түзетуді қажет ететін оптикалық компоненттердің азаюы арқасында жылдық жөндеу шығындары CO2 жүйелері үшін 1000-2000 долларға қарсы тұратын 200-400 доллар шамасында болады. Жоғары көлемді болат өңдеу операциялары үшін бұл үнемдеулер уақыт өте келе едәуір өседі.

Қалың пластиналарда CO2 Лазерлері Жақсы Жұмыс Істейді

Бұл CO2 технологиясының моральды түрде ескіргенін білдіреді ме? Дәл осылай емес. Қалыңдығы 12 мм-ден асатын болат пластиналарды кесу кезінде теңдеу өзгереді. Қалың бөліктерде CO2 лазерлік метал кесу машиналары жоғарырақ жиектік сапа көрсетеді және жиіірек қосымша өңдеуді қажет етпейтін тегіс беттер алады.

Бұл артықшылықтың физикалық негізі - ұзын толқын қалың материалдармен қалай әрекеттесетініне байланысты. 10,6 мкм сәуле кесуден өткенде жылуды талшықты лазерді пайдаланғанда қалың болат шеттерінде пайда болатын жолақты үлгілерді азайта отырып, жылуды біркелкірек таратады. Бетінің сапасы таза кесу жылдамдығынан жоғары болатын қолданулар үшін CO2 жүйелері бәсекеге қабілетті болып қала береді.

Сәйкес Accurl-дің техникалық салыстыруы , CO2 лазерлері 20 мм-ден асатын қалыңдықтағы материалдарды тиімді өңдей алады, сондықтан ауыр құрылымдық жасалымдар үшін сәйкес келеді. Бұл технология сонымен қатар болатпен қатар бейметалл негіздерді де қамтитын аралас материал орталарын өңдеген кезде де артықшылықтарын сақтайды.

Салыстыру факторы	Талшықты лазер	Co2 лазер
Толқын ұзындығы	1,06 μм	10,6 мкм
Оптималды болат қалыңдығы	6 мм астында (үздік), 25 мм-ге дейін (тиімді)	12 мм-ден жоғары (бәсекеге қабілетті), 40 мм+ дейін
Кесу жылдамдығы (жұқа болат)	CO2-ге қарағанда 3 есе жылдам	Негізгі жылдамдық
Энергия тиімділігі	қуат желісінде 30-50% ПӘК	қуат желісінде 10-15% ПӘК
Сағаттық энергия құны	$3.50-4.00	$12.73
Жылдық сақтау	$200-400	$1,000-2,000
Шетінің сапасы (Жұқа болат)	Өте жақсы, минималды ширақ	Жақсы
Шетінің сапасы (Қалың болат)	Жақсы, бірақ тегіс емес болуы мүмкін	Өте жақсы, тегісірек бет
Жарқырағыш металлмен жұмыс істеу	Өте жақсы (алюминий, мыс, мырыш)	Қиын, кері шағылудың қаупі бар
Жабдықтардың жұмыс істеу мерзімі	Сағатына 100 000-ға дейін	20,000-30,000 сағат
5 жылдық жалпы иелік құны	~$655,000	~$1,175,000

Нақты нарықтық бағыт осы техникалық нақтылықтарды көрсетеді. Талшықты лазерлер қазір лазерлік кесудің шамамен 60% нарығын қамтиды және жыл сайын 10,8-12,8% өсіп отыр, ал CO2 жүйелері үшін бұл көрсеткіш тек 3,1-5,4%. Нақты болат парақтарды өңдеу саласында талшықты лазерлердің артықшылығы одан да айқынырақ — негізінен болатты өңдейтін дайындамалық цехтардың көпшілігі жылдамдық, тиімділік және төмен жұмыс істеу құны үшін талшықты технологияға көшті.

Дегенмен, дұрыс таңдау сіздің нақты қажеттіліктеріңізге шынайы баға беруді талап етеді. Сіз ең жиі қандай болат қалыңдықтарын өңдейсіз? Қиып алу жылдамдығына қарағанда шетінің өңделуі қаншалықты маңызды? Өндіріс көлеміңіз қандай? Бұл сұрақтар сіздің жұмысыңызға одан да жақсы сәйкес келетінін — талшықты лазерлік қию машинасы мен CO2 жүйесінің қайсысын анықтайды, сонымен қатар сіз қиюға дайындалып отырған болат маркаларын түсіну осы шешімде тең маңызды рөл атқарады.

Лазерлік өңдеуге дұрыс болат маркаларын таңдау

Сіз лазерлік технологияны таңдадыңыз — бірақ болатыңыздың шынымен лазерлік қиюға сәйкес келетінін ойластырдыңыз ба? Барлық болат бірдей түрде фокусталған сәуледе өңделмейді. Қателіксіз қиылу мен қанағаттанбайтын қиылу арасындағы айырмашылық негізінен материалды таңдауға байланысты, көптеген өндірушілер мәселелер пайда болғанша осы факторды елемейді.

Болатты «лазерлік сапа» деп санаудың не себебін түсіну сізді материалдың мыңдаған сағатын тексеруден және шығындалуынан сақтайды. Ең маңызды сипаттамалар мен әртүрлі болат маркаларының кесу процесі кезінде қалай әрекет ететінін қарастырайық.

Қандай болат лазерлік сапалық деңгейге ие

Сіз лазерлік өңдеуге арналған болатты іріктеу , сәтті орындалуына үш физикалық сипаттама әсер етеді: жазықтық, бетінің күйі және қалыңдық дәлдігі. Олар неге осылшама маңызды?

Жазықтық фокустың тұрақтылығына тікелей әсер етеді. Болатты кесу үшін лазерлік кескіш барлық парақ бойынша дәл фокус арақашықтығын сақтауға негізделген. Laser 24 материалдарының нұсқаулығына сәйкес, бүлінген немесе иілген парақтар фокус нүктесінің ығысуына әкеп соғады, ол кесудің сапасының біркелкі болмауына, кесу орнының енінің тербелісіне және қалың бөліктерде кесудің сәтсіз аяқталуына әкеп соғады.

Бетінің күйі лазер сәулесінің материалмен бастапқы әрекеттесуіне әсер етеді. Көп мөлшерде болатын майда, тат немесе майлы ластану сәуленің жұтылуына кедергі жасап, тегіс емес кесілулер мен артық шашыратылған бөлшектерді туғызады. Таза, біркелкі беттер кесудің алғашқы миллисекундтарынан бастап болжанатын энергия алмасуын қамтамасыз етеді.

Кесу параметрлерін бағдарламалау кезінде қалыңдық дәлдігі маңызды болып табылады. Егер сіздің "3 мм" болатыңыз беттің бойынша нақты түрде 2,8 мм мен 3,3 мм арасында өзгеріп отырса, номиналды қалыңдыққа оптимизацияланған параметрлер қалың аймақтарда нашар жұмыс істейді және жұқа бөліктерді жағып жіберуі мүмкін.

Болат түрлерін кесу талаптарына сәйкестендіру

Әртүрлі болат маркалары лазерлік өңдеу үшін өзіндік қиыншылықтар мен мүмкіндіктерді ұсынады. Негізгі әрбір санат туралы білуіңіз қажеттілер:

• Жұмсақ болат (S275, S355, CR4): Бұл құрылымдық маркалар нержелі болатты лазермен кесу операциялары үшін ең жеңіл материалдар болып табылады. Көміртегі мөлшері әдетте 0,05%-дан 0,25%-ға дейінгі шамада болады, бұл кесілген жиектің қаттылығы мен жиек трещинаның пайда болу ықтималдығына әсер етеді. S275 және S355 маркалары (жиі әлсіз болат деп аталады) олардың ағу беріктігімен ерекшеленеді (сәйкесінше 275 Н/мм² және 355 Н/мм²). По Laser 24 бұл материалдар параметрлерді дұрыс реттеу арқылы 3 мм-ден 30 мм-ге дейінгі қалыңдықта таза кесіледі. CR4 (Суықтан Төмендетілген 4-ші марка) көрінетін бөлшектер үшін идеалды тегіс бет береді және 0,5 мм-ден 3 мм-ге дейінгі қалыңдықта тиімді кесіледі.
• Нержелі болат маркалары (304, 316, 430): Пайдаланылатын маркаға байланысты ерекшеліктерді мұқият ескеру қажет. Ең кең тараған аустенитті болат болып табылатын 304 маркасы жоғары коррозияға төзімділікке ие және оттегісіз шеттер алу үшін азотты көмекші газбен таза кесіледі. 316 маркасы теңіз және тамақ өнеркәсібі салаларында маңызды болатын химиялық төзімділікті арттыру үшін молибден құрамында болады, бірақ оның никельдің жоғары мөлшері жылу өткізгіштігін сәл арттырады, сондықтан параметрлерді шағын түзету қажет. Ферритті 430 маркасы архитектуралық қолданыстарда жақсы коррозияға төзімділік қамтамасыз етсе де, никельдің азырақ мөлшерін құрайды, сондықтан экономикалық тиімді болып табылады. Сізге болатты лазермен кесу қажет болған кезде, осы айырмашылықтарды түсіну сапа мен құнын оптималдауға көмектеседі.
• Цинкпен қапталған болат (Zintec, ыстық көмірленген цинк): Коррозиядан қорғайтын цинк қаптамасы өзіндік қиыншылықтар туғызады. Kirin Laser цинк шамамен 907°C температурада буланады — болаттың балқу нүктесінен төмен, сондықтан тарту жүйесін қажет ететін түтіндер пайда болады. Цинек (жұқа цинкпен қапталған суық тартылған болат) 0,7 мм-ден 3 мм-ге дейінгі қалыңдықта таза кесіледі, ал ыстық түрде цинктелген материалдар қажетті желдету жүйесімен 5 мм-ге дейін өңделеді. Қаптама қапталмаған болатқа қарағанда шеттердің сәл қаттырауына әкелуі мүмкін, бірақ заманауи талшықты лазерлер осындай материалдармен тиімді түрде жұмыс істей алады.
• Жоғары беріктікті төмен қоспалы (HSLA) болаттар: Осындай инженерлік болаттар ванадий, ниобий немесе титан сияқты элементтермен қоспалану арқылы салмақты азайтумен қатар беріктікті ұштастырады. SS әртүрліліктерін және ЖЖБД маркаларын лазермен кесу көбінесе механикалық қасиеттері үшін нақты көрсетілетін жылу әсер ететін аймаққа назар аударуды талап етеді. Артық жылу енгізу НБББ болаттарының артықшылықты беріктік-салмақ қатынасын беретін құрылымын өзгертуі мүмкін.

