Լազերային կտրման և փորագրման աշխատանքային հնարավորությունների վերլուծություն
Լազերային կտրման և փորագրման տեխնոլոգիաները լայնորեն կիրառվում են արդյունաբերական արտադրության, արվեստական ստեղծագործությունների և էլեկտրոնիկայի ոլորտներում՝ իրենց բարձր ճշգրտության, արդյունավետության և անհպում մշակման հնարավորությունների շնորհիվ: Այս փաստաթուղթը տրամադրում է մանրամասն վերլուծություն լազերային կտրման և փորագրման սկզբունքների, աշխատանքային ցուցանիշների, ազդող գործոնների, կիրառումների և ապագա միտումների վերաբերյալ:
Հիմնարար սկզբունքներ
1. Լազերային կտրում
Լազերային կտրումը օգտագործում է բարձր էներգիայի խտությամբ լազերային ճառագայթ՝ հալելու, գոլորշիացնելու կամ այրելու նյութերը, իսկ օժանդակ գազը (օրինակ՝ թթվածին, ազոտ) հեռացնում է հալված մնացորդները՝ թույլ տալով ճշգրիտ նյութի առանձնացում:
2. Լազերային փորագրում
Լազերային փորագրումը ներառում է նյութի մակերեսին տեղական աբլացիա կամ քիմիական ռեակցիաներ՝ մշտական նշաններ կամ նախշեր ստեղծելու համար: Խորանալուց տարբեր, փորագրումը սովորաբար չի թափանցում նյութի մեջ, այլ փոխում է նրա մակերեսի տեքստուրան կամ գույնը:
Շահագործման մետրիկաներ
1. Ճշգրտություն
Տեղադրման ճշգրտությունը. սովորաբար ±0.01 մմ, բարձր վերջի համակարգերով հասնում է ±0.005 մմ-ի:
Կրկնելիություն. սովորաբար ±0.02 մմ-ի սահմաններում համապարփակ շարքային մշակման համար:
Նվազագույն գծի լայնություն. կախված է լազերային բծի չափից (10–100 մկմ). ուլտրաարագ լազերները թույլատրում են միկրոնային փորագրում:
2. Մշակման արագություն
Խորանալու արագություն. կախված է նյութի հաստությունից և լազերի հզորությունից (օրինակ՝ CO₂ լազերները 1 մմ չժանգոտվող պողպատ են կտրում 20 մ/րոպե արագությամբ):
Փորագրման արագություն. Վեկտորային փորագրումը կարող է հասնել 1000 մմ/վրկ, իսկ ռաստրային փորագրումը դանդաղ է՝ սկանավորման մեթոդների պատճառով:
3. Հետեւեք Մատենայական համատեղելիություն
| Նյութ | Լազերի տեսակ | Կատարելագործություն |
| Մետաղներ (շագանակագույն պողպատ, Al, Cu) | Վիբրացիոն լազեր, բարձր հզորության CO₂ | Բարձր ճշգրտությամբ կտրում, օքսիդացման օգնությամբ փորագրում |
| Ոչ մետաղներ (փայտ, ակրիլ, կաշի) | CO₂ լազեր (10,6 µմ) | Հարթ կտրում, մանրամասն փորագրում |
| Կոմպոզիտներ (տպատախտակ, ածխածնային մանրաթել) | ՈՒՖ լազեր (355 նմ) | Նվազագույն ջերմային ազդեցության գոտի (HAZ), բարձր հնարավորությամբ փորագրում |
4. Մակերեսի որակ
Խզման եզրի կոպտությունը՝ սովորաբար Ra < 10 µm (մետաղների համար մանրաթելային լազերները հասնում են Ra < 5 µm):
Փորագրման խորության վերահսկում. կարգավորվում է հզորությամբ և անցումներով (ճշգրտություն ±0,01 մմ):
Հիմնարար ազդող գործոններ
1. Լազերային պարամետրեր
Ալիքի երկարություն. UV (355 նմ) մանրակրիտ փորագրման համար, CO₂ (10,6 µm) ոչ մետաղների համար:
Հզորություն. ավելի բարձր հզորությունը մեծացնում է արագությունը, սակայն կարող է առաջացնել ջերմային դեֆորմացիա:
Պուլսային հաճախականություն (իմպուլսային լազերներ). ազդում է արդյունավետության և HAZ-ի վրա:
2. Օպտիկական համակարգ
Կենտրոնական ոսպնյակ. կենտրոնական հեռավորությունը որոշում է բծի չափն ու դաշտի խորությունը (կարճ կենտրոնական հեռավորությունն ավելացնում է ճշգրտությունը):
Ճառագայթի որակը (M²). Դիֆրակցիոն սահմանին մոտ ճառագայթները (M² ≈ 1) ապահովում են ավելի հարթ կտրումներ:
3. Ծրագրի օպտիմիզացիա
Օգնող գազ. Թթվածինը արագացնում է արագությունը (սակ այրում է եզրերը). ազոտն ապահովում է մաքուր կտրում։
Սկանավորման ռազմավարություն. Ռաստրային՝ մեծ տիրույթների փորագրության համար. վեկտորային՝ կոնտուրների համար։
Դիմումներ
1. Արդյունաբերական արտադրություն
Լայնական մետաղի մշակում. ավտոմոբիլային/ավիացիոն մասերի կտրում։
Էլեկտրոնիկա. FPC (ճկուն PCB) կտրում, PCB միկրո փորում։
2. Արվեստ և կարգավորում
Արվեստի աշխատանքներ. փայտի/ակրիլի փորագրություն, կաշվի մակնիշավորում։
3D ռելիեֆ. Խորության էֆեկտների համար գրեյսկեյլ փորագրություն։
3. Բժշկություն և հետազոտություն
Ծխլորական գործիքներ. ճշգրիտ կտրված չժանգոտվող պողպատե գործիքներ։
Միկրոմշակում. Ուլտրարապիդ (ֆեմտովրային/պիկովրային) լազերներ միկրոկառուցվածքների համար։
Ապագայի միտումներ
1. Ավելի բարձր հզորություն և արդյունավետություն. Բազմաթիվ ճառագայթների մշակում ավելի բարձր արտադրողականության համար։
2. Խելացի ավտոմատացում. ԱԻ-ով վարվող պարամետրերի օպտիմալացում։
3. Կանաչ լազերներ. Էներգատնտես մանրաթելային լազերներ։
4. Ուլտրարապիդ լազերների կիրառում. Ընդլայնում բժշկության և կիսահաղորդիչների ոլորտներում։
Արդյունք
Լազերային կտրումը և փորագրումը ապահովում են աննախնական ճշգրտություն և բազմակողմանություն, դարձնելով անփոխարինելի ժամանակակից արտադրությունում։ Լազերային աղբյուրների, ավտոմատացման և գործընթացի վերահսկման մեջ նվաճումները կուժեղացնեն նրանց հնարավորությունները և կիրառումը։
