Kev tshawb nrhiavTshuab Txiav Laser: Lub "Cuab Yeej Khawv Koob" hauv Kev Txiav
I. Lub Hauv Paus Kev Xav Txog Laser Generation
Lub hauv paus chiv keeb ntawm kev siv tshuab laser txiav tuaj yeem taug qab mus rau txoj kev xav ntawm kev tso pa tawm uas Albert Einstein tau hais tawm xyoo 1916. Txoj kev xav no hais tias hauv cov atoms uas tsim cov khoom, cov lej sib txawv ntawm cov khoom me me (electrons) raug faib rau ntau qib zog sib txawv. Thaum cov khoom me me ntawm qib zog siab raug txhawb nqa los ntawm qee lub photon, lawv yuav hloov pauv los ntawm qib zog siab mus rau qib qis, tso tawm lub teeb ntawm tib yam li lub teeb txhawb nqa. Hauv qee qhov xwm txheej, lub teeb tsis muaj zog tuaj yeem txhawb nqa lub teeb muaj zog.—ib qho xwm txheej hu ua Lub Teeb Amplification los ntawm Stimulated Emission of Radiation, lossis laser luv.
Lasers muaj plaub yam ntxwv tseem ceeb: qhov ci ntsa iab siab, qhov kev taw qhia siab, qhov monochromaticity siab, thiab qhov sib xws siab. Hais txog qhov ci ntsa iab siab, qhov ci ntsa iab ntawm cov lasers khov kho tuaj yeem ncav cuag txog li 10¹¹W/cm2²·Sr. Thaum lub teeb laser ci ntsa iab raug tsom los ntawm lub lens, nws tsim cov kub ntawm ntau txhiab txog kaum txhiab degrees Celsius ze ntawm qhov chaw tsom, ua rau kev ua tiav ntawm yuav luag txhua yam khoom siv. Kev coj ua siab tso cai rau lub laser mus ncig deb ntev tau zoo thaum tswj hwm lub zog ceev heev thaum tsom mus rau.—ob qho tseem ceeb rau kev ua laser. Kev sib xyaw ua ke siab ua kom lub teeb tuaj yeem tsom mus rau qhov tseeb kom ua tiav qhov ceev ntawm lub zog. Kev sib koom ua ke siab feem ntau piav qhia txog kev sib raug zoo ntawm theem ntawm ntau qhov sib txawv ntawm lub teeb nthwv dej.
Raws li cov khoom tshwj xeeb no, lasers tau siv dav hauv kev ua lag luam thiab ntau lwm yam teb, ua rau muaj kev tsim lub tshuab txiav laser.—ib lub cuab yeej uas siv lub zog thermal ntawm lub teeb laser los ua qhov txiav.
II. Cov Ntsiab Cai Tshwj Xeeb ntawm Kev Txiav
Lub tshuab txiav laser siv lub teeb laser los ua cov khoom siv. Nws ua kom cov khoom siv sov tshaj qhov sublimation lossis melting point los ntawm lub teeb laser muaj zog heev kom ua tiav kev txiav. Cov txheej txheem suav nrog cov kauj ruam hauv qab no:
Lub tshuab hluav taws xob laser tsim cov teeb laser muaj zog heev, muaj zog heev. Cov hom laser feem ntau suav nrog CO2.₂cov lasers, fiber lasers, thiab solid-state lasers.
Kev taw qhia thiab kev tsom mus rau lub teeb laser Cov khoom siv kho qhov muag xws li lub lens lossis daim iav tswj txoj kev teeb, coj thiab tsom mus rau hauv qhov chaw me me kom muaj zog sib sau ua ke hauv thaj chaw me me.
Cov khoom siv nqus lub zog laser Thaum lub teeb laser ci rau ntawm qhov chaw ntawm cov khoom, cov khoom siv nqus lub zog laser. Cov nqi nqus sib txawv ntawm cov khoom siv; qee cov hlau muaj kev nqus laser siab.