Тұқымнан басқа да, таңдаған материалыңыз толық өндіріс жұмыс үстелінде қалай орындалатынын қарастырыңыз. Кесуге өте ыңғайлы болат кейінгі иілу, пісіру немесе әрлеу операциялары кезінде қиындықтар туғызуы мүмкін. Лазерлік кесу параметрлері мен материал қасиеттері арасындағы өзара әрекет кесу үстелінен тыс та жалғасады — сондықтан тұрақты, жоғары сапалы нәтижелерге қол жеткізудің келесі маңызды қадамы ретінде маңызды кесу параметрлерін түсіну қажет.

Негізгі кесу параметрлері мен дәлдік факторлары

Сіз дұрыс лазерлік технологияны таңдадыңыз және сапалы болат алдыңыз — бірақ қатеусыз кесулер алу үшін шынымен қандай параметрлерді пайдалану керек? Мұнда көптеген операторлар қиындыққа тап болады және орташа нәтижелер мен ерекше нәтижелерді бөлетін нақты білім жетіспеушілігі осы жерде болады. Қуат, жылдамдық және фокустау орны арасындағы байланысты түсіну болатты кесу машинасын қымбат құралдан дәлме-дәл аспапқа айналдырады.

Шындық мынада: лазерлі кесу дәлдігі бірнеше айнымалылардың бірігіп жұмыс істеуіне байланысты. Тым көп қуат жылу әсер ететін аймақтар мен қоспа түзеді. Тым аз қуат толық емес кесуді қалдырады. Тым жылдам жылдамдық тегіс емес шеттерге әкеледі; ал тым баяу жануды және материалдың шығынын тудырады. Кез-келген қолданба үшін болат лазерлі кесу қондырғыңызды оптимизациялау үшін осы байланыстарды талдауға тырысайық.

Болат қалыңдығы бойынша қуат параметрлері

Негізгі ереже қарапайым: қалың болатқа одан да көп қуат қажет. Бірақ бұл арақатынас мүлдем сызықтық емес, ал бұл ерекшеліктерді түсіну сізге дұрыс жабдық таңдауға және бар жүйелерді оптимизациялауға көмектеседі.

Hytek Tools компаниясының жылдамдық кестелеріне сәйкес, талшықты лазердің қуаты қажеттілігі материалдың қалыңдығымен болжанатындай деңгейде өседі. 3 кВт лазер жұқа болатты тиімді кеседі, ал 20 мм және одан жоғары пластиналарды кесу үшін 12 кВт немесе одан жоғары қуат көздері қажет. Болат парақтарды лазермен кесу қолданбалары үшін практикалық негіз берілген:

Металл толықтығы	Ұсынылатын қуат	Кесу жылдамдығының диапазоны	Фокусқа орналасу
0,5–1,0 мм	1–2 кВт	15–30 м/мин	Бетінен жоғары +0,5 мм-ге дейін
1,0–3,0 мм	2–3 кВт	8–20 м/мин	Бетінен төмен -0,5 мм-ге дейін
3,0–6,0 мм	3–6 кВт	3–10 м/мин	бетінен төмен -1,0 дан -2,0 мм-ге дейін
6,0–12,0 мм	6–12 кВт	1–4 м/мин	-2,0 дан -4,0 мм дейін беттің астында
12,0–20,0 мм	12–20 кВт	0,5–2 м/мин	-4,0 дан -6,0 мм дейін беттің астында
20,0–30,0 мм	20–30 кВт	0,3–1 м/мин	-6,0 дан -8,0 мм дейін беттің астында

Материалдың қалыңдығы артқан сайын фокус орны материалға тереңірек ығысатынына назар аударыңыз. Бұл керф геометриясын компенсациялайды — жуан материалдарда толық тереңдік бойынша кесу энергиясын сақтау үшін сәулеге нүктенің беттен төмен орналасуы қажет. Мұны дұрыс етпеу — толық емес кесулер мен төменгі жиектерде артық шлак пайда болудың жиі себебі.

Болат түрлерінің арасындағы жылу өткізгіштік айырмашылықтары параметрлерді таңдауды да әсер етеді. Сыртқы болат ішкі болатқа қарағанда жылуды шамамен 30% аз тиімді өткізеді, яғни ол кесу аймағында энергияны ұзағырақ сақтайды. Бұл тең қалыңдықтағы сыртқы болаттың сәл жылдам кесуге мүмкіндік береді — бірақ параметрлерді ұқыпты түрде тепе-теңдікке келтірмесе, жылулық деформация қаупін арттырады.

Таза жиектер үшін жылдамдықты оптимизациялау

Күрделі болып көрінеді ме? Жылдамдық пен сапа арасындағы байланыс физиканың негізгі принциптерін түсінгеннен кейін шынында да интуитивті заңдылықтарға бағынады. Осыған сәйкес DW Laser-дің толық нұсқаулығы , жылдамдық кесу аймағына жылу таралуын анықтайды.

Жоғары жылдамдықтар жылу энергиясын біркелкірек таратады, осылайша күйіп кету мен шектен тыс тотығуға әкелетін жергілікті қызуға жол бермейді. Таза кесу үшін төмен жылдамдықтар жылуды шоғырландырады — бірақ тым баяу жүрсеңіз, сіз түсі өзгерген шеттері бар кең жылу әсерінен өзгерген аймақтар мен мүмкін болатын металлургиялық өзгерістерді пайда етесіз.

Оңтайлы тепе-теңдікті табу осы негізгі принциптерді түсінуді талап етеді:

• Конструкция күрделілігі маңызды: Тұйық бұрыштары бар күрделі үлгілер дәлдікті сақтау үшін баяу жылдамдықты қажет етеді — лазерлік басы бағыт өзгерісі кезінде жылдамдығын төмендетуі, орында тұруі, одан кейін қайтадан үдеуі керек
• Материалдың біркелкілігі жылдамдыққа төзімділікті әсер етеді: Біркелкі қалыңдық тұрақты жылдамдыққа мүмкіндік береді; өзгерістер немқұрайлы параметрлерді немесе бейімделуші басқару жүйелерін талап етеді
• Шетінің сапасына қойылатын талаптар жылдамдықты таңдауды белгілейді: Безендіру бөлшектерінің жиектері таза болуы керек, сондықтан олар үшін жылдамдықты төмендету қажет, ал конструкциялық компоненттерде жиектің шамалы қатпарлығымен жылдам кесуге рұқсат етілуі мүмкін
• Көмекші газ қысымы жылдамдықпен өзара әрекеттеседі: Жоғары газ қысымы кесуді тездетеді, себебі ол балқыған материалды кесу саңылауынан тиімдірек шығарады

Дәл лазерлік кесу қызметтерін бағалайтын кезде немесе жоба үшін лазерлік кесу құнын есептегенде, дәлірек допусстар көбінесе цикл уақыты мен құнына тікелей әсер ететінін есте сақтаңыз. Бұл жылдамдық пен дәлдіктің арасындағы тепе-теңдік болат парақтарын лазерлік кесудің экономикасы үшін негізгі маңызға ие.

Жетуге болатын допусстар мен орын ауыстырудың дәлдігі

Лазерлік кесу арқылы алынған болат бөлшектерден қандай дәлдікті күтуге болады? TEPROSA-ның допусс нормалары лазерлік кесу өлшемдік дәлдікті тамаша қамтамасыз етеді — бірақ допусстар материалдың қалыңдығына және машина мүмкіндіктеріне өте көп байланысты.

Өнеркәсіптің стандарттық сілтемесі — DIN ISO 2768, ол дәлдіктің жіңішке (f) түрінен өте қатанақайыз (sg) дейінгі кластарын анықтайды. Көбінесе дәл лазерлі кесу қызметтері негіз ретінде DIN ISO 2768-1 m (орташа дәлдік класы) сәйкес жасалады. Бұл практикалық тұрғыдан мыналарды білдіреді:

• 6 мм дейінгі өлшемдер: ±0,1 мм дәлдікке жетуге болады
• 6–30 мм өлшемдер: ±0,2 мм дәлдік әдеттегі
• 30–120 мм өлшемдер: ±0,3 мм дәлдік стандартты
• 120–400 мм өлшемдер: ±0,5 мм дәлдік күтілетін

Бұл ауқымдардың тар шетіне жету немесе жетпеу бірнеше факторға байланысты. Машина позициясының дәлдігі — яғни кесу басы бағдарламаланған траекторияны қаншалықты дәл қайталайтыны — қазіргі заманғы CNC жүйелерінде әдетте ±0,03 мм мен ±0,1 мм аралығында болады. Дегенмен, механикалық дәлдік тек параметрлерді дұрыс оптимизациялау, сапалы материал және тұрақты жылулық жағдайлармен үйлестірілген кезде ғана бөлшектердің дәлдігіне айналады.

Жазықтық допускалары жеке стандарттарға сәйкес келеді. Жылулық кесу сапасының талаптарын DIN EN ISO 9013 анықтайды, ал материалдардың техникалық шарттары, мысалы, DIN EN 10259 (суық тартылған сақина) және DIN EN 10029 (ыстық тартылған сақина), бастапқы материалдағы жазықтық ауытқуларының қабылданатын мөлшерін белгілейді. Тіпті ең жақсы лазерлік кесу де болса, таза болаттағы жазықтық мәселелерін түзей алмайды.

Сіздің материалдыңыз қалың болған сайын, дәл допускаларды сақтау соғұрлым қиындайды. Кесу ені қалыңдыққа қарай ұлғаяды, ал кесу бұрышы (жоғарғы беттен төменгі бетке қарай сәл еңістеу) нақтылау көрінеді. Ерекше лазерлік кесу дәлдігін қажет ететін маңызды қолданыстар үшін алдын ала тарылтылған допуска классын көрсетіңіз — бұл өңдеу уақыты мен құнына әсер етуі мүмкін екенін түсініп отырыңыз.

