Kenyelletso ea ho itšeha ka Laser

Ho itšeha ka laser ke theknoloji e sebelisang laser ho etsa mouoane oa thepa, e fellang ka bohale bo sehiloeng.Le ha e ntse e sebelisoa bakeng sa lits'ebetso tsa tlhahiso ea indasteri, e se e sebelisoa ke likolo, likhoebo tse nyane, meralo ea kaho le batho ba ratang ho itlosa bolutu.Ho itšeha ka laser ho sebetsa ka ho tsamaisa tlhahiso ea laser e matla haholo hangata ka li-optics.Laser optics le CNC (taolo ea linomoro tsa khomphutha) li sebelisoa ho tsamaisa lebone la laser ho thepa.Laser ea khoebo bakeng sa lisebelisoa tsa ho seha e sebelisa mokhoa oa ho laola ho sisinyeha ho latela CNC kapa G-code ea paterone e lokelang ho khaoloa holim'a thepa.Beam ea laser e tsepamisitsoeng e lebisitsoe ho thepa, ebe e ka qhibiliha, ea chesoa, ea fetoha mouoane, kapa e fefoloa ke jete ea khase, [1] e siea moeli o nang le sephetho sa boleng bo holimo.

Histori
Ka 1965, mochine oa pele oa tlhahiso ea laser o ne o sebelisetsoa ho phunya masoba ka daemane e shoang.Mochini ona o entsoe ke Setsi sa Lipatlisiso sa Boenjiniere ba Motlakase Bophirimela.[3]Ka 1967, British e ile ea bula maliboho ka laser-assisted jete jete bakeng sa tšepe.[4]Mathoasong a lilemo tsa bo-1970, theknoloji ena e ile ea kenngoa tlhahisong ea ho khaola titanium bakeng sa lisebelisoa tsa sefofane.Ka nako e ts'oanang li-lasers tsa CO2 li ne li ikamahanya le maemo ho khaola li-non-metal, tse kang masela, hobane, ka nako eo, li-lasers tsa CO2 li ne li se na matla a lekaneng ho hlōla mocheso oa mocheso oa tšepe.[5]

Tshebetso

Indasteri laser ho itšeha tšepe e nang le litaelo tsa ho itšeha tse hlophisitsoeng ka sebopeho sa CNC
Beam ea laser hangata e tsepamisitsoe ho sebelisoa lense ea boleng bo holimo sebakeng sa mosebetsi.Boleng ba sefate bo na le tšusumetso e tobileng ho boholo ba letheba le tsepamisitsoeng.Karolo e moqotetsane ka ho fetesisa ea maballo a tsepamisitsoeng hangata e ka tlase ho 0.0125 inches (0.32 mm) ka bophara.Ho ipapisitsoe le botenya ba thepa, bophara ba kerf bo nyane joalo ka lisenthimithara tse 0.004 (0.10 limilimithara) boa khonahala.[6]E le hore u tsebe ho qala ho khaola ho tloha kae-kae ntle le moeli, ho phunya ho etsoa pele ho khaola ho hong le ho hong.Ho phunya hangata ho kenyelletsa lebone la laser la matla a phahameng le etsang lesoba butle-butle, ho nka metsotsoana e 5-15 bakeng sa tšepe e sa jeleng ea 0.5-inch-inch (13 mm).

Mahlaseli a bapileng a khanya e momahaneng a tsoang mohloling oa laser hangata a oela ka har'a bophara ba lisenthimithara tse 0.06–0.08 (1.5–2.0 mm).Belamo ena hangata e tsepamisitsoe le ho matlafatsoa ke lense kapa seipone ho fihla sebakeng se senyenyane haholo sa 0.001 inches (0.025 mm) ho theha lebone le matla haholo la laser.E le ho fihlela sephetho se boreleli ka ho fetesisa nakong ea ho seha li-contour, tataiso ea polarization ea maballo e tlameha ho potoloha ha e ntse e potoloha periphery ea sekhechana sa mosebetsi se kobehileng.Bakeng sa ho seha litšepe tsa pampiri, bolelele ba tsepamiso hangata ke lisenthimithara tse 1.5–3 (38–76 mm).[7]