Cov khoom siv cua sov, yaj, lossis ua pa dej Lub zog ceev ntawm lub laser ua rau cov khoom siv kub sai sai rau nws qhov kub yaj lossis ua pa dej. Txij li thaum yaj lossis ua pa dej siv ntau qhov cua sov, kev txiav tiav.
Kev txhaj tshuaj roj pab Thaum lub sijhawm txiav, cov roj pab (nitrogen, oxygen, inert gases, thiab lwm yam) feem ntau raug txau los ntawm lub nozzle. Cov roj no tiv thaiv thaj chaw txiav, tshuab cov khoom yaj tawm, thiab pab ua kom txiav ceev dua.
Lub kaw lus tswj kev txav mus los Cov tshuab txiav laser muaj lub kaw lus tswj kev txav mus los uas coj lub taub hau txiav mus raws txoj kev uas tau teeb tsa ua ntej ntawm qhov chaw ntawm cov khoom siv. Hauv qab kev tswj hwm ntawm lub khoos phis tawj, cov duab nyuaj tuaj yeem txiav tau meej.
Cov Txheej Txheem Txiav Laser Feem Ntau
Kev txiav laser vaporizationCov khoom siv vaporized thaum lub sijhawm txiav. Lub teeb laser muaj zog heev ua rau lub workpiece kub mus rau nws lub ntsiab lus kub hauv lub sijhawm luv luv, tsim cov pa uas tawm sai sai los tsim ib lub kerf. Txoj kev no xav tau lub zog siab heev thiab lub zog ceev, thiab feem ntau yog siv rau cov hlau nyias heev thiab cov hlau tsis yog hlau xws li ntawv, ntaub, ntoo, yas, thiab roj hmab.
Laser yaj txiav Lub laser ua kom cov hlau kub rau lub xeev molten, tom qab ntawd cov pa roj tsis oxidizing (Ar, He, N₂, thiab lwm yam) coaxial nrog lub beam tshuab tawm cov hlau ua kua hauv qab lub siab siab los tsim ib lub kerf. Txij li thaum tag nrho cov vaporization tsis tsim nyog, kev siv hluav taws xob tsuas yog li 10% ntawm kev txiav vaporization. Nws yog qhov tsim nyog rau cov hlau tsis-oxidizable lossis reactive suav nrog stainless hlau, titanium, txhuas, thiab lawv cov alloys.
Kev txiav cov pa oxygen laser (kev txiav oxidative yaj) Zoo ib yam li kev txiav oxy-acetylene, lub laser ua haujlwm ua qhov chaw ua ntej cua sov thaum cov pa oxygen lossis lwm cov pa roj ua haujlwm ua cov khoom siv txiav. Cov pa roj ua haujlwm oxidatively nrog cov hlau, tso tawm cov cua sov loj heev, thiab tshuab cov oxides yaj tawm mus ua kerf. Vim yog qhov kev ua haujlwm exothermic oxidation, qhov kev xav tau zog tsuas yog 50% ntawm kev txiav yaj, nrog rau qhov ceev dua. Nws yog siv dav rau cov hlau oxidizable xws li carbon hlau, titanium hlau, thiab cov hlau kho cua sov.
III. Cov txiaj ntsig zoo kawg ntawm Laser Cutting Machines
Ua tsaug rau qhov chaw laser me me, muaj zog heev, thiab txav mus sai, cov tshuab txiav laser muab qhov tseeb tshwj xeeb. Lub kerf nqaim, nrog rau cov phab ntsa sib luag thiab perpendicular, ua kom muaj qhov tseeb siab. Qhov chaw txiav yog du thiab zoo nkauj, nrog rau qhov roughness ntawm tsuas yog ob peb kaum ob micrometers. Hauv ntau qhov xwm txheej, kev txiav laser ua haujlwm ua cov txheej txheem kawg, nrog rau cov khoom npaj txhij rau kev siv ncaj qha yam tsis tas yuav ua haujlwm ntxiv.