Қуаты, жылдамдығы және нақты болат қалыңдығы мен сапа талаптарыңызға сәйкес оптимизацияланған кезде, бір маңызды айнымалы - балқыған материалды тазартатын және кесілген шеттердің пішінін анықтайтын көмекші газ қалады. Жиі назардан тыс қалатын бұл фактор қабылданатын нәтижелер мен шынымен сапалы шеткі сапаның арасындағы айырмашылықты анықтайды.

Көмекші газды таңдау және шеткі сапаны оптимизациялау

Сіз қуаттық параметрлеріңізді және кесу жылдамдығын баптадыңыз — бірақ таза кесуді мүмкін ететін көрінбейтін серіктесіңіз туралы ойладыңыз ба? Көмекші газ — болат парақты лазерлік кесудегі тек қана қолдаушы рөл атқаратын элемент емес; The Fabricator бойынша, ол «лазер сәулесімен бірге әрекет ететін, көмекшіден гөрі серік» болып табылады. Дегенмен, кесу сапасындағы мәселелерді шешу кезінде көптеген операторлар бұл маңызды айнымалыны назардан тыс қалдырады.

Лазерлік кесудің әрбір сатысында болаттың балқуына нұсқауланған сәуле әсер етеді, ал көмекші газ балқыманы кесу ойығынан үрлеп шығарады және бір уақытта кесу аймағындағы химиялық реакцияға әсер етеді. Қате газ немесе қате қысым таңдасаңыз, басқа параметрлерді қаншалықты дұрыс баптағаныңызға қарамастан, шлак, тот басу және тұрақсыз шеттер пайда болады.

Жылдамдық пен экономика үшін оттегімен кесу

Төменгі сапалы болат пен көміртегілі болатты кесу кезінде оттегі басқа көмекші газдар бермейтін нәрсені ұсынады: материалды нақты кесуге көмектесетін экзотермиялық реакция. По Bodor Laser оттегі бұл материалдарды кесудің шамамен 60 пайызын алады, сондықтан ол салыстырмалы төмен лазерлік қуатпен жылдам кесу жылдамдығын қамтамасыз етеді.

Бұл қалай жұмыс істейді? Таза оттегі балқыған болатпен әрекеттескенде, қосымша жылу энергиясын өндіретін жану реакциясы пайда болады. Бұл қосымша энергия лазердің кесу мүмкіндігін тиімді түрде арттырады, сондықтан берілген қуат деңгейінде мүмкін болатынан гөрі қалың көміртегілі болат пластиналарын өңдеуге мүмкіндік береді.

Артықшылықтары мен кемшіліктері айқын:

• Артықшылықтар: Жоғары кесу жылдамдығы, қалың пластиналарда үздік өткізгіштік, төмен лазерлік қуат қажеттілігі, экономикалық газ тұтынуы
• Шектеуліктер: Соған қарамастан, пайда болған кесілген жиектер тот басады (қараңғырауы мүмкін), оларды пайдаланбас бұрын дәнекерлеу немесе бояу алдында шлифтеу қажет болуы мүмкін
• Қолданудың ең тиімді салалары: Құрылымдық болат, 6 мм және одан жоғары көміртегілі болат пластиналары, жылдамдық жиектің сыртқы түріне қарағанда маңызды болатын жоғары көлемді өндіріс

Оттегінің тазалығы үлкен маңызға ие. Саланың сарапшыларына сәйкес, тазалық 99,7%-дан төмендегенде кесу сапасы күрт төмендейді — сіз толығымен кесуді тоқтатасыз. Қысымның типтік баптаулары шамамен 28 PSI немесе одан төмен, ал ағын жылдамдығы сағатына 60 стандартты текші футтан (scfh) төмен болады. Тым көп оттегі тым кең экзотермиялық реакцияны тудырады және тегіс емес, дұрыс емес шеттерді пайда етеді.

Тот баспаған шеттер үшін азот

Екінші өңдеуді қажет етпейтін, дереу пісіруге немесе бояуға дайын бөлшектер керек пе? Азот — сіздің жауабыңыз. Инертті газ ретінде азот тотығуды толығымен болдырмақа мүмкіндік береді және таза, жарқын шеттерді қалыптастырады, оларға кесуден кейінгі өңдеу қажет болмайды.

Кесу механизмі оттегімен кесуден негізгі жағынан өзгеше. Материалды жағуға қарсы, азот жоғары қысымды ағыны кесу арасынан балқыған металды ұстап тұрған кезде балқыған болатты атмосфералық оттегіден қорғайды. FINCM , бұл "түсі өзгермеген, тегіс және жарқын шеттерді" береді.

Азотпен кесу мыналар үшін өте тиімді:

• Қызылтас: Коррозияға төзімділікті бұзатын хромның тотығуын болдырмау
• Алюминий: Сварка жасауға кедергі жасайтын тотық қабатынсыз таза шеттер алу (ескерту: бұл бөлім болатқа бағытталған болса да, лазерлі кескіштің сүйір қырын талап ететін алюминий қолданыстары үшін де дәл осы принциптер қолданылады)
• Көрінетін компоненттер: Әріптік элементтер, безендіру бөлшектері немесе сыртқы түрі маңызды болатын қолданыстар
• Алдын ала боялған немесе қапталған болат: Қорғау қабатын бұзуы мүмкін шетіндегі зақымдануды минималдандырады

Шығындарға назар аудару қажет. Азотпен кесу үшін жоғары қысым (жиі 150-300 PSI) және жоғары ағын жылдамдығы қажет, бұл оттегімен кесуге қарағанда газды көбірек пайдаланады. Жуан антикоррозиялық болатты кесу кезінде азот шығындары бөлшек өндірудің жалпы құнының маңызды бөлігін құрауы мүмкін. Дегенмен, екінші реттік шетті өңдеуді болдырмау жалпы өндіріс құнын ескергенде азотты экономикалық тұрғыдан тиімді таңдауға айналдырады.

Қол жетімді альтернатива ретінде сығылған ауа

Егершіннің пайдасының көбін шығындардың бір бөлігінде қалай жинауға болады? Шамамен 78% азот және 21% оттегіден тұратын сығылған ауа белгілі бір қолданбалар үшін дәл осы компромиссті ұсынады.

Бодордың техникалық талдауына сәйкес, қырының сапасына орташа талаптар қойылатын алюминий және цинктелген болат парақтары мен жұқа және орташа қалыңдықтағы материалдарды кесуде сығылған ауа жақсы жұмыс істейді. Аз мөлшердегі оттегі құрамы шынымен алюминийді кесуге пайдалы, себебі бұл «қосымша күш» қырының сыртқы түрін жақсартады.

Экономикалық тұрғыдан тартымды: ауа стандартты компрессорларды қолданып өз орнында өндірілуі мүмкін, цилиндрлерді сатып алу, сақтау және жеткізу логистикасын жоюға мүмкіндік береді. Сыртқы түрі маңызды емес негізінен жұқа материалдарды кесетін операциялар үшін сығылған ауа жұмыс істеу құнын айтарлықтай төмендетеді.

Дегенмен, шектеулер бар. Оттегінің мөлшері шетінің жартылай тот басуына әкеледі — таза оттегімен кесуге қарағанда айтарлықтай емес, бірақ азотқа қарағанда байқалады. Таза кесу үшін ауаға жоғары қысым мен жоғары ағын қажет, яғни стандартты цех компрессоры жеткілікті көлемді бермей алады. Саланың мамандарының айтуынша, арнайы ауа дайындау жабдығына алғашқы салымдар үлкен болуы мүмкін.

Газ түрі	Ең жақсы қолданулар	Қыр сапасы	Кесу жылдамдығына әсері	Баға мәселелері
КИМЫЗ (O₂)	Көміртегілі болат, құрылымдық болат, қалың пластиналар (6 мм+)	Тот басқан/қараңғы шеттер; соңынан өңдеу қажет болуы мүмкін	Экзотермиялық реакцияға байланысты көміртегілі болатта ең жылдам	Газдың төменгі шығыны; кесудің экономикалық құны
Азот (N₂)	Сирғанауға төзімді болат, жоғары сапалы бөлшектер, көрінетін элементтер	Жарқын, тоттан таза, дәнекерлеуге дайын бет	Қалың пластиналарда баяу, жұқа материалдарда бәсекеге қабілетті	Жоғары шығын; кесу бірлігіне жоғары құн; екінші ретті өңдеуді жояды
Сығылған ауа	Алюминий, цинкпен капталған болат, жұқа және орташа қалыңдықтағы тақталар	Орташа; кейбір тот басу мүмкіндігі бар	Жұқа материалдар үшін жақсы; қалың бөліктер үшін идеалды емес	Ең төменгі пайдалану құны; объектіде газ шығару мүмкіндігі бар

Қысымды орнату және сорғышты оптимизациялау

Дұрыс газды таңдау — теңдеудің тек жартысын ғана құрайды, оны дұрыс жеткізу бүтін кескінді аяқтайды. The Fabricator-дың жан-жақты талдауына сәйкес , көмекші газ мәселелері кесу сапасына әсер ететін ең жиі кездесетін себептердің бірі, бірақ көптеген операторлар оларды түгелдей назардан тыс қалдырады.

Қысым мен ағын жылдамдығы бірге жұмыс істейді, бірақ әртүрлі мақсаттарға ие. Қысым кесілген жолдан балқыған материалды тазарту үшін күш береді, ал ағын жылдамдығы кесу аймағына жеткілікті газ көлемінің жетуін қамтамасыз етеді. Егер жеткізу жүйеңіз ағын шектеулерін туғызатын болса, тек қысымды арттыру мәселелерді шешпейді.

Нөсқа диаметрі екі параметрге де әлдеқайда әсер етеді. Маңызды түсінік: сіз нөсқа диаметрін жарты миллиметрге арттырған кезде, газ шығыныңызды шамамен екі есе арттырасыз. 2,5 мм нөсқа сағатына 2000 куб фут газды қажет етуі мүмкін, ал 3,0 мм нөсқа шамамен 3500 CFH талап етеді. Бұл тәуелділік көптеген операторларды қағып алады — ағын шығынын есептеу кезінде нөсқа диаметрі квадрат дәрежеге шығарылады, осылайша кіші өзгерістер үлкен әсер туғызады.

