We help the world growing since 2012

د شیجیاژوانګ توو ساختماني موادو سوداګریز شرکت ، ل.

د لیزر پرې کولو پیژندنه

د لیزر پرې کول یوه ټیکنالوژي ده چې د موادو بخار کولو لپاره لیزر کاروي ، په پایله کې د کټ څنډه رامینځته کیږي.پداسې حال کې چې عموما د صنعتي تولید غوښتنلیکونو لپاره کارول کیږي، دا اوس د ښوونځیو، کوچني سوداګرۍ، معمارۍ، او شوقیانو لخوا کارول کیږي.د لیزر پرې کول د لوړ ځواک لیزر محصول په مستقیم ډول د آپټیکس له لارې کار کوي.د لیزر آپټیکس او CNC (د کمپیوټر شمیري کنټرول) د موادو ته د لیزر بیم مستقیم کولو لپاره کارول کیږي.د موادو پرې کولو لپاره سوداګریز لیزر د حرکت کنټرول سیسټم کاروي ترڅو د CNC یا G-کوډ نمونې تعقیب کړي ترڅو په موادو کې پرې شي.متمرکز لیزر بیم د موادو په لور لارښوونه کیږي، کوم چې وروسته یا خول کیږي، سوځوي، تبخیر کیږي، یا د ګاز د جټ پواسطه مینځل کیږي، [1] د لوړ کیفیت سطح پای سره یوه څنډه پریږدي.

تاریخ
په 1965 کې، د لومړي تولید لیزر پرې کولو ماشین د الماس ډیز کې سوراخ کولو لپاره کارول شوی و.دا ماشین د لویدیځ بریښنایی انجینرۍ څیړنیز مرکز لخوا جوړ شوی و.[3]په 1967 کې، انګریزانو د فلزاتو لپاره د لیزر په مرسته اکسیجن جټ قطع کول پیل کړل.[4]د 1970 لسیزې په لومړیو کې، دا ټیکنالوژي د فضايي غوښتنلیکونو لپاره د ټایټانیوم پرې کولو لپاره تولید ته واچول شوه.په ورته وخت کې د CO2 لیزرونه د غیر فلزاتو لکه ټوکرونو د پرې کولو لپاره تطابق شوي، ځکه چې په هغه وخت کې، د CO2 لیزر دومره ځواکمن نه وو چې د فلزاتو حرارتي چالکتیا باندې بریالي شي.[5]

پروسه

د سټیل صنعتي لیزر پرې کول د پرې کولو لارښوونو سره د CNC انٹرفیس له لارې برنامه شوي
لیزر بیم عموما د کار په ساحه کې د لوړ کیفیت لینز په کارولو سره تمرکز کوي.د بیم کیفیت د تمرکز ځای په اندازې مستقیم اغیزه لري.د متمرکز بیم تر ټولو تنګ برخه عموما د 0.0125 انچو (0.32 ملي میتر) په قطر کې وي.د موادو ضخامت پورې اړه لري، د کیف پلنوالی تر 0.004 انچو (0.10 ملي میتر) پورې ممکن دی.د دې لپاره چې وکولی شئ د څنډې پرته بل ځای څخه پرې کول پیل کړئ ، د هرې قطع کیدو دمخه سوري ترسره کیږي.په سوري کولو کې معمولا د لوړ ځواک پلس شوي لیزر بیم شامل وي کوم چې ورو ورو په موادو کې سوري رامینځته کوي ، د مثال په توګه د 0.5 انچ - 13 ملي میتر (13 ملي میتر) سټینلیس سټیل لپاره شاوخوا 5-15 ثانیې وخت نیسي.

د لیزر سرچینې څخه د همغږي رڼا موازي وړانګې اکثرا د 0.06-0.08 انچو (1.5-2.0 ملي میتر) په قطر کې راځي.دا بیم په نورمال ډول د لینز یا عکس په واسطه د 0.001 انچو (0.025 ملي میتر) ډیر کوچني ځای ته متمرکز او قوي کیږي ترڅو خورا شدید لیزر بیم رامینځته کړي.د دې لپاره چې د کانټور پرې کولو په وخت کې تر ټولو اسانه پای ته ورسیږو، د بیم قطبي کولو سمت باید وګرځول شي ځکه چې دا د کنټور شوي کاري پیس شاوخوا شاوخوا ګرځي.د شیټ فلزي پرې کولو لپاره، د فوکل اوږدوالی معمولا 1.5-3 انچه (38-76 mm) وي.[7]