Thaj chaw uas raug cua sov (HAZ) nqaim heev, khaws cov khoom qub nyob ib puag ncig lub kerf thiab txo qhov kev hloov pauv thermal. Lub kerf cross-section yog yuav luag ib lub duab plaub fab txheem. Qhov kev raug no yog qhov tseem ceeb hauv kev lag luam hluav taws xob rau kev siv cov khoom hlau / yas, cov tsev, thiab cov laug cam circuit.
2. Kev Ua Haujlwm Zoo Tshaj Plaws
Kev txiav laser ua haujlwm tau zoo heev vim yog cov yam ntxwv ntawm kev xa laser. Feem ntau cov tshuab siv CNC tswj systems, tso cai rau kev ua haujlwm tag nrho. Cov neeg teb xov tooj tsuas yog yuav tsum hloov kho CNC programs kom hloov kho rau ntau qhov geometries, txhawb nqa ob qho tib si 2D thiab 3D txiav. Hauv cov chaw tsim khoom loj, ntau lub chaw ua haujlwm CNC tuaj yeem ua tiav ntau qhov tib lub sijhawm. Kev hloov pauv program sai rau ntau pawg thiab cov duab sib txawv tshem tawm cov kev hloov pauv thiab kev kho cov cuab yeej nyuaj, txhim kho kev ua haujlwm zoo rau kev tsim khoom loj.
3. Kev Txiav Ceev Ceev
Kev txiav laser sai dua li cov txheej txheem ib txwm muaj xws li kev txiav plasma, tshwj xeeb tshaj yog rau cov ntawv nyias nyias. Piv txwv li, qee cov tshuab txiav laser hauv kev lag luam ua haujlwm ntawm 300% ceev dua li cov tshuab txiav plasma. Vim tias tsis tas yuav clamping, cov nqi kho vajtse thiab lub sijhawm thauj khoom / tshem tawm tau txuag, ua rau muaj peev xwm tsim khoom ntau ntxiv. Hauv kev lag luam tsheb,cov tshuab txiav fiber ntau zogtuaj yeem txhim kho kev ua haujlwm tau tsib zaug rau cov hlau muaj zog siab, ua kom luv luv ntawm cov voj voog tsim khoom thiab txhim kho kev sib tw ua lag luam.
4. Kev Ua Haujlwm Tsis Sib Cuag
Kev txiav laser tsis sib chwv, yog li ntawd lub taub hau txiav yeej tsis kov cov khoom ua haujlwm. Qhov no tshem tawm kev hnav cov cuab yeej; tsis tas yuav hloov lub nozzle rau ntau qhov sib txawv.—tsuas yog kev hloov kho qhov ntsuas xwb. Cov txheej txheem tsim cov suab nrov tsawg, kev co tsawg kawg nkaus, thiab tsis muaj kuab paug, tsim kom muaj ib puag ncig ua haujlwm zoo thiab zoo rau ib puag ncig. Rau cov ntaub ntawv tawg yooj yim lossis cov khoom siv siab, kev txiav tsis sib cuag tiv thaiv kev puas tsuaj ntawm qhov chaw thiab kev hloov pauv, ua kom ntseeg tau tias cov khoom zoo thiab cov txiaj ntsig zoo.
5. Kev Sib Txuas Lus Dav Dav
Cov tshuab txiav laser ua ntau yam khoom siv: hlau, tsis yog hlau, sib xyaw, tawv, ntoo, thiab ntau ntxiv. Kev hloov pauv tau raws li cov khoom siv thermal thiab kev nqus laser:
Cov hlau tsis xeb, cov hlau carbon, thiab lwm yam, raug txiav tau zoo los ntawm kev txiav yaj lossis txiav oxygen.
Cov khoom tsis yog hlau xws li yas thiab ntoo yog qhov zoo tagnrho rau kev txiav cov pa dej.