Әдетте тар рез шиектері бар талшықты лазерлік қолданбалар үшін үлкен нөсқалар күтілгенше жақсырақ нәтиже береді. Физикалық тұрғыдан алғанда, бұл тез қозғалыстағы көмекші газ бен бағананың шетіндегі тыныш тұратын ауа арасындағы үйкелісті қамтиды. Тар газ бағаналарында бұл турбуленттілік рез шиекке тарайды да, бетін тегіс емес етеді. Кең газ бағаналары турбулентті аймақты кесу аймағынан алыс ұстайды және центрлік газ ағынына рез шиекке бедербей кіруге мүмкіндік береді.

Қолданылу саласына қарай практикалық қысым нұсқаулықтары әртүрлі болады:

• Оттегімен болатты кесу: 10-28 PSI, 60 SCFH аз сағаттық ағыс
• Азотпен болатты кесу: 150-300 PSI, материал қалыңдығына сәйкес масштабталған жоғары ағын жылдамдығы
• Қысылған ауа: Азот қажеттілігіне ұқсас; компрессор қуаты сұранысты қанағаттандыратынына көз жеткізіңіз

Қиыр сапасы мәселелерін шешуде газ беру жолының толық тізбегін қарастырыңыз — баллон немесе компрессордан бастап, трубалар, редукторлар мен қосылыстар арқылы ноулза дейін. Әсіресе желі диаметрлері өзгерген жерлердегі әрбір қосылу нүктесі кесу аймағына қажет газ көлемінің жетіспеушілігіне әкелетін ағын шектеулерін туғызуы мүмкін. Операторлар жиі қысымды арттыру арқылы түзетуге тырысады, бірақ негізгі ағын шектеулерін жою нәтижесінде жақсырақ нәтиже береді.

Көмекші газды таңдау мен жеткізу оптимизацияланған кезде сіз негізгі технологиялық айнымалыларға жауап бердіңіз. Бірақ өзі бөлшектер үшін ше? Лазерлік кесуге арнайы бөлшектерді жобалау — ең аз элемент өлшемдерін, жылулық факторларды және материалды пайдалануды түсіну — мүдірместен кесілетін бөлшектер мен процестің әр бұрылысында күресетін жобалар арасындағы айырманы жасауы мүмкін.

Лазерлік кесілетін болат бөлшектерге арналған жобалау нұсқаулары

Сіз лазерлік параметрлеріңізді оптимизацияладыңыз және дәлме-дәл көмекші газды таңдадыңыз — бірақ бөлшектің жобасы процеспен қарама-қарсы жұмыс істесе не болады? Ең озық машина да жобаның негізгі шектеулерін жеңе алмайды. Шынын айтқанда, CAD бағдарламасында өте жақсы көрінетін лазерлік кесілетін бөлшектер әрқашан да қатесіз физикалық компоненттерге айналмайды. Кесуді бастамас бұрын жобалау шектеулерін түсіну материал, уақыт және қиыншылықтарды үнемдеуге мүмкіндік береді.

Мұны былай ойлаңыз: металл кесетін құрылғы бағдарламаланған жолмен ерекше дәлдікпен қозғалады, бірақ физика заңдары әлі де орын алады. Жылу таралады, жұқа элементтер бұрмаланады, ал кішкентай тесіктер жылулық кеңею салдарынан жабылып қалуы мүмкін. Лазерлік кесілген метал парақтары нақты күтілгендей шығуы үшін қажетті конструкция ережелерін қарастырайық.

Таза кесуге мүмкіндік беретін минималды элемент өлшемдері

Парақты металл кесу жобаларын жасағанда, элемент өлшемінің материал қалыңдығына қатынасы сәттілікті немесе сәтсіздікті анықтайды. Komacut-тың жобалау нұсқаулығына сәйкес, стандартты материал қалыңдықтарын пайдалану — процесті оптимизациялаудың ең оңай жолдарының бірі. Лазерлік кескіштер осы өлшемдерге бапталған, сондықтан олар қолжетімдірек және экономикалық тиімдірек.

Негізгі ереже: ең кіші тесік диаметрі материал қалыңдығына тең немесе одан асып түсуі керек. 3 мм болат парақ 3 мм тесіктерді сенімді түрде жасай алады, бірақ 2 мм тесіктерге тырысқанда толық емес кесу, балқып жабысқан шеттер немесе геометрияның бұрмалануы мүмкін. 1 мм-ден жұқа материалдар үшін кейде осы қатынасты сәл бұзуға болады, бірақ сынама жасау міндетті.

• Ең кіші тесік диаметрі: Материал қалыңдығына тең немесе үлкен (ең азы 1:1 қатынас)
• Тесіктен шетке дейінгі қашықтық: Парақ қалыңдығының кемінде екі есесін құрайды, кесу немесе соңынан пішіндеу кезінде шеттердің жылынуын болдырмау үшін
• Элементтен элементке дейінгі қашықтық: Сәйкес MakerVerse , кесу контурын парақ қалыңдығының кемінде екі еселігіне тең етіп орналастырыңыз, бұрмалануды болдырмау үшін
• Слот енінің минимумы: Материал қалыңдығына тең; тіктөртбұрышты тесіктердің тым тар болуы кесу кезінде жылулық пісіру қаупін туғызады
• Бұрыш радиустары: Сүйір ішкі бұрыштарда кернеу шоғырланады — құрылымдық бөлшектер үшін ең кіші 0,5 мм радиус қосыңыз
• Тіл мен микросыңғырау ені: Әдетте материалға байланысты 0,3–1,0 мм аралығында; тым жіңішке болса бөлшектер уақытынан бұрын түсіп қалады, тым жуан болса алу қиындайды

Бұл ережелер неге маңызды? Металл парақтарды лазерлі кесу кезінде шоғырдың ені әдетте материал мен параметрлерге байланысты 0,1 мм-ден 1,0 мм-ге дейінгі аралықта болады. Осыдан кіші элементтер толықтай дұрыс пішінделе алмайды — сәуле элемент қамтитыннан гөрі көбірек материалды алып тастайды. Тіпті осыдан сәл үлкен элементтер де жылу шағын аймақтарда шоғырланғандықтан жылулық деформацияға ұшырауы мүмкін.

Жылулық тұрақтылық үшін құрастыру

Лазерлі өңдеуде жылу құрал да, дұшпан да болып табылады. SendCutSend-тің техникалық талдауына сәйкес , жылу әсерінің аймағы (HAZ) «жылудың шоғырлануынан өзгеріске ұшыраған, бірақ толық балқымайтын кесу сызығына жақын орналасқан металл бөлігі». Оған мыналар жатады: кемпірқосақ түсті боялғыш, қаттылық пен сынғыштықтың артуы және механикалық кернеу кезінде тарала алатын микроскопиялық трещиналар.

Нақтылық қажет ететін қолданбаларда HAZ болжамсыз беріктік аймақтарын құрады. Металл трансформация температурасынан жоғары қыздырылған кезде микроямға тұрақты өзгерістер енеді және салқындатудан кейін де осы өзгерістер сақталады. Бұл әсіресе мыналар үшін маңызды:

• Әуе-космостық және құрылымдық компоненттер: Ұшу кезіндегі істен шығулардың себебі ретінде маңызды аймақтардағы HAZ көрсетілген
• Кейіннен пісіруді қажет ететін бөлшектер: Микрояманың өзгеруі пісіру сапасы мен бұйымның беріктігіне әсер етеді
• Нақты механикалық жинақтар: Қатайтылған шеттерді иіп жасау кезінде жарылуы мүмкін
• Безендіру элементтері: Түсінің өзгеруін жою үшін қосымша өңдеу қажет

Жұқа материалдардағы деформацияны азайту стратегиялық конструкторлық ойлауды қажет етеді. Сіз 2 мм-ден аспайтын болатпен жұмыс істеген кезде, жылу жиналуы тез жүреді, себебі жылу энергиясын жұту үшін масса аз болады. Мыналарды қарастырыңыз:

• Кесуді плита бойынша тарату: Бір аймақтағы барлық элементтерді кесіп болып, содан кейін келесі аймаққа өтуге жол бермеу үшін кесу тізбегін бүкіл бөлшекке жылу кірісін тарататындай етіп бағдарламалаңыз
• Қосымша табаларды қосыңыз: Айналасындағы сүйекпен жасалған шағын байланыстар кесу кезінде бөлшектерді жазық ұстайды және жылулық кернеуден пішіннің бұрмалануын болдырмауға көмектеседі
• Ұзын, тар геометриялардан қашық болыңыз: Кесу сызықтарына параллель жіңішке жолақтар жылу жиналады және деформацияланады; мүмкіндігінше осы аймақтарды кеңейтіңіз
• Кесу бағытын ескеріңіз: Салалық зерттеулерге сәйкес, кесуді парақтың ортасынан бастап сыртқа қарай жүргізу жылу таралуын басқаруға көмектеседі

Дизайн кеңесі: Тұрақты иілу радиустары мен бағыттары өндірістік шығындарды қатты төмендетеді — үйлесімсіз техникалық талаптар көбірек қайта орналастыруды және цикл уақытының ұзартылуын білдіреді.

Орналастыру тиімділігі мен материалды пайдалану

Ақылды дизайн лазерлік кесуге арналған жобаларда материал құны жиі ең үлкен шығын болып табылатындықтан, бөлшектердің жапырақта қалай орналасуына дейін кеңейеді, сондықтан орналастырудың тиімділігі маңызды экономикалық фактор болып табылады.

Тиімді орналастыру жобалау сатысынан басталады. Бір бөлшектің ойыс пішіні екіншісінің дөңес жиегіне сай келетін геометриялық пішіндері бар бөлшектер материалды пайдалануды едәуір арттырады. Komacut дереккөзіне сәйкес, тапсырыс бойынша жасалған 3,2 мм қалыңдықты болаттың орнына 3 мм болатты таңдау ондықтар немесе жүздеген парақтардан тұратын минималды тапсырыс көлемін, ондаған апта бойы кешігулерді және қосымша қымбат бағаларды болдырмауға мүмкіндік береді.