Melemo ea ho itšeha ka laser holim'a ho itšeha ka mochini e kenyelletsa ho sebetsa habonolo le ho fokotsa ts'ilafalo ea li-workpiece (kaha ha ho na moeli oa ho itšeha o ka silafatsoang ke thepa kapa oa silafatsa thepa).Ho nepahala ho ka ba betere, kaha lebone la laser ha le apare nakong ea ts'ebetso.Ho boetse ho na le monyetla o fokotsehileng oa ho sotha thepa e ntseng e khaoloa, kaha lisebelisoa tsa laser li na le sebaka se senyenyane se amehileng ke mocheso.[8]Lisebelisoa tse ling le tsona li thata haholo kapa ha ho khonehe ho li khaola ka mekhoa e mengata ea setso.

Ho itšeha ka laser bakeng sa tšepe ho na le melemo ho feta ho itšeha ka plasma ea ho nepahala haholoanyane[9] le ho sebelisa matla a fokolang ha ho seha tšepe ea pampiri;leha ho le joalo, boholo ba li-laser tsa indasteri ha li khone ho fokotsa botenya bo boholo ba tšepe boo plasma e ka bo khonang.Mechini e mecha ea laser e sebetsang ka matla a phahameng (li-watts tse 6000, ha e bapisoa le litekanyetso tsa pele tsa laser cutting 1500 watt ratings) e atamela mechine ea plasma ka bokhoni ba eona ba ho khaola thepa e teteaneng, empa theko ea lichelete tsa mechine e joalo e phahame haholo ho feta ea plasma. mechine e sehang e khonang ho seha thepa e teteaneng joaloka tšepe plate.[10]

Mefuta

4000 watt CO2 laser seha
Ho na le mefuta e meraro ea mantlha ea li-laser tse sebelisoang ho seha laser.Laser ea CO2 e loketse ho seha, ho bora, le ho betla.Lilase tsa neodymium (Nd) le neodymium yttrium-aluminium-garnet (Nd:YAG) li tšoana ka setaele 'me li fapane feela ts'ebetsong.Nd e sebelisetsoa ho bora le moo matla a phahameng empa ho pheta-pheta ho fokolang ho hlokahalang.Laser ea Nd:YAG e sebelisoa moo ho hlokahalang matla a phahameng haholo le bakeng sa ho tena le ho betla.Ka bobeli CO2 le Nd/Nd: lasers YAG ka sebelisoa bakeng sa tjheseletsa.[11]

Li-lasers tsa CO2 hangata li "pumped" ka ho fetisa motlakase ka motsoako oa khase (DC-excited) kapa ho sebelisa matla a maqhubu a seea-le-moea (RF-excited).Mokhoa oa RF o mocha 'me o se o tumme haholo.Kaha meralo ea DC e hloka li-electrode ka har'a sekoti, li ka kopana le khoholeho ea li-electrode le lisebelisoa tsa elektrode holim'a likhalase le li-optics.Kaha li-resonator tsa RF li na le li-electrode tsa ka ntle ha li na bothata ba mathata ao.Li-laser tsa CO2 li sebelisetsoa ho seha liindasteri tsa lisebelisoa tse ngata tse kenyeletsang titanium, tšepe e sa hloekang, tšepe e bonolo, aluminium, polasetiki, lehong, lehong le entsoeng ka boenjiniere, boka, masela le pampiri.Lilaser tsa YAG li sebelisoa haholo-holo bakeng sa ho seha le ho ngola litšepe le lirafshoa. [12]

Ntle le mohloli oa matla, mofuta oa phallo ea khase o ka ama ts'ebetso hape.Mefuta e tloaelehileng ea li-lasers tsa CO2 e kenyelletsa phallo e potlakileng ea axial, phallo e liehang ea axial, phallo e fetang, le letlapa.Ka lebelo la axial flow resonator, motsoako oa carbon dioxide, helium le nitrogen o potoloha ka lebelo le phahameng ke turbine kapa blower.Li-laser tsa transverse flow li potoloha motsoako oa khase ka lebelo le tlase, tse hlokang sefutho se bonolo haholoanyane.Li-resonator tse pholileng tsa letlapa kapa li-diffusion li na le sebaka sa khase se tsitsitseng se sa hlokeng khatello kapa lisebelisoa tsa khalase, e leng se lebisang ho bolokeheng ho li-turbine tse ncha le lisebelisoa tsa khalase.

