Контролери на основі мікропроцесора призначені для верстатів, які дозволяють створювати або модифікувати деталі. Програмоване цифрове керування активує сервоприводи верстата та приводи шпинделя та керує різними операціями обробки. Див. DNC, пряме числове керування;ЧПУ, ЧПУ.
Частина основного металу, яка не розплавляється під час пайки, різання або зварювання, але мікроструктура та механічні властивості якої змінюються під впливом тепла.
Властивості матеріалу показують його пружну та непружну поведінку під час застосування сили, вказуючи на його придатність для механічного застосування;наприклад, модуль пружності, міцність на розтяг, відносне подовження, твердість і межа втоми.
У 1917 році Альберт Ейнштейн опублікував першу статтю, в якій визнав наукову основу лазера. Після десятиліть досліджень і розробок Теодор Майман продемонстрував перший функціональний лазер у дослідницькій лабораторії Хьюза в 1960 році. До 1967 року лазери використовувалися для свердління отворів і різання металу в алмазних штампах. Переваги лазерної потужності роблять його звичним явищем у сучасному виробництві.
Лазери використовуються для різання різноманітних матеріалів, окрім металу, і лазерне різання стало невід’ємною частиною сучасного виробництва листового металу. До того, як ця технологія стала доступною, більшість цехів покладалися на різання та штампування для виготовлення заготовок із плоского матеріалу.
Ножиці бувають кількох стилів, але всі вони роблять єдиний лінійний розріз, який потребує кількох налаштувань для створення деталі. Стригти не можна, якщо потрібні вигнуті форми чи отвори.
Штампування є кращою операцією, коли ножиці недоступні. Стандартні пуансони мають різні круглі та прямі форми, а спеціальні форми можна виготовити, якщо бажана форма не є стандартною. Для складних форм буде використовуватися револьверний пуансон з ЧПУ. турель оснащена декількома різними типами пуансонів, які, поєднуючись у послідовність, можуть утворювати бажану форму.
На відміну від ножиць, лазерні різаки можуть створювати будь-яку бажану форму за одну установку. Програмувати сучасний лазерний різак лише трохи складніше, ніж використовувати принтер. Лазерні різаки усувають потребу в спеціальних інструментах, таких як спеціальні пуансони. Усунення спеціального інструменту скорочує час виконання, запаси, витрати на розробку та ризик застарілого інструменту. Лазерне різання також усуває витрати, пов’язані із заточуванням і заміною пуансонів і обслуговуванням ріжучих кромок ножиці.
На відміну від різання та штампування, лазерне різання також є безконтактною діяльністю. Зусилля, що виникають під час різання та штампування, можуть спричинити задирки та деформацію деталей, які необхідно усунути під час вторинної операції. Лазерне різання не застосовує сили до сировини. , і часто деталі, вирізані лазером, не потребують видалення задирок.
Інші гнучкі методи термічного різання, такі як плазмове та полум’яне різання, як правило, дешевші, ніж лазерні різаки. Однак під час усіх операцій термічного різання існує зона термічного впливу або ЗТВ, де змінюються хімічні та механічні властивості металу. ЗТВ може послаблюють матеріал і спричиняють проблеми в інших операціях, таких як зварювання. У порівнянні з іншими методами термічного різання, зона термічного впливу деталі, вирізаної лазером, невелика, що зменшує або усуває додаткові операції, необхідні для її обробки.
Лазери придатні не лише для різання, але й для з’єднання. Лазерне зварювання має багато переваг перед більш традиційними процесами зварювання.
Як і різання, зварювання також створює ЗТВ. Під час зварювання критичних компонентів, таких як компоненти газових турбін або аерокосмічних компонентів, необхідно контролювати їх розмір, форму та властивості. Як і лазерне різання, лазерне зварювання має дуже малу зону термічного впливу. , який має явні переваги перед іншими методами зварювання.
Найближчі конкуренти лазерного зварювання, зварювання інертним газом вольфраму або TIG використовують вольфрамові електроди для створення дуги, яка плавить зварюваний метал. Екстремальні умови навколо дуги можуть призвести до погіршення вольфраму з часом, що призводить до різної якості зварювання. Лазерне зварювання стійкий до зношування електродів, тому якість зварювання є стабільнішою та легшою для контролю. Лазерне зварювання є першим вибором для критичних компонентів і важкозварювальних матеріалів, оскільки процес є надійним і повторюваним.
Промислове використання лазерів не обмежується різанням і зварюванням. Лазери використовуються для виготовлення дуже маленьких деталей із геометричними розмірами всього в кілька мікрон. Лазерна абляція використовується для видалення іржі, фарби та інших речей з поверхні деталей і підготовки деталі для фарбування. Лазерне маркування є екологічним (без хімічних речовин), швидким і стійким. Лазерна технологія дуже універсальна.
Все має ціну, і лазери не є винятком. Промислове лазерне застосування може бути дуже дорогим порівняно з іншими процесами. Хоча вони не такі хороші, як лазерні різаки, HD-плазмові різаки можуть створювати таку саму форму та забезпечувати чисті краї в меншому HAZ за частку. Лазерне зварювання також коштує дорожче, ніж інші автоматизовані зварювальні системи. Лазерна зварювальна система під ключ може легко перевищити 1 мільйон доларів.
Як і в інших галузях промисловості, може бути важко залучити та утримати кваліфікованих майстрів. Знайти кваліфікованих зварювальників TIG може бути складним завданням. Знайти інженера зі зварювання з досвідом лазерного зварювання також важко, а знайти кваліфікованого лазерного зварника майже неможливо. Розробка надійних зварювальних операцій потрібні досвідчені інженери та зварювальники.
Технічне обслуговування також може бути дуже дорогим. Лазерне виробництво та передача електроенергії потребують складної електроніки та оптики. Знайти людину, яка може усунути несправності лазерної системи, непросто. Зазвичай це не вміння, яке можна знайти в місцевій професійній школі, тому може знадобитися обслуговування відвідування техніком виробника. Технічні спеціалісти OEM зайняті, і тривалий час виконання є загальною проблемою, що впливає на графік виробництва.
Хоча промислове лазерне застосування може бути дорогим, вартість володіння продовжуватиме зростати. Кількість невеликих недорогих настільних лазерних граверів і програм для лазерних різаків «зроби сам» показує, що вартість володіння падає.
Лазерна потужність чиста, точна та універсальна. Навіть враховуючи недоліки, легко зрозуміти, чому ми продовжуватимемо бачити нові промислові застосування.
Час публікації: 17 січня 2022 р