Ker je bila laserska tehnologija prvič uresničena v zgodnjih šestdesetih letih prejšnjega stoletja, se je pogosto uporabljala na vseh življenjskih slojih. Kot pomembna aplikacijska podružnica laserske tehnologije je laserski stroj postal pomembno orodje v sodobni proizvodni industriji s svojo visoko natančnostjo, visoko učinkovitostjo in nekontaktno obdelavo. Laserski stroj lahko spozna natančno obdelavo različnih materialov, kot so kovina, plastika, keramika itd., In se pogosto uporablja pri rezanju, označevanju, varjenju, udarcu in drugih poljih.
Delovni postopek laserskega stroja lahko grobo razdelimo na naslednje korake:
Laserska generacija:Laser vzbuja laserski medij skozi zunanjo energijo (na primer tok ali svetlobni vir), da ustvari laserski žarek. Običajni mediji v laserjih vključujejo trdne laserje, plinske laserje, laserje z vlakninami itd. Različni laserji se razlikujejo v procesu vzbujanja in izhodni valovni dolžini in so primerni za različne vrste potreb obdelave.
Osredotočenost na snop:Laserski žarek je osredotočen na zelo majhno točko skozi sistem leč, velikost točke pa lahko običajno doseže nivo mikrona. Ta visokointenziven laserski žarek ima izjemno visoko energijsko gostoto in lahko hitro segreje material na tališče ali izhlapevanje.
Proces obdelave:Osredotočen laserski žarek se neposredno obseva na površini obdelovanja, njegov visok temperaturni učinek pa se uporablja za doseganje operacij, kot so rezanje, varjenje, graviranje in označevanje obdelovanca. Proces obdelave laserja ni kontakten, kar pomeni, da nobeno fizično orodje ne stopi v stik z obdelovancem, s čimer se zmanjša trenje, obrabo in druge težave ter lahko doseže visoko natančnost in obdelavo z visoko učinkovitostjo.
Nadzorni sistem:Krmilni sistem laserskega stroja nadzoruje delovanje laserske, mobilne platforme in druge pomožne opreme s tehnologijo računalniškega numeričnega krmiljenja (CNC), s čimer natančno nadzira pot, hitrost, moč in druge parametre laserske obdelave. To laserski stroj omogoča, da se prilagodi kompleksnim obdelovalnim nalogam in omogoča zelo avtomatizirano proizvodnjo.
Vzdrževanje
Zagotovite dolgoročno stabilno delovanje opreme
Kot natančna visokotehnološka oprema bo laserski stroj po dolgotrajni uporabi povzročil obrabo komponent, lasersko moč in onesnaževanje optičnega sistema. Če se pravočasno vzdrževanje ne izvaja, lahko oprema ne uspe, kar ima za posledico stagnacijo proizvodnje in še večje izgube. Redno vzdrževanje lahko zagotovi normalno delovanje različnih funkcij opreme in zmanjša izgube proizvodnje, ki jih povzroča izpad.
Podaljšajte življenjsko dobo laserskega stroja
Jedrne komponente laserskega stroja, kot so laserski generator, optični sistem, hladilni sistem itd., Je treba ohraniti v dobrem delovnem stanju. Če ni pravočasnega čiščenja in vzdrževanja, je enostavno povzročiti prezgodnjo škodo na sestavnih delih in skrajšati življenjsko dobo opreme. Z rednim vzdrževanjem lahko življenjsko dobo laserskega stroja učinkovito podaljšamo, frekvenco in stroške zamenjave opreme pa se lahko zmanjšajo.
Izboljšajte natančnost in kakovost obdelave
Natančnost obdelave laserskega stroja neposredno vpliva na kakovost izdelka. Če ima laserski stroj težave, kot sta odstopanje optične poravnave poti ali nihanje laserske moči, bo kakovost obdelave nestabilna in celo ne bo izpolnila oblikovalskih zahtev. Redno preverjanje in prilagajanje različnih parametrov laserskega stroja bo pomagalo zagotoviti natančnost obdelave in izboljšati kakovost končnega izdelka.
Zmanjšati stroške vzdrževanja
Redno vzdrževanje lahko prepreči številne potencialne napake, tako da je mogoče pravočasno odkriti in rešiti težave. V primerjavi s prenovo po odpovedi opreme so stroški preventivnega vzdrževanja precej nižji. Z dnevnim pregledom, čiščenjem in prilagajanjem lahko podjetja zmanjšajo stroške vzdrževanja, ki jih povzročajo nenadne okvare.