• Мүмкіндігінше ортақ жиектері бар бөлшектерді жобалаңыз: Ортақ кесу сызықтары кесу уақытын да, материалдардың қалдығын да азайтады
• Дән бағытын ескеріңіз: Әрі қарай иілуі талап етілетін бөлшектер үшін, материалдың талшық бағытын ескере отырып, жобаларды бағдарлаңыз
• Тығыз орналастыруларда кесу жолағының (kerf) болуына рұқсат етіңіз: Әрбір кесу сызығында 0,1-1,0 мм материал жоғалатынын есте сақтаңыз
• Ұқсас қалыңдықтағы бөлшектерді топтастырыңыз: 5 мм материалға ауысар алдында барлық 3 мм бөлшектерді өңдеу дайындық уақытын минималдандырады

Дизайн шешімдері мен төменгі ағымдағы операциялар арасындағы байланыс та маңызды. Лазерлік кесумен алынған бөлшектерді одан әрі иілу, пісіру немесе бетін жылтырлау талап етеді ме? Егер тесіктер шетіне тым жақын орналасса, Makerverse «бөлшек кейінірек пішіндеуге ұшыраған кезде тесіктің жырылып кету немесе деформациялану ықтималдығы жоғары болады» деп атап өтеді. Шикі болаттан дайын бөлшекке дейінгі толық өндірістік жұмыс үрдісін ескере отырып жобалау — әрбір операцияның келесісін бұзбай сәтті орындалуын қамтамасыз етеді.

Сәтті нәтижеге қол жеткізудің негізін ойластырылған дизайны қалады, ал келесі шақырым — әрбір бөлшек бойынша тұрақты жоғары сапалы кірпіштің жиегін қамтамасыз ету болып табылады. Кесілген жиектерге қандай факторлар әсер ететінін және кездесетін мәселелерді қалай шешу керектігін түсіну сапалы нәтижені ерекше нәтижеге айналдырады.

Болатты кесуде жоғары сапалы жиекті қамтамасыз ету

Сіз параметрлерді оптимизациялағансыз, дұрыс көмекші газды таңдағансыз және лазерлік кесудің шектеулерін ескеретін бөлшектерді құрғансыз — сонда неге әлі де беттердің қатты қабыршықтануы, тұрақты шлак немесе боялған беттер байқалады? Бет сапасының мәселелері тәжірибелі операторларды да қиналады, бірақ шешімдер жиі назардан тыс қалады. Осы ақаулардың шын мәнінде не себеп болатынын және олардан қалай жүйелі түрде құтылу керектігін түсіну орташа нәтижелер мен шынымен кәсіби шығарылымдардың арасындағы айырмашылықты қалайды.

Сәйкес DXTech-тің сапаны бақылау нұсқауы , лазерлік кесудің сапасын тексеру және бағалау жақсартудың маңызды алғашқы қадамы болып табылады. Металл лазерлік кесу қондырғыңыз қателіксіз шеттер немесе қосымша өңдеуді қажет ететін бөлшектер шығара ма, соны анықтайтын нақты факторларды қарастырайық.

Шлак пен буррдың пайда болуын жою

Дросс дегеніміз не? Бұл сіздің кесілген бөлігіңіздің төменгі жағына жабысып қалатын қайтадан қатаяйып қалған балқытылған металл, сонымен қатар лазерлік металды кесу операцияларындағы ең жиі кездесетін шағымдардың бірі. Егер сіз бөлшектердің төменгі жағында тамшылар түрінде жабысып қалған металлды көрсеңіз, онда сіздің процесіңізге түзету енгізу қажет.

Қайта қатаяю алдында балқыған болат кесілген жолдан (керф) таза шығарылмаса, дросс пайда болады. Халденнің ақауларды талдауы бұл мәселеге ықпал ететін бірнеше фактор бар:

• Көмекші газ қысымының жеткіліксіздігі: Газ ағыны балқыған материалды суыуына дейін таза үрлеп шығаруға жеткілікті күшке ие емес
• Артық кесу жылдамдығы: Өте жылдам қозғалу лазердің келесі нүктеге өтуіне дейін материалды толық шығаруға уақыт қалдырмайды
• Фокус орны дұрыс емес: Фокус тым жоғары орналасса, энергия оптималды кесу аймағының жоғарысында шоғырланады
• Төмен лазерлік қуат: Толық ерімеген материал шығарылуды қиындататын тұтқыр зат пайда болады
• Ластанған немесе зақымданған сопло: Бұзылған газ ағыны балқыған металды ұстап қалатын турбуленттілік туғызады

Қиықтар бұлмен байланысты, бірақ басқа қиыншылықты көрсетеді. Бұл қатты, көтеріңкі жиектер кесу жылдамдығы мен қуаты тепе-теңдікті бұзғанда пайда болады — әдетте жылдамдық тым төмен немесе қуат тым жоғары болғанда. Артық энергия материалды қайта қыздырады және балқыған металл кесілген жиектен таза ажырамайды.

Қиықтар мен шлак мәселелерін шешу үшін жүйелі түрде ақауларды жою қажет. Төменде сала бойынша зерттеулерге негізделген практикалық тәсіл келтірілген:

• Тамшы тәрізді қарапайым қиықтар үшін: Фокустау орнын көтеріңіз, кесу жылдамдығын төмендетіңіз немесе лазерлік қуатты арттырыңыз
• Беті түсі өзгерген, ұзын дұрыс емес қиықтар үшін: Кесу жылдамдығын арттырыңыз, фокустау орнын төмендетіңіз, газ қысымын көтеріңіз және кесу арасында материалды суытуға мүмкіндік беріңіз
• Тек бір жағында ғана қиықтар болса: Форсунка орналасуын тексеріңіз — бұл симметриялық емес ақау, әдетте, лазер сәулесімен коаксиал болмаған жағдайда форсунканың дұрыс орналаспағанын көрсетеді
• Қиын шығарылатын төменгі буррлар үшін: Жылдамдықты төмендетіңіз, газ қысымын арттырыңыз, газдың тазалығын тексеріңіз және фокус жағдайын төмендетіңіз

Жылу әсеріне ұшыраған аймақтарды басқару

Әрбір лазерлік кесу жылу әсеріне ұшыраған аймақты (HAZ) құрады — материал температурасы молекулалық құрылымын балқытпай-ақ өзгертуге жеткілікті дәрежеде көтерілген аймақ. DXTech-ке сәйкес, бұл аймақ жылулық кесуде болдырмау мүмкін емес, бірақ оның өлшемі мен ауырлығын бақылауға болады.

HAZ неге маңызды? Өзгерген микроконструкция механикалық қасиеттерге әсер етеді. Жылу әсеріне ұшыраған аймақтағы болат қаттырақ және сынғышырақ болады, соның ішінде кейінгі иілу операциялары кезінде кернеу немесе трещинаның пайда болуы мүмкін. Құрылымдық компоненттер немесе пісіру талап етілетін бөлшектер үшін артық HAZ өнімділікті және қауіпсіздікті нашарлатады.

Жылу әсеріне ұшыраған аймақтарды азайту бірнеше факторларды теңестеруді талап етеді:

• Қуат пен жылдамдық қатынасын оптимизациялау: Жеткілікті қуатпен жоғары жылдамдық жылу жинақталуын азайтады
• Қолданылатын көмекші газды таңдаңыз: Азотпен кесу оттегімен салыстырғанда жылырақ болады, себебі экзотермиялық реакцияны болдырмауға мүмкіндік береді
• Кесудің арасында суытуға уақыт бөліңіз: Көптеген элементтері бар күрделі бөлшектерде, жиналған жылуды шашырату үшін кесуді уақытша тоқтатыңыз
• Импульсті кесуді қарастырыңыз: Дәлдікті қажет ететін қолдануларда импульсті лазерлік режимдер жылу кірісін азайтады

Бетінің қаттылығы — кесілген жиектерде көрінетін вертикальды жолақтар — сонымен қатар жылу режиміне байланысты. Терең, байқалатын сызықтар артық жылу кірісін немесе параметрлердің дұрыс емес тепе-теңдігін көрсетеді. Сапа бақылау сарапшыларының айтуынша, таяз, едәуір байқалмайтын сызықтар оптималды кесу жағдайларын көрсетеді.

Жұмыс орнын ұстау мен қолдау талаптары

Операторлардың көбісі назар аудармайтын фактор: болат парақты кесу кезінде оны қалай ұстау кесілген жиектің сапасына тікелей әсер етеді. Болат үшін арналған дұрыс лазерлік кесу столы контактілік нүктелерді минималдандырып, тұрақты қолдау көрсететін сақиналы конструкцияны пайдаланады.

Қолдау неге маңызды? Кесілген бөлшектер қолдауды жоғалтып, орын ауыстырған кезде лазер сәулесінің материалға қатысты жолы өзгереді. Тіпті ең шағын қозғалыс материалдың жиектерінің тегіс болмауына, толық емес кесуге немесе кесу басының көтерілген материалмен соқтығысуына әкеледі. Дұрыс жобаланған лазерлік кесу столы осындай қиыншылықтарды ойластырылған инженерлік шешімдер арқылы шешеді.

Сланецті кесу столының концепциясы парақтарды қатты беті бар бетіне емес, дәлме-дәл аралықта орналасқан металдан жасалған қанаттар немесе сланецтерге тіреу арқылы жұмыс істейді. Бұл конструкция бірнеше артықшылықтарға ие:

• Минималды контактік аймақ: Тіреу нүктелеріндегі кері шағылу мен жылу жиналуын азайтады
• Ластану тазартылуы: Шлак пен брызгилар жұмыс бетінің астында жиналмай, саңылаулар арқылы төмен түседі
• Бөлшектің тұрақтылығы: Сланецтер материалды тірейді, бірақ көмекші газ бен балқыған металдың төмен қарай шығуына мүмкіндік береді
• Ауыстырылатын бөліктер: Тозып немесе зақымдалған сланецтерді толығымен столды ауыстырмай-ақ жеке ауыстыруға болады

Жылулық деформацияға бейім жұқа материалдар үшін кесу процесіне кедергі жасамайтын, парақтарды жазық ұстайтын вакуумдық столдар немесе магниттік бекіту жүйелерін қарастырыңыз. Ауыр тақталар тек шетінен бекітуді қажет етсе, орташа қалыңдықтағы болат лазерлік столды кескіштердің қамтамасыз ететін тепе-теңдікпен қолдауынан пайда көреді.