Cov khoom sib xyaw kuj tseem tuaj yeem txiav raws li lawv cov yam ntxwv.
Qhov kev hloov pauv no ua rau cov tshuab txiav laser tsis tseem ceeb thoob plaws kev lag luam tsim khoom.
6. Kev Ua Haujlwm Yooj Yim
Cov tshuab txiav laser niaj hnubmuaj kev tswj hwm tus lej hauv computer thiab kev ua haujlwm nyob deb. Tom qab xa cov duab txiav, lub tshuab khiav tau yooj yim nrog kev nias yooj yim, txo cov nqi zog ua haujlwm. Ntau tus qauv suav nrog kev thauj khoom / tshem tawm tsis siv neeg kom txo qis kev cuam tshuam tes. Txawm tias nyob rau hauv cov chaw ua haujlwm me me, cov neeg ua haujlwm tuaj yeem ua tus tswv ntawm lub kaw lus tom qab kev cob qhia luv luv, nrog ib tus neeg tuaj yeem saib xyuas ntau lub tshuab tib lub sijhawm.
7. Cov Nqi Ua Haujlwm thiab Kev Txij Nkawm Tsawg
Cov tshuab txiav laser muaj cov nqi siv thiab kev saib xyuas tsawg. Lub sijhawm siv tsawg dua rau kev saib xyuas txhais tau tias muaj sijhawm ntau dua rau kev tsim khoom, txhim kho cov zis thiab cov txiaj ntsig kev lag luam.—tshwj xeeb tshaj yog pab tau rau cov lag luam me thiab nruab nrab. Txawm hais tias muaj kev nqis peev ntau dua ua ntej, kev ua haujlwm zoo txo cov nqi ua tiav ib chav hauv kev tsim khoom loj, txhawb nqa kev sib tw tag nrho thiab txhawb nqa kev txhim kho kom ruaj khov.
IV. Cov Qauv Tseem Ceeb ntawm Laser Txiav Tshuab
1. Cov Qauv Tseem Ceeb
Tus tswv tsev muaj lub txaj thiab lub rooj ua haujlwm.
Txaj Qhib: Cov qauv yooj yim, yooj yim rau kev thauj khoom / tshem tawm cov khoom ua haujlwm, tsim rau cov khoom me me lossis cov qauv me me.
Lub txaj kaw: Muaj kev ruaj khov siab, siv dav hauv cov tshuab txiav laser loj kom tiv taus kev txiav thiab xyuas kom ruaj khov thiab raug.
Lub rooj ua haujlwm txhawb nqa qhov workpiece, feem ntau siv ntau lub thimbles lossis pob los txhawb. Cov khoom siv tso rau sab thiab clamping ua kom muaj kev sib dhos raug thiab ruaj khov thaum txiav, lav qhov zoo ntawm kev txiav.
2. Lub zog fais fab
Lub tshuab fais fab siv cov cav hluav taws xob ua lub hauv paus fais fab, hloov lub zog hluav taws xob mus ua lub zog tshuab. Lub qhov tso zis txuas nrog cov khoom sib kis xws li cov iav, siv, lossis cov saw hlau, xa lub zog tsav mus rau cov khoom txav mus los thiab ua kom muaj kev txav mus los raws li cov txheej txheem xav tau.
3. Kev Sib Kis
Cov tshuab txiav laser CNC feem ntau siv lub kaw lus tswj hwm ib nrab-kaw-loop kom ua tau raws li qhov yuav tsum tau ua kom raug (feem ntau <0.05 hli / 300 hli). Cov tsav tsheb feem ntau suav nrog DC lossis AC servo motors, tshwj xeeb tshaj yog pulse-width modulated (PWM) ceev-kho tau high-inertia DC motors lossis AC servo motors rau kev txav mus los txhim khu kev qha. Lub cev muaj zog txuas ncaj qha rau lub pob ntsia hlau, tsav lub teeb txiav lossis lub rooj ua haujlwm txav tau kom ua tiav kev tswj hwm qhov chaw meej thiab kev txiav zoo.