Jenereithara ea laser le optics ea kantle (ho kenyeletsoa le lense e tsepamisitsoeng) li hloka ho pholile.Ho ipapisitsoe le boholo ba sistimi le tlhophiso, mocheso oa litšila o ka fetisoa ke sepholisa kapa ka kotloloho moeeng.Metsi ke ntho e pholileng e sebelisoang hangata, hangata e tsamaisoang ka mochini o futhumatsang kapa oa ho fetisa mocheso.

Laser microjet ke laser e tataisoang ke jete ea metsi moo lebone la pulsed laser le kopanngoang ho jete ea metsi e nang le khatello e tlase.Sena se sebelisetsoa ho etsa mesebetsi ea ho itšeha ka laser ha u ntse u sebelisa jete ea metsi ho tataisa lebone la laser, joalo ka fiber ea optical, ka ho bonahatsa ka hare ho kakaretso.Melemo ea sena ke hore metsi a boetse a tlosa lithōle le ho pholisa thepa.Melemo e meng ho feta ho itšeha ka laser ea setso e "omileng" ke lebelo le holimo la ho thaepa, parallel kerf, le ho itšeha ka hohle. [13]

Li-laser tsa fiber ke mofuta oa laser state e tiileng e ntseng e hola ka potlako ka har'a indasteri ea ho seha tšepe.Ho fapana le CO2, theknoloji ea Fiber e sebelisa mokhoa o tiileng oa ho fumana chelete, ho fapana le khase kapa metsi."Laser ea peo" e hlahisa lebone la laser ebe e holisoa ka har'a fiber ea khalase.Ka wavelength ea 1064 nanometers fiber lasers feela e hlahisa boholo bo bonyenyane haholo ba letheba (ho fihla ho makhetlo a 100 a manyane ha a bapisoa le CO2) e leng se etsang hore e be se loketseng bakeng sa ho seha lisebelisoa tsa tšepe tse khanyang.Ona ke o mong oa melemo ea mantlha ea Fiber ha e bapisoa le CO2.[14]

Melemo ea "fiber laser cutter" e kenyelletsa: -

Linako tse potlakileng tsa ho sebetsa.
Ho fokotsa tšebeliso ea matla le likoloto - ka lebaka la ts'ebetso e kholoanyane.
Ho tšepahala ho hoholo le ts'ebetso - ha ho na li-optics tsa ho lokisa kapa ho ikamahanya le maemo 'me ha ho mabone a ka nkeloang sebaka.
Tlhokomelo e fokolang.
Bokhoni ba ho sebetsana le lisebelisoa tse bonahatsang haholo joalo ka koporo le koporo
Tlhahiso e phahameng - litšenyehelo tse tlase tsa ts'ebetso li fana ka phaello e kholo ho letsete la hau.[15]

Mekhoa
Ho na le mekhoa e mengata e fapaneng ea ho itšeha ka lasers, ka mefuta e fapaneng e sebelisetsoang ho seha lisebelisoa tse fapaneng.Tse ling tsa mekhoa ke mouoane, ho qhibiliha le ho fofa, ho qhibiliha le ho chesa, ho phunyeha ha khatello ea mocheso, ho hlaba, ho itšeha ka mokhoa o batang le ho chesa laser e tsitsitseng e tsitsitseng.

Ho khaola ka mouoane
Ha ho chesoa mouoane, lebone le tsepamisitsoeng le futhumatsa bokaholimo ba thepa ho fihlela ntlha ea flashpoint ebe le hlahisa lesoba la senotlolo.The keyhole isang keketseho ea tšohanyetso absorptivity ka potlako tebisa lesoba.Ha lesoba le ntse le teba 'me lintho li ntse li bela, mouoane o hlahisoang ke mouoane o hohola mabota a qhibilihisitsoeng a tsoang 'me o lelefatsa lesoba le ho feta.Lintho tse sa qhibiliheng tse kang mapolanka, carbon le thermoset li atisa ho khaoloa ke mokhoa ona.
Qhibiliha le ho phetla
Qhibiliha le ho foka kapa ho kopanya ho sebelisa khase e nang le khatello e phahameng ho butsoela lintho tse entsoeng ka ho qhibilihisoa ho tsoa sebakeng sa ho seha, ho fokotsa haholo tlhoko ea motlakase.Ntlha ea pele, thepa e futhumatsoa ho fihlela e qhibiliha, ebe sefofane sa khase se phunya thepa e qhibilihisitsoeng ka ntle ho kerf ho qoba tlhokahalo ea ho phahamisa mocheso oa thepa ho ea pele.Lisebelisoa tse sehiloeng ka mokhoa ona hangata ke litšepe.