د میخانیکي پرې کولو په پرتله د لیزر پرې کولو ګټو کې د کار کولو اسانه کول او د ورک پیس ککړتیا کمول شامل دي (ځکه چې د قطع کولو څنډه شتون نلري چې د موادو لخوا ککړ شي یا مواد ککړ کړي).دقیقیت ممکن غوره وي، ځکه چې لیزر بیم د پروسې په جریان کې نه اغوندي.د هغه موادو د جنګولو چانس هم کم دی چې پرې کیږي، ځکه چې لیزر سیسټمونه د تودوخې اغیزمنه کوچنۍ سیمه لري.[8]ځینې ​​مواد د دودیزو وسیلو په واسطه پرې کول خورا ستونزمن یا ناممکن دي.

د فلزاتو لپاره لیزر پرې کول د پلازما پرې کولو ګټې لري چې ډیر دقیق دي [9] او د شیټ فلز پرې کولو پرمهال لږ انرژي کاروي.په هرصورت، ډیری صنعتي لیزرونه نشي کولی د لوی فلز ضخامت له مینځه یوسي چې پلازما کولی شي.نوي لیزر ماشینونه چې په لوړ ځواک کې کار کوي (6000 واټ ، لکه څنګه چې د لومړني لیزر کټینګ ماشینونو 1500 واټ درجه بندي سره توپیر لري) د پلازما ماشینونو ته نږدې کیږي د دوی وړتیا کې چې د موټی موادو له لارې پرې کړي ، مګر د داسې ماشینونو پانګې لګښت د پلازما په پرتله خورا لوړ دی. د پرې کولو ماشينونه چې د فولادو تختو په څېر د موټي موادو د پرې کولو وړتيا لري.[10]

     

ډولونه

4000 واټ CO2 لیزر کټر
د لیزرونو درې اصلي ډولونه شتون لري چې د لیزر پرې کولو کې کارول کیږي.د CO2 لیزر د پرې کولو، بور کولو، او نقاشۍ لپاره مناسب دی.neodymium (Nd) او neodymium yttrium-aluminium-garnet (Nd:YAG) لیزرونه په سټایل کې ورته دي او یوازې په غوښتنلیک کې توپیر لري.Nd د بور کولو لپاره کارول کیږي او چیرې چې لوړه انرژي مګر ټیټ تکرار ته اړتیا وي.Nd: YAG لیزر کارول کیږي چیرې چې خورا لوړ ځواک ته اړتیا وي او د بور کولو او نقاشۍ لپاره.دواړه CO2 او Nd/Nd:YAG لیزرونه د ویلډینګ لپاره کارول کیدی شي.[11]

د CO2 لیزرونه معمولا د ګازو مخلوط (DC-excited) یا د راډیو فریکونسۍ انرژي (RF-excited) په کارولو سره د جریان په تیریدو سره "پمپ" کیږي.د RF میتود نوی دی او ډیر مشهور شوی.څرنګه چې د DC ډیزاینونه د غار دننه الکترودونو ته اړتیا لري، دوی کولی شي د شیشې په سامانونو او آپټیکس کې د الکترود موادو د الیکټروډ تخریب او پلی کولو سره مخ شي.څرنګه چې د RF resonators بهرني الکترودونه لري دوی د دې ستونزو سره مخ ندي.د CO2 لیزرونه د ډیری موادو صنعتي پرې کولو لپاره کارول کیږي پشمول د ټایټانیوم ، سټینلیس سټیل ، معتدل فولاد ، المونیم ، پلاستیک ، لرګي ، انجینري لرګي ، موم ، پارچه او کاغذ.د YAG لیزرونه په عمده توګه د فلزاتو او سیرامیکونو د پرې کولو او سکریپ کولو لپاره کارول کیږي.[12]

د بریښنا سرچینې سربیره، د ګاز جریان ډول کولی شي په فعالیت هم اغیزه وکړي.د CO2 لیزرونو عام ډولونه عبارت دي له تیز محوری جریان، ورو محوری جریان، انتقالی جریان، او سلیب.په ګړندۍ محوري جریان کې ، د کاربن ډای اکسایډ ، هیلیم او نایټروجن مخلوط د توربین یا بلور لخوا په لوړ سرعت سره گردش کیږي.د انتقالي جریان لیزرونه د ګاز مخلوط په ټیټ سرعت کې خپروي، چې یو ساده بلور ته اړتیا لري.سلیب یا ډیفیوژن یخ شوي ریزونټرونه د ګاز جامد ساحه لري چې هیڅ فشار یا شیشې سامان ته اړتیا نلري چې د بدیل توربینونو او شیشې سامانونو سپمولو لامل کیږي.