Dnevne načine vzdrževanja laserskih strojev
Pregled videza laserskega stroja
Pregled videza laserskega stroja je najpreprostejši del vsakodnevnega vzdrževanja, vendar je tudi najosnovnejši korak. Preverite, ali je telo naprave poškodovano ali ima ohlapne dele, zlasti kable in konektorje, da zagotovite, da so kabelske povezave čvrste in nedotaknjene. Redno čistite prah in naplavine okoli telesa stroja, da preprečite, da bi prah vstopil v telo stroja in vplival na odvajanje toplote in delovanje opreme.
Preverite hladilni sistem
Laserski stroj med delovanjem ustvari veliko toplote. Funkcija hladilnega sistema je vzdrževanje normalne temperature opreme in preprečevanje okvare opreme zaradi pregrevanja. Hladilni sistem je običajno sestavljen iz hladilne rezervoarja za vodo, črpalke, radiatorja itd. Redno preverjajte temperaturo in vodostaj hladilne tekočine, da zagotovite normalno delovanje hladilnega sistema. Zlasti hladilna tekočina ne sme vsebovati nečistoč, ki lahko blokira hladilni sistem in vpliva na učinek disipacije toplote. Priporočljivo je, da hladilno tekočino zamenjate enkrat mesečno in redno preverjate delovno stanje hladilnih cevi in črpalk, da preprečite blokado ali okvaro sistema.
Preverite in zamenjajte laserski vir
Laserski vir je ena glavnih komponent laserskega stroja, njegovo delovno stanje pa neposredno določa kakovost in učinkovitost laserskega rezanja ali varjenja. Moč laserskega vira bo postopoma razpadel s povečanjem časa uporabe, zlasti za laserske stroje z visoko močjo, še posebej pomembna je vzdrževanje in zamenjava laserskega vira. Redno preverjajte izhodno moč laserskega vira, da zagotovite, da izpolnjuje proizvodne zahteve. Če se ugotovi, da je laserska moč znatno zmanjšana, lahko pride do težav z laserskim virom in jo je treba pravočasno zamenjati. Za večino laserskih strojev je življenjska doba laserskega vira na splošno 1-2 leta, poseben nadomestni cikel pa je mogoče določiti v skladu z uporabo opreme in priporočil proizvajalca.
Očistite optični sistem
Optični sistem laserskega stroja je sestavljen iz laserskih leč, fokusnih ogledal, reflektorjev itd. Te optične komponente igrajo ključno vlogo pri prenosu procesa laserskega žarka. Po dolgotrajni uporabi so optične leče nagnjene k kopičenju prahu, olja ali koksa, kar bo vplivalo na učinkovitost prenosa in kakovost obdelave laserskega žarka. Zato je zelo pomembno redno čiščenje optičnih komponent. Pri čiščenju je treba uporabljati posebna optična orodja za čiščenje in topila, da se izognete dotiku površine leče neposredno s prsti. Med postopkom čiščenja nežno obrišite površino zrcala in ne vplivate na prekomerni tlak, da preprečite poškodbe leče. Običajno je priporočljivo preveriti in očistiti lečo enkrat na teden. Če je delovno okolje prašno, se lahko frekvenca čiščenja ustrezno poveča.
Kalibracija in osredotočenost
Med dolgotrajno uporabo laserskega stroja se lahko laserska glava in fokusna leča premakne v položaj, kar ima za posledico zmanjšano natančnost obdelave. Lasersko glavo redno kalibrirajte in usmerite, da se zagotovi natančno osredotočenost laserskega žarka in se izognete napakam obdelave, ki jih povzroča napačna goriščna razdalja. Na splošno je treba v središču laserske glave preveriti enkrat na teden. S preverjanjem goriščne razdalje in oblike točke laserskega stroja zagotovite, da lahko laserski stroj natančno razreže ali označi.
Preverite električni sistem
Električni sistem laserskega stroja vključuje nadzorno ploščo, releje, napajalni modul itd. Redno preverjajte, ali ima električni sistem težave, kot sta preobremenitev in nestabilna napetost. Zlasti preverite, ali je napajalni kabel trdno povezan, da se prepreči okvare, ki jih povzroča slab stik. Enkrat letno izvedite celovit pregled električnega sistema, da zagotovite stabilnost električnih komponent in po potrebi očistite električni sistem.
Izzivi in rešitve, s katerimi se soočajo laserske strojne aplikacije
Lasersko slabljenje moči
Izzivi:
Laserski vir je temeljna sestavina laserskega stroja. Ko se čas uporabe povečuje, se bo moč laserskega vira postopoma zmanjševala, zaradi česar je učinek laserske obdelave slabši od učinka novega stroja. Slabljenje laserske moči lahko vpliva na hitrost rezanja, kakovost varjenja in natančnost obdelave, zlasti pri laserskih strojih z visoko močjo, kjer bo slabljenje moči bolj očitno. Zmanjšanje moči laserskega vira lahko povzroči več dejavnikov, kot so okvara laserskega hladilnega sistema, staranje laserskih materialov in kontaminacija optičnega sistema.