V. Cov Kev Siv Dav Dav ntawm Laser Txiav Machines
1. Kev Ua Hlau Phaj
Cov tshuab txiav laser yog cov khoom siv zoo tshaj plaws hauv kev tsim cov hlau vim nws muaj kev ywj pheej siab, tswj cov duab nyuaj thiab cov khoom me me mus rau nruab nrab tau zoo. Tsis tas yuav muaj pwm; cov lus qhia ua tiav tau yooj yim programmed thiab hloov kho los ntawm lub computer. Cov txiaj ntsig suav nrog kev ua haujlwm ceev ceev, kerf nqaim, kev ua haujlwm raug siab, qhov roughness zoo, HAZ tsawg kawg nkaus, thiab kev ua haujlwm tsis muaj kev ntxhov siab. Lawv txiav yuav luag txhua yam khoom siv, suav nrog cov khoom siv uas muaj zog, cov khoom tawg yooj yim, thiab cov khoom yaj siab. Txawm hais tias kev nqis peev thawj zaug siab, kev tsim khoom loj txo cov nqi khoom. Kev kaw tag nrho, kev ua haujlwm tsis muaj kuab paug, thiab suab nrov tsawg txhim kho qhov chaw ua haujlwm, tsav tsheb kev lag luam niaj hnub.
2. Cov Tshuab Ua Liaj Ua Teb
Thaum kev siv tshuab ua liaj ua teb nce qib, cov tshuab ua ntau yam thiab ua kom tsis siv neeg, ua rau ntau yam khoom ntawm cov hlau ntawv nce ntxiv thiab ua rau lub voj voog rov ua dua tshiab luv dua. Kev luam ntawv ib txwm muaj kev txwv los ntawm cov nqi pwm siab thiab kev ua haujlwm tsawg. Cov tshuab txiav laser muab kev ua haujlwm siab, ceev ceev, tsis sib cuag nrog kev hloov pauv thermal tsawg kawg nkaus. Tsis muaj pwm txo cov nuj nqis, thiab software ua rau kev txiav ntawv thiab raj tsis raws cai, ua kom siv cov khoom siv tau zoo tshaj plaws thiab ua kom yooj yim rau kev tsim khoom. Lawv txo cov nqi tsim khoom thiab txhawb kev niaj hnub thiab kev txhim kho ntawm kev lag luam tshuab ua liaj ua teb.
3. Kev Tsim Khoom Tshaj Tawm
Kev lag luam tshaj tawm xav tau qhov tseeb siab thiab qhov zoo ntawm qhov chaw. Cov tshuab txiav laser daws tau ntau yam teeb meem ntawm cov khoom siv ib txwm muaj. Rau cov ntaub ntawv xws li acrylic, kev sau computer programming ua kom zoo dua qhov layout kom txuag tau cov ntaub ntawv. Kev txiav ntug yog du thiab tsis tas yuav ua tom qab. Kev ua haujlwm tsis muaj pwm ua rau cov txheej txheem yooj yim, txiav cov nqi, thiab ua kom cov lus teb ntawm kev ua lag luam sai dua, zoo tagnrho rau ntau yam, ntau pawg ntau lawm. Cov tshuab txiav laser zoo rau ib puag ncig, suab nrov tsawg, thiab pov tseg tsawg, tsim cov duab thiab cov ntawv nyuaj, txhawb kev muaj tswv yim, kev ua haujlwm zoo, thiab kev ua lag luam tau zoo.
4. Kev Tsim Khaub Ncaws
Txawm hais tias kev txiav tes tseem yog ib qho uas neeg siv ntau, kev txiav laser tsis siv neeg tab tom loj hlob sai.
Kev txiav qauv: Sib xyaw nrog CAD software rau kev tsim ib kauj ruam, ua haujlwm tau zoo, ceev, thiab raug.