د لیزر جنراتور او بهرنۍ آپټیکس (د تمرکز لینز په شمول) یخولو ته اړتیا لري.د سیسټم اندازې او ترتیب پورې اړه لري، د فاضله تودوخې کیدای شي د کولنټ یا مستقیم هوا ته لیږدول شي.اوبه یو عام استعمال شوی کولنټ دی چې معمولا د چیلر یا تودوخې لیږد سیسټم له لارې خپریږي.

1لیزر مایکرو جیټ د اوبو جیټ لارښود لیزر دی چې په کې د نبض لیزر بیم د ټیټ فشار اوبو جټ سره یوځای کیږي.دا د لیزر قطع کولو دندو ترسره کولو لپاره کارول کیږي پداسې حال کې چې د لیزر بیم لارښود کولو لپاره د اوبو جیټ کارولو سره ، د نظری فایبر په څیر ، د بشپړ داخلي انعکاس له لارې.د دې ګټې دا دي چې اوبه هم کثافات لرې کوي او مواد یخ کوي.د دودیز "وچ" لیزر پرې کولو اضافي ګټې د لوړ ډیسنګ سرعت، موازي کیرف، او هر اړخیز پرې کول دي.[13]

د فایبر لیزرونه د جامد حالت لیزر یو ډول دی چې د فلزي پرې کولو صنعت کې په چټکۍ سره وده کوي.د CO2 برعکس، د فایبر ټیکنالوژي د ګاز یا مایع په مقابل کې د قوي لاسته راوړنې وسیله کاروي."د تخم لیزر" د لیزر بیم تولیدوي او بیا د شیشې فایبر کې پراخیږي.د فایبر لیزر یوازې د 1064 نانومیټرو طول موج سره خورا کوچني ځای اندازه تولیدوي (د CO2 په پرتله تر 100 ځله کوچنی) دا د انعکاس فلزي موادو پرې کولو لپاره مثالی کوي.دا د CO2 په پرتله د فایبر یو له مهمو ګټو څخه دی.[14]

 

د فایبر لیزر کټر ګټې په لاندې ډول دي:

د چټک پروسس وختونه.
د انرژي مصرف او بیلونه کم شوي - د ډیر موثریت له امله.
لوی اعتبار او فعالیت - د تنظیم کولو یا تنظیم کولو لپاره هیڅ نظر نشته او د ځای په ځای کولو لپاره هیڅ څراغ نشته.
لږترلږه ساتنه.
د لوړ انعکاس کونکي موادو پروسس کولو وړتیا لکه مسو او پیتل
لوړ محصول - ټیټ عملیاتي لګښتونه ستاسو په پانګه کې ډیر عاید وړاندې کوي.

میتودونه
د لیزرونو په کارولو سره د پرې کولو ډیری بیلابیل میتودونه شتون لري ، د مختلف موادو پرې کولو لپاره مختلف ډولونه کارول کیږي.ځینې ​​​​طریقې د بخار کولو، خټکي او وهلو، خټکي او سوځولو، د تودوخې فشار کریک کول، سکریبینګ، سړه پرې کول او سوځول مستحکم لیزر پرې کول دي.

د بخارۍ پرې کول
د بخارۍ په پرې کولو کې متمرکز بیم د موادو سطحه د فلش پوائنټ ته تودوخه کوي او کیهول رامینځته کوي.کیهول په چټکۍ سره د سوري ژورولو په جذب کې د ناڅاپي زیاتوالي لامل کیږي.لکه څنګه چې سوري ژوریږي او مواد جوش کیږي، د بخار تولید شوي دیوالونه له مینځه وړي چې له منځه ځي او سوري نور هم پراخوي.غیر منحل مواد لکه لرګي، کاربن او ترموسیت پلاستیک معمولا د دې میتود په واسطه پرې کیږي.
وخورئ او وخورئ
میلټ او بلو یا فیوژن کټنګ د لوړ فشار ګاز کاروي ترڅو د پرې کولو ساحې څخه پړسیدلي مواد وغورځوي ، د بریښنا اړتیا خورا کموي.لومړی مواد د خټکي نقطې ته تودوخه کیږي بیا د ګاز جیټ د کیف څخه پړسیدلی مواد له مینځه وړي ترڅو د موادو د تودوخې نور لوړولو اړتیا مخه ونیسي.د دې پروسې سره پرې شوي توکي معمولا فلزونه دي.