Жиі кездесетін жиектің сапасына қатысты мәселелер мен шешімдер

Кесу сапасына қатысты мәселелерді шешу кезінде кездейсоқ параметрлерді өзгертуге қарағанда жүйелі диагностика жақсырақ нәтиже береді. Төменде сала бойынша ақауларды жою нұсқаулықтарына сүйенген тез анықтама келтірілген:

Жиектің сапасына қатысты мәселе	Мүмкін себептері	Еріктеу
Терең жолақтары бар қатты дәнекерлі бет	Фокус тым жоғары; газ қысымы тым жоғары; жылдамдық тым төмен	Фокустың орнын төмендету; газ қысымын азайту; кесу жылдамдығын арттыру
Сары немесе түсі өзгерген эмалданбаған болат жиектері	Азот тазалығы жеткіліксіз; газ желілеріндегі оттегі қоспасы	Азот тазалығын тексеру (ең азы 99,5%); газ желілерін тазарту; кешігу уақытын ұзарту
Бетінде күйік іздері	Артық жылу; баяу жылдамдық; салқындату газының жеткіліксіздігі	Жылдамдықты арттырыңыз; қуатты төмендетіңіз; салқындату үшін газ ағынын оптимизациялаңыз
Толық емес кесу (материал бөлінбеген)	Қуат тым төмен; жылдамдық тым жоғары; фокус тым төмен	Қуатты арттырыңыз; жылдамдықты төмендетіңіз; фокус орнын көтеріңіз
Кең кесу және тегіс емес шеттер	Қуат тым жоғары; шашқыш зақымданған; фокус дұрыс емес	Қуатты төмендетіңіз; шашқышты тексеріп, ауыстырыңыз; фокусты қайта бағдарлаңыз

Шетінің сапасына қатысты мәселелердің себебі, әдетте, біреу болмайды. DXTech-тің ақауларды жою нұсқаулығына сәйкес: «Лазерлік кесу — бұл лазер сәулесі, көмекші газ және шашқыш бірлесіп жұмыс істейтін процестің бір түрі». Элементтердің біреуі дұрыс жұмыс істемесе, қалғандарымен теңгеру тиімсіз жағдайлар сериясын тудырады. Ең жақсы тәсіл — белгілерді емес, негізгі себептерді шешу.

Қалыпты техникалық қызмет көрсету көптеген жиектің сапасына қатысты мәселелерді алдын ала болдырмақа мүмкіндік береді. Линзаларды әр аптасына тазалаңыз, әрбір сменадан бұрын сорғыларды тексеріңіз, газдың тазалығы мен қысымын растаңыз және фокустық калибрлеуді регулярлы түрде тексеріңіз. Бұл дағдылар дұрыс параметрлерді таңдаумен және ойластырылған жұмыс ұстаумен қосылып, лазерлік кесу үстеліңіздің әрбір өндірістік циклде тұрақты жоғары сапалы нәтижелер алуын қамтамасыз етеді.

Жиектің сапасын меңгергеннен кейін сіз өз мүмкіндіктеріңізді нақты қолданбалы қажеттіліктерге қолдануға дайынсыз. Автокөлік шассисінен бастап архитектуралық элементтерге дейін, әртүрлі соңғы мақсаттарға қандай кесу тәсілдері сәйкес келетінін түсіну техникалық білімді тәжірибелік өндірістік сәттілікке айналдырады.

Автокөліктен бастап архитектураға дейінгі өнеркәсіптік қолданбалар

Сіз техникалық негіздерді меңгердіңіз — бірақ жұқа болатты лазерлі кесу шынымен қай салада ең үлкен әсер етеді? Жауап дәл нақтылық, жылдамдық және дизайнерлік икемділік маңызды болатын тіпті барлық салаларды қамтиды. Accurl компаниясының кең көлемді салалық талдауына сәйкес, лазерлі кесу технологиясы «автокөліктің маңызды бөлшектерінен бастап мүсіндік-мемлекеттік элементтерге дейінгі» әртүрлі салаларды олардың дәлдігі мен көпжақтылығы арқылы түбегейлі өзгертті.

Қай кесу әдістері белгілі бір соңғы пайдалану талаптарына сай екенін түсіну параметрлер, допускалар және екінші деңгейлі операциялар туралы дұрысырақ шешімдер қабылдауға көмектеседі. Негізгі қолдану санаттарын және лазерлі кесу процесіне қойылатын олардың ерекше талаптарын қарастырайық.

Құрылымдық компоненттер мен салмақ тасымалдайтын бөлшектер

Компоненттер жүктеменің біраз бөлігін ұстап тұруы немесе динамикалық кернеуден қорғануы керек болған кезде, кесу сапасы тікелей қауіпсіздікті әсер етеді. Автокөлік шассисі, ілмектерді ілудің тірегі және құрылымдық беріктендірулер өнеркәсіптік лазерлік кесуге қойылатын ең қатаң талаптардың бірі болып табылады.

Бұл неге маңызды? Сала бойынша зерттеулерге сәйкес, «әрбір миллиметр маңызды» болғандықтан, автомобиль саласы лазерлік кесуге үлкен сүйенеді. Шасси компоненттерін жасайтын металл кесу құрылғысы мыналарды ұсынуы керек:

• Тұрақты өлшемдік дәлдік: Ілу нүктелерін орнату үшін ±0,2 мм-ден кем болатын рұқсат етілетін ауытқулар қажет, бұл дұрыс туралау мен жүрістік сипаттамаларды қамтамасыз етеді
• Дәнекерлеу үшін таза шеттер: Құрылымдық біріктірулер тотсыз беттерді талап етеді — дәнекерлеуге маңызды компоненттер үшін азотпен кесу әдетте міндетті
• Жылу әсерінен туындайтын аймақтардың минималды болуы: Қазіргі заманның соққыға төзімді конструкцияларында қолданылатын жоғары беріктіктағы болаттар жылу зақымы спецификациялардан асып кетсе, маңызды қасиеттерін жоғалтуы мүмкін
• Үлкен көлемде қайталану: Бірінші бөлшектен соңғысына дейінгі мыңдаған немесе миллиондаған бөлшектерді шығару барысында сапа біркелкі болуы тиіс

Өнеркәсіптік лазерлі кескіш осындай қолданыстар үшін маңызы зор болып табылады, себебі ол маңызды бөлшектердің дәлме-дәл келуі үшін қажетті дәлдікті массалық өндіріс үшін қажетті жылдамдықпен ұштастырады. Дегенмен, автомобиль қолданыстарында лазермен кесілген компоненттер сирек түрде дайын бөлшек болып табылады. Шасси тіреулері жиі ретінде соңғы үш өлшемді геометриясын алу үшін әрі қарай пішіндеу операцияларын — майыстыру, штамповкалау және созу — қажет етеді.

Дәл осы жерде интеграцияланған өндірістік мүмкіндіктер маңызды болып табылады. Лазерлі кесу мен дәлме-дәл штамповкалауды қажет ететін өндірушілер DFM-тың толық қолдауын ұсынатын жеткізушілерден пайда көреді. Мысалы, Shaoyi (Ningbo) Metal Technology шасси, ілініс және құрылымдық компоненттер үшін IATF 16949-ға сәйкес сертификатталған сапаны ұсынады және тез прототиптеу мен автоматтандырылған массалық өндірісті біріктіре отырып, толық бөлшек шешімдерін қамтамасыз етеді.

Механикалық жинақтарға қойылатын дәлдік талаптары

Құрылымдық қолданыстардан тыс, өнеркәсіптік лазерлік кесу тетіктердің бір-біріне дәл келуі қажет болатын жерлерде ерекше дәлдікті қамтамасыз етеді. Тетіктер бір-бірімен дәл жиналатындай етіп, доңғалақтар, тіреулер, орнату пластиналары мен қораптар туралы ойланыңыз.

Механикалық жинақтау қолданыстарының ерекшелігі неде? Дәлдік талаптары жиі құрылымдық компоненттерге қойылатыннан асып түседі. Трансмиссия корпусын немесе двигатель тіреулерін шығаратын металл кесу машинасы мыналарды ескеруі тиіс:

• Элементтер арасындағы орналасу: Тесік үлгілері мен ойықтардың орны аса дәл (жоғарыда айтылғандай, дәл механизмдер үшін жиі ±0,1 мм немесе одан да жақсы) сақталуы тиіс
• Қырдың перпендикулярлығы: Біріктіріліп немесе бір-біріне жалғасатын компоненттер бетке қатысты тік қырларды талап етеді, ал қалың материалдарды кесудегі конустың болуын азайтады
• Бетінің өңделу сапасы талаптары: Подшипниктің беттері немесе тығыздық жасайтын беттер стандартты кесуден гөрі тегісірек қырларды қажет етуі мүмкін, соған байланысты параметрлерді оптимизациялау немесе қосымша өңдеу қажет болады
• Материал таңдау сұрақтары: Механикалық қолданыстар үшін болат маркасын таңдауға тозуға төзімділік, коррозиядан қорғау және жылулық қасиеттер әсер етеді

Сәйкес Vytek компаниясының өндіріс талдауы , «дизайн талаптары жиі өзгергенде немесе бейімдеу маңызды болған жағдайда» механикалық компоненттер үшін лазерлік кесу штамптауға қарағанда артықшылықтарға ие. Құрал-жабдықты өзгертуге болмайтын дизайнды өзгерту мүмкіндігі прототиптеу мен аз көлемді өндірісті экономикалық тұрғыдан тиімді етеді.

Безендіру сәулеттік элементтер

Әрбір қолданыста беріктікке басымдық берілмейді — кейде визуалды әсер ең маңызды болады. Сәулеттік фасадтар, безендіру экрандары, тақталар және өнерлік орнатулар конструкциялық компоненттермен салыстырғанда мүлдем басқа себептермен кесу машинасының металдық мүмкіндіктерін пайдаланады.

