دستگاه برش لیزری

در تحول و ارتقاء صنعت تولید،دستگاه های برش لیزریتجهیزات کلیدی برای دستیابی به "ساخت دقیق و تولید انعطاف پذیر" هستند. در مقایسه با برش سنتی پلاسما، مقدار Ra زبری سطح برش آن از 50 میکرومتر به زیر 5 میکرومتر کاهش یافته است و میزان استفاده از مواد از 85 درصد به بیش از 95 درصد افزایش یافته است. یک دستگاه پرقدرت می‌تواند جایگزین 3 تا 4 ماشین‌ابزار سنتی شود و به یک ابزار اصلی تولید برای پردازش پوسته‌های باتری خودروهای انرژی جدید، تولید اجزای هوافضا، و شکل‌دهی دقیق ورق فلز تبدیل شده است.

ماشین‌های برش لیزری پردازش را از طریق یک فرآیند مداوم "تولید لیزر - انتقال پرتو - تمرکز و برش - حذف زباله" با تکیه بر هماهنگی چندین سیستم مانند اپتیک، مکانیک، برق و کنترل عددی تکمیل می‌کنند. اصول فنی آن را می توان به دو بعد عمده تقسیم کرد: ساختار هسته و فناوری پردازش.

دستگاه های برش لیزری مدرن از پنج ماژول کاربردی تشکیل شده اند و دقت هر ماژول باید در سطح میکرومتر کنترل شود تا کیفیت برش پایدار تضمین شود.

سیستم لیزر: The core power source is classified into three types according to the working medium: fiber laser, CO₂ laser, and solid-state laser. Fiber lasers have high photoelectric conversion efficiency (>30 درصد و هزینه نگهداری پایین. قدرت جریان اصلی بین 1000 وات تا 3000 وات است. لیزر فیبر 30 کیلوواتی IPG Photonics می تواند فولاد کربنی 10 میلی متری را با سرعت 12 متر در دقیقه برش دهد. لیزر CO₂ برای پردازش غیر فلزی با طول موج 10.6 میکرومتر مناسب است و دقت برش اکریلیک می تواند به 0.02 ± میلی متر برسد. لیزرهای حالت جامد عمدتاً بر روی پردازش ریز{14}دقیق با عرض پالس به اندازه سطح فمتوثانیه تمرکز دارند.

سیستم انتقال پرتو:از فیبر نوری، کابل، آینه موازی و آینه متمرکز تشکیل شده است. تلفات انتقال فیبر نوری کمتر یا مساوی 0.2 دسی بل در کیلومتر است. آینه فوکوس، ساخته شده از مواد ZnSe، دارای خطای فاصله کانونی کمتر یا مساوی 0.1 ± میلی متر است، که تضمین می کند که حداقل قطر نقطه پرتو لیزر پس از فوکوس می تواند به 0.1 میلی متر برسد. مدل‌های پیشرفته مجهز به سرهای فوکوس پویا با سرعت پاسخ کمتر یا مساوی 50 میکرو ثانیه هستند که می‌تواند خطاهای نوسانات مواد را در زمان واقعی جبران کند.

سیستم اجرای حرکت:شامل ابزارآلات دروازه ای، سروو موتورها و بال اسکروها می باشد. دقت موقعیت یابی ماشین ابزار کمتر یا مساوی 0.02 ± میلی متر بر متر است و دقت موقعیت یابی تکراری کمتر یا مساوی 0.01 ± میلی متر است. مدل‌های پیشرفته‌ای که توسط موتورهای خطی هدایت می‌شوند، شتابی تا 2 گرم و سرعت بیکاری بیش از 120 متر در دقیقه دارند که آنها را برای الزامات برش با سرعت بالا و دقیق مناسب می‌سازد.

سیستم کمکی:شامل دستگاه های تامین گاز، خنک کننده و حذف گرد و غبار. گازهای کمکی بر اساس فرآیند طبقه بندی می شوند: اکسیژن (برای کمک به احتراق و برش سریع)، نیتروژن (برای محافظت در برابر اکسیداسیون)، و آرگون (برای محافظت بی اثر)، با محدوده فشار قابل تنظیم 0.1-2.0 MPa. سیستم خنک کننده از یک چیلر صنعتی با دقت کنترل دما ± 0.5 درجه استفاده می کند که اطمینان حاصل می کند که دمای کار لیزر در 20-25 درجه ثابت می ماند. سیستم حذف گرد و غبار دارای فشار منفی بیشتر یا مساوی 15 کیلو پاسکال است و می تواند بیش از 95 درصد دود و گرد و غبار برش را جمع آوری کند.

آماده سازی قبل از عملیات:محل نصب تجهیزات باید تهویه خوبی داشته باشد و مقاومت زمین بیش از 4 Ω نباشد و یک منطقه هشدار ایمنی 2 متری در اطراف آن ایجاد شود. بررسی کنید که دستگاه اینترلاک لیزری و پوشش محافظ سالم هستند و تأیید کنید که فشار سیستم خنک کننده (عادی: 0.2-0.5 مگاپاسکال) و فشار گاز در محدوده هستند. اپراتورها باید از عینک های محافظ لیزری (با طول موج محافظ مطابق با نوع لیزر) استفاده کنند.

ممنوعیت های عملیاتی:ظروف در بسته یا مواد قابل اشتعال و انفجاری را برش ندهید. هرگز پرتو لیزر را بدون محافظ مشاهده نکنید. در حین کار کردن تجهیزات، پوشش محافظ سر برش را باز نکنید. فقط پرسنل مجاز می توانند از تجهیزات استفاده کنند.

شرایط ویژه کاری:هنگام برش مواد بازتابنده (مانند آلومینیوم و مس)، فیلم‌های ضد انعکاس{0} را نصب کنید تا از آسیب انعکاس لیزر به لیزر جلوگیری کنید. هنگام پردازش صفحات ضخیم، سرعت برش را کاهش دهید و زمان تصفیه گاز را افزایش دهید. سیستم خنک کننده را به مدت 15 دقیقه در محیط های زمستانی با دمای پایین (زمانی که دمای روغن زیر 15 درجه است) از قبل گرم کنید.

واکنش اضطراری:در صورت خرابی لیزر فورا برق اصلی را قطع کرده و با پرسنل متخصص جهت تعمیر تماس بگیرید.

بازرسی روزانه:لنز سر برش را از نظر آلودگی بررسی کنید (در صورت یافتن لکه بلافاصله با اتانول بی آب تمیز کنید)، نشت خط لوله گاز را بررسی کنید، و بقایای زباله را روی میز کار تمیز کنید. آب بندی کانکتور فیبر نوری را هر هفته بررسی کنید و مسیر نوری لیزر را کالیبره کنید.

تعمیر و نگهداری منظم:المنت فیلتر سیستم خنک کننده را هر ماه تعویض کنید و سطح روغن روان کننده سروو موتور را بررسی کنید. گرد و غبار داخل لیزر را هر سه ماه یکبار تمیز کنید و تضعیف توان لیزر را بررسی کنید (اگر تضعیف بیش از 10٪ لیزر را تعویض کنید). دقت ماشین ابزار را سالانه کالیبره کنید تا مطمئن شوید که خطای موقعیت یابی از 0.02 ± میلی متر تجاوز نمی کند.