Ho phatloha ha khatello ea mocheso
Lisebelisuoa tsa Brittle li ameha haholo ha ho robeha ha mocheso, e leng tšobotsi e sebelisoang haholo ho phunyeha ha khatello ea mocheso.Beam e tsepamisitsoe holim'a metsi e bakang ho futhumatsa sebakeng sa heno le katoloso ea mocheso.Sena se fella ka ho petsoha hoo ka nako eo ho ka tataisoang ke ho tsamaisa leballo.Petso e ka tsamaisoa ka tatellano ea m/s.Hangata e sebelisoa ho khaola khalase.

Ho qoelisoa ha liphaphatha tsa silicon
Lintlha tse ling: Wafer dicing
Karohano ea li-microelectronic chips joalo ka ha e lokiselitsoe ka thepa ea semiconductor e tsoang ho li-wafers tsa silicon e ka etsoa ka mokhoa o bitsoang "stealth dicing process", o sebetsang ka pulsed Nd: YAG laser, eo bolelele ba eona (1064 nm) e ikamahantseng hantle le elektroniki. lekhalo la sehlopha sa silicon (1.11 eV kapa 1117 nm).

Reactive cutting
E boetse e bitsoa "burning stabilized laser gas cutting", "flame cutting".Ho itšeha ho tšoana le ho seha toche ea oksijene empa ka lebone la laser e le mohloli oa ho khantša.Hangata e sebelisetsoa ho seha tšepe ea carbon ka botenya bo fetang 1 mm.Mokhoa ona o ka sebelisoa ho khaola lipoleiti tsa tšepe tse teteaneng haholo ka matla a seng makae a laser.

Ho mamella le ho qeta holimo
Li-cutters tsa laser li na le boemo bo nepahetseng ba li-micrometer tse 10 le ho pheta-pheta ha li-micrometer tse 5.[ho hlokahala]

Rz e tloaelehileng e eketseha ka botenya ba lakane, empa e fokotseha ka matla a laser le lebelo la ho itšeha.Ha u seha tšepe e tlaase ea carbon e nang le matla a laser a 800 W, Rz e tloaelehileng ke 10 μm bakeng sa botenya ba lakane ea 1 mm, 20 μm bakeng sa 3 mm, le 25 μm bakeng sa 6 mm.

{\ 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}}}}
Moo: {\ displaystyle S=}S= botenya ba letlapa la tšepe ka mm;{\displaystyle P=}P= matla a laser a kW (disebediswa tse ding tse ntjha tsa laser di na le matla a laser a 4 kW);{\displaystyle V=}V= lebelo la ho seha ka dimithara ka motsotso.[16]

Ts'ebetso ena e khona ho mamella mamello e haufi, hangata ho isa ho 0.001 inch (0.025 mm).Karolo ea geometry le molumo oa mochini oa mochini li amana haholo le bokhoni ba mamello.Bokaholimo bo tloaelehileng bo hlahisoang ke ho itšeha ka laser bo ka tloha ho 125 ho isa ho 250 micro-inches (0.003 mm ho isa ho 0.006 mm).[11]

Litlhophiso tsa mochini

Laser ea "dual pallet flying optics".

Hlooho ea laser ea optics e fofang
Ka kakaretso ho na le litlhophiso tse tharo tse fapaneng tsa mechini ea laser ea indasteri: lisebelisoa tse tsamaeang, lebasetere, le litsamaiso tsa optics tse fofang.Tsena li bua ka tsela eo lebone la laser le tsamaisoang holim'a thepa e lokelang ho sehoa kapa ho sebetsoa.Bakeng sa tsena kaofela, lilepe tsa motsamao hangata li khethiloe X le Y axis.Haeba hlooho e sehang e ka laoloa, e khethoa e le Z-axis.