Сәулеттік қолданыстар мыналарды талап етеді:

• Күрделі геометрияны орындау: Механикалық кесу әдістерімен мүмкін емес немесе тыйым салынған бағалы болатын ұсақ детальдары бар күрделі үлгілер
• Қырдың біркелкі пішіні: Көрінетін жиектер бүкіл парақтар бойынша біркелкі сапаны талап етеді — жасырын құрылымдық бөлшектерде қабылданатын ауытқулар декоративті жұмыста қабылданбайды
• Стекло мозаика тилелерінен қорыққа дейін, GGL әрбір дизайн темасына сай еуропа таңдауларын қамтиды. Коррозияға төзімді болат үшін, мақсатты патинаның пайда болуы үшін атмосфералық төзімді болат және арнайы жабындар параметрлердің бейімделуін талап етеді
• Масштабтық икемділік: Кіші декоративті панельдерден бастап ғимарат шамасындағы фасадтарға дейін лазерлі кесу құрал-жабдық шектеулерінсіз масштабталады

Сәйкес Accurl компаниясының салалық шолуы , құрылыстағы лазерлі кесу «қазіргі заманғы архитектурада өте қажет болып саналатын беріктік пен эстетикалық тартымдылықтың үйлесімін» ұсынады. Бір ғана жабдықтан құрылымдық болат рамалар мен нақты декоративті элементтерді өндіру мүмкіндігі архитектуралық жасау процестерін жеңілдетеді.

Қолдану талаптарына сәйкес кесу әдістерін таңдау

Сіз өзіңіздің нақты қолдануыңыз үшін қайсы бір тәсілді таңдайсыз? Шешім матрицасы бірнеше факторларды теңгеруді қажет етеді:

Қолданбалы түрі	Әдеттегі болат маркалары	Негізгі сапа факторлары	Ұсынылатын тәсіл
Автокөлік конструкциясы	HSLA, DP болаттары, AHSS	HAZ бақылау, пісіруге дайын жиектер, аз көлемді ауытқулар	Азотпен кесу, орташа жылдамдық, жиектің сапасына назар аудару
Суспензия компоненттері	Серіппе болаты, микросеріппелі маркалар	Жорғалауға төзімділік, қасиеттердің тұрақтылығы	Жылулық зақымдануды азайту үшін оптималды параметрлер
Механикалық бірлестіктер	Жұмсақ болат, гильзияланған 304/316	Өлшемдік дәлдік, жиектің перпендикулярлығы	Дәлдікті қамтамасыз ету үшін баяу жылдамдық, қажет болған жағдайда қосымша өңдеу
Архитектуралық безендіру	Пайдаланылған болат, атмосфералық әсерге төзімді болат, жабындылы болаттар	Көрінетін біркелкілік, үлгі күрделілігі	Жылдамдыққа қарағанда сыртқы түрге сәйкес параметрлерді оптимизациялау
Жоғары көлемді өндіріс	Қолданылуына қарай әртүрлі	Өткізу қабілеті, біркелкілік, құнының тиімділігі	Сапа сипаттамалары шеңберіндегі максималды жылдамдық

Шындығында, көптеген дайын өнімдер бірнеше өндірістік процестерді қолданады. Өнеркәсіптік лазерлі кесу машиналары жазық дайындамалар мен профильдерді жасауда жақсы нәтиже береді, бірақ күрделі үш өлшемді бөлшектерде әдетте қосымша операциялар қажет болады. Дайындамаларды иілу, пішіндеу, шағылу және пісіру арқылы дайын бөлшектерге айналдырады.

Әсіресе автомобиль жасаушылар үшін лазерлік кесу мен дәл тарту және пішіндеу операцияларының интеграциясы жалпы тізбектің тиімділігін анықтайды. 5 күн ішінде тез прототиптеуден бастап автоматтандырылған массалық өндіріске дейінгі кеңінен қамтитын мүмкіндіктер ұсынатын жеткізушілермен жұмыс істеу координация күрделілігін жояды және нарыққа шығу уақытын қысқартады. Интеграцияланған өндірушілердің, мысалы Shaoyi ұсынатын 12 сағат ішінде баға беру кесу мен пішіндеу мүмкіндіктерін қажет ететін тұтынушыларға ыңғайлы операциялар қалай пайда әкелетінін көрсетеді.

Қолданылуыңызға қарамастан, автомобиль шассисінің құрылымдық беріктігіне, механикалық жинақтау элементтерінің дәлдігіне немесе сәулеттік жобалар үшін эстетикалық кемелдікке мұқтаждық болса, болат парақтарды лазерлік кесу осы әртүрлі талаптарға сай бейімделеді. Негізгісі — әрбір қолданудың өзіндік талаптары параметрлерді таңдауға, сапа талаптарына және кейінгі өңдеу процестеріне қалай әсер ететінін түсіну. Бұл білім шикізатты болат парақтан толық және оптимизацияланған технологиялық процесті пайдалана отырып, кемшіліксіз дайын бөлшектер алуға мүмкіндік береді.

Шикі болаттан дайын бөлшектерге дейінгі толық технологиялық процесс

Сіз лазерлік технологияларды, параметрлерді және қолданыстарды зерттедіңіз, бірақ нақты өндірісте бәрі қалай бірігеді? Шикі болат парақтан дайын бөлшекке дейінгі жол тек қана кесуден ғана тұрмайды. Xometry-дің толық үдеріс нұсқаулығына сәйкес, сәтті лазерлік кесу «цифрлық дизайнды физикалық затқа айналдыратын ұқыпты түрде бақыланатын кезеңдер тізбегін» талап етеді.

Бұл толық жұмыс үдерісін түсіну сізге кез келген кезеңде тежеулерді анықтауға, тиімділікті оптималдауға және сапаны қамтамасыз етуге көмектеседі. Сіз лазерлік метал кесу машинасын өз ішіңізде пайдалансаңыз немесе сыртқы жеткізушілермен бірлесіп жұмыс істесеңіз де, бұл қадамдар негізінен бірдей болып қалады.

Алдын-ала өңдеу материалдарын дайындау

Лазер жұмыс істеуді бастамас бұрын, табыстың немесе сәтсіздіктің шешуші болатын бірнеше дайындық қадамдары орындалады. Aerotech-тің өндірістік талдауына сәйкес , «бүкіл дәл лазерлік материал өңдеу операциясы автоматтандырылған және күрделі қозғалыс бақылау жүйелерімен басқарылады», бірақ автоматтандыру тек кіріс деректері дұрыс дайындалған жағдайда ғана жұмыс істейді.

Болат парақты лазермен кесудің толық жұмыс үдерісінің реті мынадай:

1. Материалды тексеру мен растау: Болат маркасының техникалық талаптарға сәйкес келетінін растаңыз, жапырақтың барлық бойында қалыңдық біркелкілігін тексеріңіз, кесуге кедергі жасайтын беттің ластануын, таттануын немесе артық мельница шайырын тексеріңіз. Материалдың жазықтығын тексеріңіз — бұрылған жапырақтар фокустың өзгеруіне әкеліп, кесу сапасына зиян тигізеді.
2. Бағдарламалау және орналастыру: CAD файлдарын жұқа металл үшін лазерлік кесу қондырғысының бағдарламалық жабдығына енгізіңіз, геометрияның бүтіндігін (түсі немесе қабат мәселелері жоқ жалғыз сызықтар) тексеріңіз және бөлшектерді жапырақта тиімді орналастырыңыз. Xometry дерегі бойынша, «файл кесуші бағдарламасына кедергі жасайтын түс немесе қабат мәселелері болмаған, жалғыз сызықтардан тұратынын тексеру керек». Тиімді орналастыру материалды пайдалануды максималдандырады және кесу арасындағы саңылау мен бөлшектердің орналасу талаптарын ескереді.
3. Қондырғыны орнату және параметрлерді тексеру: Материалдың түрі мен қалыңдығына байланысты кесу параметрлерін дұрыс таңдаңыз. Оған лазерлік қуат, кесу жылдамдығы, фокустық арақашықтық және көмекші газды таңдау енеді. Салалық стандарттарға сәйкес «жобаңыз бен материалға сәйкес келетін лазерлік кесу параметрлерінің, мысалы лазерлік қуат, жылдамдық, фокустық арақашықтық, газдың көмегі және т.б., сәйкестігін тексеріңіз».
4. Қауіпсіздік пен желдетуді тексеру: Тарту мен сүзгілеу жүйелерінің дұрыс жұмыс істеуіне көз жеткізіңіз. Болатты кесу булар мен бөлшектерді шығарады, оларға жеткілікті желдету қажет. Бұл қадам цинкпен капталған немесе қапталған болаттарды өңдегенде қосымша буды бөлетіндіктен ерекше маңызды.
5. Сынақ кесулері мен дәлдеу: Өндірістегі материалдарыңызға сәйкес келетін ескі материалдарда сынама кесулер жасаңыз. Процестің сарапшыларының айтуынша, «нақты лазерлік жүйе мен кесілетін материал үшін өндірушінің нұсқаулықтарынан бастаңыз. Сынақ кесулер параметрлеріңізге қандай түзетулер енгізу керектігін көрсетеді». Күрделі жобалар үшін бірнеше қайталанулар қажет болуы мүмкін.
6. Кесуді орындау: Параметрлер расталғаннан кейін жұқа қаңылтыр металды лазерлік кесу станогы бағдарламаланған траектория бойынша жұмыс істейді. Металды лазерлік кесу қондырғысы материалды "жылдам қыздырып, буландырады", ал газдық көмекші жүйе бу мен тамшыларды алып тастап, кесуден кейінгі аймақтарды салқындатады. Үлкен көлемді тапсырыстар үшін лазерлік жұқа қаңылтыр метал кесу қондырғысы жұмыс бетін қайта орналастыру немесе шланганы тазалау кезінде ғана тоқтап, үздіксіз жұмыс істейді.
7. Бөлшектерді алу және қолдану: Кесу аяқталғаннан кейін оны ұстау алдында жеткілікті суыну уақытын күтіңіз. Кесілген бөлшектер сүйір қырлары мен ыстық қалдықтары болуы мүмкін. Xometry нұсқауына сәйкес, "көптеген заттар қосымша қорғау қабатынсыз бір-бірінің үстіне салынса, сызылуы мүмкін" — ерекше қолдану аяқталған беттерге зақым келуін болдырмау үшін қажет.
8. Шеттерді тегістеу және иірімдерді алу: Қалдық дросс, иірімдер немесе сүйір қырлардың барлығын алып тастаңыз. Көлемі мен сапа талаптарына қарай әдістер қолмен шлифтеуден бастап автоматтандырылған иірім алу жабдықтарына дейін әртүрлі болуы мүмкін.
9. Сапаны тексеру: Өлшемдік дәлдікті, шетінің сапасын және бетінің күйін техникалық шарттарға сәйкес тексеру. Автокөлік немесе әуежай компоненттері сияқты сертификатталған қолданбалар үшін іздестіру үшін нәтижелерді құжаттау.

