Микропроцессорные контроллеры предназначены для станков, которые позволяют создавать или модифицировать детали. Программируемое цифровое управление активирует сервоприводы и приводы шпинделя станка и управляет различными операциями обработки. См. DNC, прямое числовое управление;ЧПУ, числовое управление.
Та часть основного металла, которая не расплавляется при пайке, резке или сварке, но микроструктура и механические свойства которой изменяются под воздействием тепла.
Свойства материала показывают его упругое и неупругое поведение при приложении силы, что указывает на его пригодность для механических применений;например, модуль упругости, предел прочности при растяжении, относительное удлинение, твердость и предел усталости.
В 1917 году Альберт Эйнштейн опубликовал первую статью, в которой признал науку, лежащую в основе лазера. После десятилетий исследований и разработок Теодор Мейман продемонстрировал первый функциональный лазер в исследовательской лаборатории Хьюза в 1960 году. К 1967 году лазеры уже использовались для сверления отверстий и резки. металл в алмазных штампах. Преимущества лазерной мощности делают его обычным явлением в современном производстве.
Лазеры используются для резки различных материалов помимо металла, и лазерная резка стала неотъемлемой частью современного цеха по обработке листового металла. До того, как эта технология стала общедоступной, в большинстве цехов для изготовления заготовок из плоского материала использовалась резка и штамповка.
Ножницы бывают нескольких видов, но все они делают один линейный разрез, который требует нескольких настроек для создания детали. Стрижка не подходит, когда требуются криволинейные формы или отверстия.
Штамповка является предпочтительной операцией, когда ножницы недоступны. Стандартные пуансоны бывают различных круглых и прямых форм, а специальные формы могут быть изготовлены, когда желаемая форма не является стандартной. Для сложных форм будет использоваться револьверный пуансон с ЧПУ. револьвер оснащен несколькими различными типами пуансонов, которые при последовательном соединении могут образовывать желаемую форму.
В отличие от резки, лазерные резаки могут производить любую желаемую форму за одну установку. Программирование современного лазерного резака лишь немного сложнее, чем использование принтера. Лазерные резаки устраняют необходимость в специализированных инструментах, таких как специальные штампы. инвентарь, затраты на разработку и риск устаревшего инструмента. Лазерная резка также устраняет затраты, связанные с заточкой и заменой пуансонов и обслуживанием режущих кромок ножниц.
В отличие от резки и штамповки, лазерная резка также является бесконтактной операцией. Силы, возникающие при резке и штамповке, могут вызывать заусенцы и деформацию детали, с которыми необходимо бороться во время вторичной операции. Лазерная резка не оказывает никакого воздействия на сырье. , и во многих случаях детали, вырезанные лазером, не требуют удаления заусенцев.
Другие гибкие методы термической резки, такие как плазменная и газопламенная резка, как правило, менее дороги, чем лазерная резка. Однако во всех операциях термической резки существует зона термического влияния или ЗТВ, в которой изменяются химические и механические свойства металла. ЗТВ может ослабляют материал и вызывают проблемы при других операциях, таких как сварка. По сравнению с другими методами термической резки зона термического воздействия детали, вырезанной лазером, невелика, что сокращает или устраняет вторичные операции, необходимые для ее обработки.
Лазеры подходят не только для резки, но и для соединения. Лазерная сварка имеет много преимуществ по сравнению с более традиционными процессами сварки.
Как и резка, сварка также приводит к образованию ЗТВ. При сварке ответственных компонентов, таких как компоненты газовых турбин или аэрокосмических компонентов, необходимо контролировать их размер, форму и свойства. Как и лазерная резка, лазерная сварка имеет очень маленькую зону термического влияния. , что дает явные преимущества по сравнению с другими методами сварки.
Ближайшие конкуренты лазерной сварки, сварки вольфрамовым электродом в среде инертного газа или сварки TIG используют вольфрамовые электроды для создания дуги, которая расплавляет свариваемый металл. Экстремальные условия вокруг дуги могут привести к ухудшению качества вольфрама с течением времени, что приведет к различному качеству сварки. Лазерная сварка невосприимчив к износу электрода, поэтому качество сварки более стабильно и его легче контролировать. Лазерная сварка является первым выбором для критических компонентов и трудносвариваемых материалов, поскольку процесс является надежным и воспроизводимым.
Промышленное использование лазеров не ограничивается резкой и сваркой. Лазеры используются для изготовления очень мелких деталей с геометрическими размерами всего в несколько микрон. Лазерная абляция используется для удаления ржавчины, краски и прочего с поверхности деталей и для подготовки детали под покраску.Лазерная маркировка экологически безопасна (без химии), быстра и долговечна.Лазерная технология очень универсальна.
Все имеет свою цену, и лазеры не являются исключением. Промышленное применение лазеров может быть очень дорогим по сравнению с другими процессами. Хотя они не так хороши, как лазерные резаки, плазменные резаки высокой четкости могут создавать ту же форму и обеспечивать четкие кромки в меньшей ЗТВ за небольшую долю. стоимость. Лазерная сварка также дороже, чем другие автоматизированные сварочные системы. Готовая система лазерной сварки может легко превысить 1 миллион долларов.
Как и во всех отраслях промышленности, может быть трудно привлечь и удержать квалифицированных мастеров. Поиск квалифицированных сварщиков TIG может быть проблемой. Найти инженера по сварке с опытом работы с лазером также сложно, а найти квалифицированного сварщика лазером почти невозможно. Разработка надежных операций сварки требуются опытные инженеры и сварщики.
Техническое обслуживание также может быть очень дорогим. Генерация и передача энергии лазера требуют сложной электроники и оптики. Найти человека, который может устранить неполадки в лазерной системе, непросто. визит технического специалиста производителя. Технические специалисты OEM заняты, и длительные сроки выполнения заказа являются распространенной проблемой, влияющей на производственные графики.
В то время как промышленные лазерные приложения могут быть дорогими, стоимость владения будет продолжать расти. Количество небольших, недорогих настольных лазерных граверов и самодельных программ для лазерной резки показывает, что стоимость владения падает.
Мощность лазера чистая, точная и универсальная. Даже принимая во внимание недостатки, легко понять, почему мы продолжим видеть новые промышленные применения.
Время публикации: 17 января 2022 г.