 

د تودوخې فشار درز کول
ټوټه ټوټه مواد په ځانګړې توګه د حرارتي تخریب په وړاندې حساس دي، یو ځانګړتیا چې د تودوخې فشار فشار کې کارول کیږي.بیم په سطحه متمرکز دی چې د ځایی تودوخې او تودوخې پراختیا لامل کیږي.دا د درز لامل کیږي چې بیا د بیم په حرکت کولو سره لارښود کیدی شي.کریک د m/s په ترتیب سره حرکت کیدی شي.دا معمولا د شیشې پرې کولو لپاره کارول کیږي.

د سیلیکون ویفرونو پټه ټوټه کول
نور معلومات: Wafer dicing
د مایکرو الیکترونیک چپس جلا کول لکه څنګه چې د سیلیکون ویفرونو څخه د سیمیکمډکټر وسیلې په جوړولو کې چمتو شوي ممکن د تش په نامه سټیلټ ډیسنګ پروسې لخوا ترسره شي ، کوم چې د نبض شوي Nd:YAG لیزر سره کار کوي ، چې د څپې اوږدوالی (1064 nm) د بریښنایی سره ښه تطابق شوی. د سیلیکون band gap (1.11 eV یا 1117 nm).

عکس العمل پرې کول
د "سوزیدلي ثبات لرونکي لیزر ګاز قطع کول" ، "د شعلې پرې کول" هم ویل کیږي.عکس العمل قطع کول د اکسیجن مشعل قطع کولو په څیر دي مګر د لیزر بیم سره د اور لګیدو سرچینې په توګه.ډیری وختونه د 1 ملي میتر څخه ډیر ضخامت کې د کاربن فولاد پرې کولو لپاره کارول کیږي.دا پروسه د نسبتا لږ لیزر ځواک سره د خورا موټی فولادو پلیټونو پرې کولو لپاره کارول کیدی شي.

زغم او سطحي پای
لیزر کټرونه د 10 مایکرو میټرو موقعیت دقت او د 5 مایکرو میټرو تکرار وړتیا لري.

د معیاري خرابوالي Rz د شیټ ضخامت سره ډیریږي ، مګر د لیزر ځواک او د قطع کولو سرعت سره کمیږي.کله چې د 800 W لیزر ځواک سره د ټیټ کاربن فولاد پرې کول، د 1 mm د شیټ ضخامت لپاره معیاري خاموالی Rz 10 μm، د 3 mm لپاره 20 μm، او د 6 mm لپاره 25 μm دی.

{\displaystyle Rz={\frac {12.528\cdot S^{0.542}}{P^{0.528}\cdot V^{0.322}}}}}{\displaystyle Rz={\frac {12.528\cdot S^{0.542 }}{P^{0.528}\cdot V^{0.322}}}}
چیرته: {\displaystyle S=}S= د فولادو شیټ ضخامت په mm کې؛{\displaystyle P=}P= په کیلو واټ کې د لیزر ځواک (ځینې نوي لیزر کټرونه د لیزر ځواک 4 kW لري)؛{\displaystyle V=}V= د پرې کولو سرعت په مترو کې په دقیقه کې.[16]

دا پروسه د دې وړتیا لري چې خورا نږدې زغم ولري، ډیری وختونه د 0.001 انچ (0.025 ملي میتر) دننه.د برخې جیومیټري او د ماشین میخانیکي غږ د زغم وړتیاو سره ډیر څه لري.د لیزر بیم قطع کولو په پایله کې د سطحي عمومي پای ممکن له 125 څخه تر 250 مایکرو انچو (0.003 ملي میتر څخه 0.006 ملي میتر) پورې وي.[11]

د ماشین تشکیلات

دوه اړخیزه الوتنې آپټیک لیزر

د الوتنې آپټکس لیزر سر
د صنعتي لیزر پرې کولو ماشینونو عموما درې مختلف تشکیلات شتون لري: خوځنده مواد ، هایبرډ ، او د الوتنې آپټیک سیسټمونه.دا هغه طریقې ته اشاره کوي چې د لیزر بیم د موادو څخه د پرې کولو یا پروسس کولو لپاره لیږدول کیږي.د دې ټولو لپاره، د حرکت محورونه عموما د X او Y محور ټاکل شوي.که د پرې کولو سر کنټرول شي، دا د Z-axis په توګه ټاکل شوی.