Rešitve:
● Redni pregled in vzdrževanje: redno izvajajte preglede zmogljivosti na laserskem stroju, zlasti pregled moči laserskega vira in takoj popravite težave, ko jih najdemo.
● Zamenjajte laserski vir: Ko je laserski vir znatno oslabljen, je treba laserski vir nadomestiti glede na življenjsko dobo opreme, da ohranimo najboljši procesni učinek opreme.
● Optimizirajte hladilni sistem: Z optimizacijo hladilnega sistema se vzdržuje stabilna temperatura laserja, vpliv toplotne obremenitve na laser se zmanjša in servisna življenjska doba laserskega vira podaljša.
Kontaminacija optičnega sistema
Izzivi:
Optični sistem laserskega stroja je sestavljen iz komponent, kot so laserske leče, reflektorji in fokusne leče. Te komponente so nagnjene k kopičenju prahu, olja, kovinskih hlapov in drugih onesnaževal med dolgoročnim delovanjem. Kopičenje onesnaževal bo privedlo do zmanjšanja učinkovitosti prenosa žarka, vplivalo na kakovost in natančnost laserske obdelave in lahko celo povzročil poškodbe opreme.
Rešitev:
● Redno čistite optične komponente: Optične komponente je treba redno čistiti, da odstranite onesnaževala, kot sta prah in olje. Pri čiščenju je treba uporabiti posebna optična orodja za čiščenje in topila, da se izognete praskanju leče.
● Uporabite sistem filtracije zraka: namestite učinkovit sistem filtracije zraka okoli laserskega stroja, da zmanjšate vnos delcev prahu v zraku v optični sistem in zmanjšate tveganje za kontaminacijo.
Raznolikost in prilagodljivost obdelave materialov
Izziv:
Različne laserske strojne aplikacije zahtevajo obdelavo različnih materialov, vključno s kovinami, plastiko, keramiko, steklom itd. Vendar pa fizikalne lastnosti različnih materialov, kot so hitrost absorpcije laserja, odbojnost, toplotna prevodnost itd. Laserski stroj, ki ima močno prilagodljivost, ko se uporablja. Zlasti pri obdelavi več materialov je učinkovitost laserskega stroja pogosto omejena z lastnosti materiala, kar ima za posledico neskladne učinke obdelave, zmanjšanje učinkovitosti proizvodnje in kakovost obdelave.
Rešitev:
● Laserski vir z več načini: Z uporabo laserskih virov različnih valovnih dolžin ali prilagajanjem laserske moči se lahko laserski stroj prilagodi zahtevam za obdelavo različnih materialov. Na primer, laserji iz vlaken lahko bolje obdelujejo kovinske materiale, medtem ko so laserji CO2 primerni za obdelavo nemetalnih materialov.
● Baza podatkov o materialnih lastnostih: Vzpostavite podrobno bazo podatkov o materialnih lastnostih za beleženje vedenjskih značilnosti različnih materialov med lasersko obdelavo, da se zagotovite referenca za operaterje laserskih strojev, da izberejo ustrezne parametre obdelave.
Visok temperaturni učinek in toplotno prizadeto območje
Izzivi:
Med laserskim rezanjem in varjenjem je zaradi zelo visoke gostote energije po laserskem fokusiranju enostavno ustvariti lokalno visoko temperaturo na površini materiala, kar ima za posledico nastanek toplotno prizadete cone (HAZ). Toplotno območje lahko povzroči deformacijo, pokanje, oksidacijo in druge težave v materialu, zlasti pri obdelavi z visoko natančnostjo, toplotno prizadeto območje resno vpliva na kakovost izdelka. Prekomerni vnos toplote lahko povzroči tudi prekomerno obrabo in razgradnjo zmogljivosti opreme.
Rešitev:
Optimizirajte lasersko moč in hitrost rezanja: Z optimizacijo razmerja laserske moči in hitrosti rezanja nadzorujte toploto, ustvarjeno med obdelavo, s čimer se zmanjša nastajanje toplotno prizadete cone.
● Natančno nadzorujte goriščno razdaljo: z natančno krmiljenjem laserske goriščne razdalje zmanjšajte toplotno prevodnost laserskega žarka na globoko plast materiala in s tem zmanjšate tveganje za toplotno deformacijo.