Kev txiav ntaub: Siv ntau zuj zus hauv cov chaw txiav, nrog kev ua haujlwm zoo thiab raug (txwv los ntawm cov ntaub tuab).
Kev ua qauv: Hloov cov txheej txheem ua tes thiab kev siv tshuab laum, ua kom lub sijhawm tsim khoom luv dua thiab txhim kho qhov zoo los ntawm kev ua haujlwm ceev, raug, ruaj khov, thiab sib xws nrog software ncaj qha.
Zuag qhia tag nrho, kev txiav laser txhawb nqa kev ua haujlwm zoo dua thiab kev ua haujlwm raug hauv kev lag luam khaub ncaws.
5. Kev Tsim Khoom Siv Hauv Chav Ua Noj
Kev txiav laser kov yeej cov kev txwv ntawm cov txheej txheem ib txwm muaj hauv kev ceev thiab kev raug. Nws txiav ntau yam khoom siv hauv chav ua noj sai sai thiab tsim cov duab sib txawv thiab cov qauv kho kom zoo nkauj, ua kom zoo nkauj thiab ntxiv tus nqi. Nws txhawb nqa kev tsim khoom raws li tus kheej thiab tus kheej kom tau raws li cov neeg siv khoom xav tau. Haum rau cov khoom siv ua noj ua haus stainless hlau, riam, thiab lwm yam khoom siv hlau / tsis yog hlau, nws tsav kev tsim kho tshiab thiab kev sib txawv hauv kev lag luam.
6. Kev Lag Luam Tsheb
Cov tshuab txiav laser yog qhov tseem ceeb hauv kev tsim khoom tsheb. Lawv ua kom muaj kev raug siab rau cov khoom xws li cov khoom siv cav thiab cov thav duab lub cev, nrog rau cov kerfs nqaim, cov khib nyiab tsawg, thiab kev siv cov khoom siv siab los ntawm kev ua zes. Qhov roughness qis ntawm qhov chaw txo qis tom qab sib tsoo. HAZ me me tiv thaiv cov hlau tsis xeb ferritic thiab cov hlau muaj zog siab, txhim kho qhov zoo ntawm kev sib txuas. Lawv tuav ntau yam khoom siv (cov hlau tsis muaj carbon, hlau tsis xeb, txhuas alloy) thiab txhawb nqa cov khoom me me, ib zaug txhaj tshuaj, txhim kho lub sijhawm thiab zoo hauv kev tsim khoom tsheb ntse.
7. Cov Khoom Siv Ua Si
Cov tshuab txiav laser muaj kev ywj pheej zoo rau kev ua cov raj siv hauv cov khoom siv qoj ib ce. Lawv txiav qhov ntev, lub kaum sab xis, thiab cov nozzles tshwj xeeb kom raug, txhim kho kev sib dhos thiab kev ruaj khov. Kev ua haujlwm zoo ua rau lub voj voog tsim khoom luv dua, ua rau teb tau sai rau kev thov ntawm kev ua lag luam rau ntau yam qauv thiab cov lus qhia, ua kom muaj kev sib tw ntawm cov khoom.
8. Kev Lag Luam Dav Hlau
Kev tsim khoom siv dav hlau muaj qhov yuav tsum tau ua siab heev, thiab kev txiav laser yog siv dav hauv cov khoom siv dav hlau thiab foob pob hluav taws. Nws ua tiav kev txiav siab ntawm cov hlau alloys aviation uas muaj zog thiab sib dua rau cov qauv fuselage thiab cov khoom ua haujlwm raug. Rau cov khoom siv foob pob hluav taws uas nyuaj thiab ua haujlwm tau zoo xws li cov khoom siv roj thiab cov cav nozzles, kev txiav laser ua rau muaj kev tswj hwm txoj kev meej thiab kev ua haujlwm profile nyuaj, ua kom muaj kev ua tau zoo thiab kev nyab xeeb.
Lub sijhawm tshaj tawm: Plaub Hlis-10-2026
