Lazer kəsmə və qravirə üsullarının performans analizi
Lazer kəsmə və qравіrovka texnologiyaları yüksək dəqiqliyinə, səmərəliliyinə və kontakt olmadan emal imkanlarına görə sənaye istehsalatında, incəsənət yaradıcılığında və elektronikada geniş şəkildə istifadə olunur. Bu sənəd prinsiplərin, performans meyarlarının, təsir göstərən amillərin, tətbiq sahələrinin və gələcək tendensiyaların detallı təhlilini təqdim edir.
Əsas prinsiplər
1. Lazer kesimi
Lazer kəsmə yüksək enerji sıxlığına malik lazer şüasından materialı ərimək, buxarlandırmaq və ya yandırmaq üçün istifadə edir, köməkçi qaz isə (məsələn, oksigen, azot) ərimiş qalıqları uzaqlaşdırır, bu da dəqiq material ayrılması imkanı yaradır.
2. Lazer qравіrovka
Lazer qeyd etmə, materialın səthində daimi nişanlar və ya naxışlar yaratmaq üçün lokal ablasiya və ya kimyəvi reaksiyalar nəzərdə tutur. Kəsmədən fərqli olaraq, qeyd etmə materialın daxilinə dərindən deyil, səth toxumasını və ya rəngini dəyişdirir.
İcra göstəriciləri
1. Dəqiqlik
Yerləşdirmə dəqiqliyi: Adətən ±0,01 mm, yüksək dəqiqlikli sistemlərdə isə ±0,005 mm.
Təkrarlanma: Ümumiyyətlə, eyni partiyaların emalı üçün ±0,02 mm daxilində.
Minimum xətt eni: Lazer ləkəsinin ölçüsündən (10–100 µm) asılıdır; ultra sürətli lazerlər mikron ölçüsündə qeyd etməyə imkan verir.
2. Emal sürəti
Kəsmə sürəti: Materialın qalınlığı və lazer gücü (məsələn, CO₂ lazerləri 1 mm-lik nömrəli poladı 20 m/dəq sürətdə kəsir) ilə müəyyən olunur.
Qeyd etmə sürəti: Vektor qeyd etmə 1000 mm/san çatmaqla yerinə yetirilə bilər, raster qeyd etmə isə tarama üsullarına görə daha yavaşdır.
3. Material uyğunluqluğu
| Material | LazerTipi | Performans |
| Metallar (Nömrəli polad, Al, Cu) | Fiberlaser, Yüksək güclü CO₂ | Yüksək dəqiqlikli kəsilmələr, oksidləşdirməyə köməklik edən qravir |
| Qeyri-metallar (Ağac, Akril, Dəri) | CO₂laser (10,6 µm) | Hamar kəsilmələr, ətraflı qravir |
| Kompozitlər (VTP, Karbon lifi) | UVlaser (355 nm) | Minimum istilik təsir zonası (HAZ), yüksək qətnaməli qravir |
4. Səth keyfiyyəti
Kəsik kənarı qeyri-bərabərliyi: Adətən Ra < 10 µm (fiberlaserlər metallar üçün Ra < 5µm əldə edir).
Qravir dərinliyinin tənzimlənməsi: Güc və keçidlər vasitəsilə tənzimlənə bilər (±0,01 mm dəqiqliklə).
Əsas təsir edən amillər
1. Lazer parametrləri
Dalğa uzunluğu: Dəqiq qravir üçün UV (355 nm); qeyri-metallar üçün CO₂ (10,6 µm).
Güc: Gücün artırılması sürəti artırır, lakin istilik deformasiyasına səbəb ola bilər.
Puls tezliyi (Pulsed Lasers): Effektivliyi və HAZ-ı təsir edir.
2. Optik sistem
Fokus lensi: Fokal uzunluq ləkə ölçüsünü və sahə dərinliyini müəyyən edir (qısa fokal uzunluqlar dəqiqliyi artırır).
Şüa keyfiyyəti (M²): Diffuziya məhdudlaşdırılmış şüalar (M² ≈ 1) daha hamar kəsiklər verir.
3. Proses optimallaşdırılması
Köməkçi qaz: Oksigen sürəti artırır (lakin kənarları oksidləşdirir); azot təmiz kəsmlər təmin edir.
Skaner strategiyası: Böyük sahənin qravirə edilməsi üçün raster; konturlar üçün vektor.
Tətbiqlər
1. Sənaye istehsalı
Saqıllı metal konstruksiya: Avtomobil/aviasiya komponentlərinin kəsilməsi.
Elektronika: FPC (elastik PCB) kəsilməsi, PCB mikro delmə.
2. Yaradıcı və fərdiləşdirmə
Əsərlər: Ağac/akrillərin qravirə edilməsi, dərinin markalanması.
3D relyef: Dərinlik effektləri üçün boz tonlu qravirə.
3. Tibbi və tədqiqat
Cərrahi alətlər: Dəqiq kəsilmiş nömrəli poladdan hazırlanmış alətlər.
Mikroişləmə: Mikrostrukturlar üçün ultra sürətli (femto-/piko-saniyə) lazerlər.
Gələcək tendensiyaları
1. Yüksək Güc və Effektivlik: Daha yüksək məhsuldarlıq üçün çoxlu şüa işləməsi.
2. Ağıllı Avtomatlaşdırma: Süni intellektlə idarə olunan parametr optimallaşdırılması.
3. Yaşıl Lazerlər: Enerjiyə qənaət edən lifli lazerlər.
4. Ultra sürətli Lazerlərin Yayılması: Tibbi və yarımkeçirici sahələrində yayılma.
Nəticə
Lazer kəsmə və qravirə etmə müasir istehsalatda dəqiqliyin və çoxtərəfliliyin əvəzsiz vasitəsidir. Lazer mənbələri, avtomatlaşdırma və proses idarəetməsində irəliləyişlər onların imkanlarını və tətbiq sahələrini daha da artıracaqdır.