Кесуден кейінгі өңдеу операциялары

Лазерлі кесу сирек толық өңделген бөлшектерді шығарады. Саладағы дереккөздерге сәйкес, «маңызды өңдеу процестеріне: шеттерін тегістеу, қалдық кернеуді жою, химиялық немесе механикалық бетті тазалау, әлсірету, гальваникалық қаптау, бояу және бетін сақтау үшін ұқыпты орау кіреді».

Ең жиі кездесетін төменгі ағымдағы операциялар мыналар:

• Иілу және пішіндеу: Жазық лазерлі кесілген бос орындар материалдың дән талшығының бағыты — лазерлі кесуде белгіленген — формалау сәттілігін тікелей әсер етеді, престің бүгілу операциялары немесе штамптау арқылы үш өлшемді компоненттерге айналады.
• Дәнекерлеу және жинау: Оксидтенбейтін беті бар азотпен кесілген шеттер қосымша дайындықсыз таза пісіріледі. Оттегімен кесілген шеттерді пісіруден бұрын тот басқан жерлерді алып тастау үшін ұнтақтау қажет болуы мүмкін.
• Беттік өңдеу: Ұнтақтық бояу, бояу, гальваникалық жабын немесе анодтау аяқталған бөлшектерді қорғайды. Қиыр сапасы жабынның жабысуына және сыртқы түріне әсер етеді.
• Ыстырма әдістері: Кейбір қолданбаларда соңғы механикалық қасиеттерге қол жеткізу үшін кесу мен пішіндеуден кейін кернеуді түсіру немесе қатайту қажет болады.

Лазерлік кесуді толық өндіріспен интеграциялау

Күрделі компоненттерді өндіретін өндірушілер үшін — әсіресе автомобиль қолданбаларында — жұқа металл лазерлік кескіш тек үлкен өндірістік ағымдағы бір станция болып табылады. Шын мәніндегі тиімділікті арттыру кесу, пішіндеу және фиништік операциялар арасындағы үйлесімді интеграциядан тұрады.

Типтік автомобиль шассисінің бөлшегін қарастырайық: ол жазық болат парақ ретінде басталады, орнату тесіктері мен иілу босатулары бар профиль бойынша лазерлік кесіледі, содан кейін көлемді пішіндеу үшін штамповка немесе престі-майыстыру операцияларына, одан әрі жинақтарға пісіруге және соңында коррозиядан қорғау үшін беттік өңдеуге жылжиды.

Әрбір операциялар арасындағы өту кезінде кешігулер, сапа бойынша тәуекелдер және ынтымақтастық күрделілігі туындауы мүмкін. Лазерлік кесу мен дәлме-дәл штамптеуді талап ететін өндірушілер көбінесе интеграцияланған жеткізушілермен жұмыс істеу бұл үйлесімсіздік нүктелерін жоятынын байқайды. Мысалы, Shaoyi (Ningbo) Metal Technology бастапқы дизайннан бастап дайын өндіріске дейінгі DFM-ді қолдауды ұсынады, 5 күнде тез прототиптеу мүмкіндігі әзірлеу циклын жылдамдатады және 12 сағат ішінде баға беру проектілердің үздіксіз жылжуын қамтамасыз етеді.

Жұмыс үрдісінің тиімділігі бойынша кеңес: Бірнеше технологиялық процестерді қамтитын интеграцияланған өндіруші серіктестер қолдан көшіру кезіндегі кешігуді болдырмауға және бүкіл өндірісіңіз бойынша сапаның бірыңғай стандарттарын қамтамасыз етеді.

Толық жұмыс істеу процесін қарастыру лазерлік кесуді жеке қарағанда көзге көрінбейтін оптимизация мүмкіндіктерін ашады. Материалды таңдау тек кесу параметрлеріне ғана емес, сонымен қатар одан әрі пішіндеуге әсер етеді. Жиектің сапасына қойылатын талаптар кез-келген стандарттарға емес, дәл орамалық немесе бояу қажеттіліктеріне сәйкес болуы керек. Орналастыру стратегиялары кейінгі иілу бағытының үстемдігін ескеруі мүмкін.

Материалдарды тексеруден бастап соңғы сапаны тексеру арқылы әрбір жұмыс процесінің қалай байланысатынын түсіну арқылы сіз болаттан пластинкаларды лазерлік кесуді жеке операциядан үйлестірілген өндірістік жүйеге айналдырасыз. Бұл жалпы көзқарас бұл нұсқаулықта қамтылған техникалық біліммен бірге қатаң талаптарға сай қатесіз дайын бөлшектерді тұрақты шығаруға мүмкіндік береді.

Болат пластинкаларды лазерлік кесу бойынша жиі қойылатын сұрақтар

1. Маған 2 мм шарикті болатты кесу үшін қандай лазер қажет?

2 мм болат парақты кесу үшін 1-3 кВт қуаты бар талшықты лазер идеалды болып табылады. Талшықты лазерлер жұқа материалдарда өте жақсы жұмыс істейді және жоғары сапалы кесілген шеттермен минутына 20 метрге дейінгі кесу жылдамдығын қамтамасыз етеді. 2 мм болат парақты 2 кВт талшықты лазер тиімді түрде өңдейді, жылу әсерінен аз қалдыратын таза кесілістер алады. Үй жағдайында қолдану үшін шамамен 1 кВт-тан басталатын енгізу деңгейіндегі талшықты лазерлі кескіштер жұқа болатты тиімді өңдей алады, алайда өндірістік жұмыстар үшін өнеркәсіптік деңгейдегі машиналар тезірек жылдамдық пен тұрақтылық ұсынады.

2. Болат парақты лазермен кесудің құны қанша?

Болат парақтарды лазермен кесу құны материалдың қалыңдығына, күрделілігіне, санына және шетінің сапасы талаптарына байланысты. Талшықты лазерлердің энергия тұтынуы сағатына шамамен 3,50-4,00 доллар шамасында болса, CO2 жүйелері үшін бұл көрсеткіш 12,73 долларды құрайды. Бөлшектердің құнына машина уақыты, материал, көмекші газдың тұтынуы және қосымша өңдеу операциялары енеді. Оттегімен кесуге қарағанда азотпен кесу газдың жоғарырақ тұтынуына байланысты тұтастай қарағанда қымбатқа түседі. Дәлме-дәл баға алу үшін Shaoyi сияқты өндірушілер тиісті жобалар үшін бағаны 12 сағат ішінде ұсынады.

3. Металды кесуде талшықты лазер мен CO2 лазерінің айырмашылығы неде?

Талшықты лазерлер 1,06 мкм толқын ұзындығында жұмыс істейді, бұл металдардың жақсырақ сіңіруіне әкеледі және 6 мм-ден аспайтын жұқа болатта 3 есе жылдам жұмыс істеуге мүмкіндік береді. 10,6 мкм толқын ұзындығындағы CO2 лазерлері 12 мм-ден жоғары қалың пластиналарда жақсырақ жұмыс істейді және шетіне тегіс өңдеу береді. Талшықты лазерлердің энергияны пайдалану тиімділігі 30-50% құрайды, ал CO2 үшін бұл көрсеткіш 10-15%, ал жылдық техникалық қызмет көрсету құны $200-400 құрайды, CO2 үшін $1000-2000. Талшықты технология алюминий мен мыс сияқты жарқырағыш металдармен жақсырақ жұмыс істейді, ал CO2 әртүрлі материалдар ортасында қолданылған кезде бәсекеге қабілетті болып қала береді.

4. Хобби лазерлі кескіш металды кесе ала ма?

Көптеген үй иесіне арналған CO2 лазерлері металдарды кесуге қуатының жетіспеушілігі мен жарық шағылуына байланысты мүмкіндігі шектеулі. Болатты кесу үшін 1 кВт-тан басталатын талшықты немесе жоғары қуатты CO2 жүйелері қажет. Жұқа металл парақтарды (0,5-2 мм) өңдей алатын бастапқы деңгейдегі талшықты лазерлі кескіштер бар, бірақ олар үй иесіне арналған құрылғылармен салыстырғанда үлкен инвестиция талап етеді. Кіші көлемді металл кесу жобалары үшін OSH Cut немесе SendCutSend сияқты онлайн лазерлі кесу қызметтері арнайы жабдық сатып алуға қарағанда қол жетімді альтернатива болып табылады.

5. Лазерлі кесуге қандай болат маркалары ең жақсы жарамды?

Жұмсақ болаттар (S275, S355, CR4) 0,5 мм-ден 30 мм-ге дейін таза кесуге ең қолайлы. Сыртқа төзімді болат маркалары 304 және 316 пайдаланылатын жерлерде оттегісіз шеттер алу үшін азот көмекші газ ретінде қажет. Цинк буы пайда болатындықтан, цинкованная болатты кесу тиімді, бірақ желдету жүйесі қажет. Ең жақсы нәтижеге лазерлік сапалы болатты таңдау арқылы қол жеткізуге болады, оған қатаң қалыңдық допусы, жақсы жазықтық және ауыр теміртеңгеріс немесе ластануы жоқ таза беттер жатады. Жоғары беріктікті төмен қоспалы болаттар механикалық қасиеттерін сақтау үшін параметрлерді ұқыпты түрде басқаруды талап етеді.