حرکت کونکي مواد لیزرونه د سټیشنري پرې کولو سر لري او مواد یې لاندې حرکت کوي.دا طریقه د لیزر جنراتور څخه د کار پیس ته دوامداره فاصله او یو واحد نقطه چمتو کوي چې له هغې څخه د کثافاتو جریان لرې کړي.دا لږ نظریاتو ته اړتیا لري، مګر د ورک پیس حرکت ته اړتیا لري.دا سټایل ماشین د بیم تحویلي خورا لږ اپټیکس لري ، مګر دا هم خورا ورو دی.

هایبرډ لیزرونه یو جدول چمتو کوي کوم چې په یوه محور کې حرکت کوي (معمولا د ایکس محور) او سر د لنډ (Y) محور سره حرکت کوي.دا د الوتونکي آپټیک ماشین په پرتله د بیم تحویلي لارې اوږدوالي پایله کوي او ممکن د بیم تحویلي سیسټم ساده اجازه ورکړي.دا کولی شي د تحویلي سیسټم کې د بریښنا ضایع کم کړي او د الوتنې آپټیک ماشینونو په پرتله په هر واټ ډیر ظرفیت ولري.

د فلاینګ آپټیکس لیزرونه یو سټیشنری میز او د پرې کولو سر (د لیزر بیم سره) ښیي چې په دواړو افقی ابعادو کې د ورک پیس په اوږدو کې حرکت کوي.د فلاینګ آپټیک کټرونه د پروسس کولو پرمهال د کار پیس سټیشن ساتي او ډیری وختونه د موادو کلیمپ کولو ته اړتیا نلري.خوځنده ډله ثابته ده، نو متحرکات د ورک پیس مختلف اندازې لخوا نه اغیزمن کیږي.د فلاینګ اپټیکس ماشینونه تر ټولو چټک ډول دی، چې د نری ورک پیسونو پرې کولو په وخت کې ګټور دی.[17]

激光-3

د فلاینګ آپټیک ماشینونه باید ځینې میتودونه وکاروي ترڅو د بیم بدلیدونکي اوږدوالی په پام کې ونیسي له نږدې ساحې څخه (روزونټر ته نږدې) پرې کول لرې ساحې ته (له ریزونټر څخه لرې) پرې کول.د دې د کنټرول لپاره عام میتودونه عبارت دي له collimation، adaptive optics یا د ثابت بیم اوږدوالی محور کارول.

پنځه او شپږ محور ماشینونه د جوړ شوي ورک پیسونو پرې کولو اجازه هم ورکوي.برسېره پردې، د لیزر بیم د شکل ورک پیس ته د اوریدلو مختلف میتودونه شتون لري، د مناسب تمرکز واټن ساتل او د نوزل ​​سټینډ آف، او داسې نور.

پلنګ
نبض شوي لیزرونه چې د لنډې مودې لپاره د انرژي لوړ بریښنا چمتو کوي د لیزر پرې کولو په ځینو پروسو کې خورا مؤثره دي ، په ځانګړي توګه د سوري کولو لپاره ، یا کله چې خورا کوچني سوري یا خورا ټیټ سرعت ته اړتیا وي ، ځکه چې که ثابت لیزر بیم وکارول شي ، تودوخه کولی شي د ټولو ټوټه ټوټه کیدو مرحلې ته ورسیږي.

ډیری صنعتي لیزرونه د NC (شمیري کنټرول) برنامې کنټرول لاندې CW (دوامداره څپې) د نبض یا پرې کولو وړتیا لري.

دوه ځله نبض لیزرونه د نبض جوړو لړۍ کاروي ترڅو د موادو لرې کولو نرخ او سوري کیفیت ښه کړي.په اساسي ډول، لومړی نبض له سطحې څخه مواد لیرې کوي او دوهم د سوري یا کټ اړخ ته د انزال کیدو مخه نیسي.[18]


د پوسټ وخت: جون-16-2022