Lisebelisoa tsa lasers tse tsamaeang li na le hlooho e emeng e sehang ebe li tsamaisa thepa ka tlas'a eona.Mokhoa ona o fana ka sebaka se sa khaotseng ho tloha ho jenereithara ea laser ho ea ho workpiece le ntlha e le 'ngoe eo ho eona ho tlosoa litšila tse sehang.E hloka li-optics tse fokolang, empa e hloka ho tsamaisa mosebetsi.Mochini ona oa setaele o tloaetse ho ba le li-optics tse fokolang tsa ho fana ka mabone, empa hape o na le ho lieha ho feta.

Li-laser tsa Hybrid li fana ka tafole e tsamaeang ka har'a axis e le 'ngoe (hangata ke X-axis) ebe e tsamaisa hlooho haufi le mokoloko o mokgutshwane (Y).Sena se etsa hore ho be le bolelele ba tsela e sa fetoheng ho feta mochini o fofang oa optic mme se ka lumella mokhoa o bonolo oa ho tsamaisa marako.Sena se ka fella ka tahlehelo e fokotsehileng ea matla tsamaisong ea phano le matla a mangata ka watt ho feta mechini ea optics e fofang.

Lisebelisuoa tsa laser tse fofang li na le tafole e emeng le hlooho e sehang (e nang le lebone la laser) e tsamaeang holim'a sesebedisoa ka litekanyo ka bobeli tse tšekaletseng.Li-cutters tsa optics tse fofang li boloka sesebelisoa sa mosebetsi se eme nakong ea ts'ebetso 'me hangata ha se hloke ho koala lintho tse bonahalang.Boima bo tsamaeang bo lula bo sa fetohe, kahoo matla ha a amehe ke boholo bo sa tšoaneng ba workpiece.Mechini e fofang ea optics ke mofuta o lebelo ka ho fetesisa, o leng molemo ha o seha lisebelisoa tse tšesaane. [17]

Mechini e fofang ea optic e tlameha ho sebelisa mokhoa o itseng ho ela hloko bolelele ba maballo a fetohang ho tloha sebakeng se haufi (haufi le resonator) ho seha ho ea sebakeng se hole (hole hole le resonator).Mekhoa e tloaelehileng ea ho laola sena e kenyelletsa ho kopana, li-optics tse ikamahanyang le maemo kapa tšebeliso ea axis ea bolelele bo sa feleng.

Mechini ea li-axis tse hlano le tse tšeletseng le tsona li lumella ho seha li-workpiece tse entsoeng.Ntle le moo, ho na le mekhoa e fapaneng ea ho lebisa lebone la laser sebakeng sa sebopeho se bōpehileng, ho boloka sebaka se nepahetseng sa ho tsepamisa mohopolo le ho ema ha nozzle, joalo-joalo.

Ho hohla
Li-laser tsa pulsed tse fanang ka ho phatloha ha matla a matla ka nako e khuts'oane li sebetsa haholo lits'ebetsong tse ling tsa ho itšeha ka laser, haholo-holo bakeng sa ho phunya, kapa ha ho hlokahala masoba a manyane haholo kapa lebelo le tlase haholo la ho itšeha, hobane haeba ho ne ho sebelisoa lebone la laser le sa khaotseng, mocheso o ne o ka fihla ntlheng ea ho qhibilihisa sengoathoana sohle se sehiloeng.

Li-lasers tse ngata tsa indasteri li na le bokhoni ba ho otla kapa ho khaola CW (leqhubu le tsoelang pele) tlas'a taolo ea lenaneo la NC (taolo ea linomoro).

Li-laser tse peli tsa pulse li sebelisa letoto la li-pulse pair ho ntlafatsa sekhahla sa ho tlosa thepa le boleng ba lesoba.Ha e le hantle, molumo oa pele o tlosa lintho tse bonahalang holim'a metsi 'me oa bobeli o thibela ejecta ho khomarela lehlakoreng la lesoba kapa sehiloeng.[18]