Laser nyingi ziko sokoni leo, kila moja ikiwa na sifa zake, vipimo, na viwango vya ujumuishaji, na kufanya mchakato wa uteuzi kuwa mgumu. Wakati wa kuchagua laser kwa usindikaji wa nyenzo, ni muhimu kuelewa tofauti na faida za kila chaguo.
Nakala hii inawapa wasomaji ufahamu wa mifumo ya leza, aina za kawaida za leza, na jinsi ya kuchagua chanzo cha laser cha viwandani kinachofaa kwa usindikaji wa nyenzo.
Orodha ya Yaliyomo
Soko la kimataifa la laser la viwandani
Chanzo cha laser ya viwandani ni nini?
Vipengele vya kuzingatia wakati wa kuchagua chanzo cha laser
line ya chini
Soko la kimataifa la laser la viwandani
Soko la viwanda la laser lilithaminiwa kwa USD 17.3 bilioni mwaka wa 2021 na inatarajiwa kukua kwa kiwango cha ukuaji wa kila mwaka (CAGR) cha 7.2% hadi kufikia dola bilioni 34.8 ifikapo 2030. Mwanga mwepesi huzalishwa na mfumo wa leza ya kiviwanda kwa kutumia uzalishaji unaochangamshwa kwa madhumuni mbalimbali katika sekta ya umeme, magari, matibabu na sekta nyinginezo. Lasers hutumiwa hasa kwa brazing, kuweka lebo, kuchora, kukata, kulehemu na kuweka alama.
Kuongezeka kwa mahitaji ya kuongezeka kwa ufanisi, tija, na usahihi kumesababisha ukuaji wa viwanda lasers. Zaidi ya hayo, kuongezeka kwa mahitaji ya usindikaji wa nyenzo katika sekta mbalimbali na mabadiliko ya sekta ya magari kwa magari ya umeme yataendesha mauzo katika siku zijazo.
Chanzo cha laser ya viwandani ni nini?
Laser ina vipengele na vipengele mbalimbali vinavyotoa mwanga mkali, unaoshikamana kupitia mchakato wa ukuzaji wa macho. Kuna aina nyingi za lasers, kila moja ikiwa na viwango tofauti vya ujumuishaji. Yote haya lasers, hata hivyo, shiriki seti ya msingi ya vipengele.
Chanzo cha nishati kwa kila leza huelekeza mwanga kwenye njia ya kupata. Njia hii ya faida hutoa urefu maalum wa mwanga, na resonator huongeza faida hii ya macho kupitia vioo.
Kabla ya kupata maelezo mahususi ya chanzo cha leza, wacha tuangalie baadhi ya leza zinazojulikana zaidi:
Laser za Jimbo-Mango: Kama chanzo chao kikuu cha faida ya macho, leza hizi hutegemea miwani dhabiti au fuwele zilizochanganywa na vipengele vingine vya dunia. Kwa kawaida, vipengele hivi vilivyochanganywa ni erbium, thulium, chromium, au ytterbium. Hali ngumu ya kawaida laser katika maombi ya usindikaji wa viwanda ni ruby na Nd:YAG.
Laser za gesi: Kwa kutumia mbinu inayojulikana kama ubadilishaji wa idadi ya watu, mkondo wa umeme hupitishwa kupitia gesi katika leza hizi ili kutoa mwanga. Dioksidi kaboni (CO2), argon, kryptoni, na heliamu-neon ni lasers za gesi maarufu zaidi. CO2 lasers ni chaguo maarufu zaidi na hutumiwa sana kwa kulehemu laser, kukata, na kuashiria.
Fiber lasers: Laser za nyuzi zina nyembamba na ndogo laser mihimili kuliko leza zingine, na kuzifanya kuwa sahihi zaidi katika utumizi wa usindikaji wa nyenzo. Zina alama ndogo, zina ufanisi wa nishati, na zina gharama ndogo za uendeshaji na matengenezo. Laser za nyuzi hutumika sana katika kusafisha, kulehemu, kukata na kuweka alama.
Vipengele vya kuzingatia wakati wa kuchagua chanzo cha laser
Hatua ya kwanza ni kutambua aina ya laser kulingana na matumizi ya laser. Baada ya kuamua juu ya aina ya laser, mtu lazima aeleze vigezo vyake, ikiwa ni pamoja na nguvu, ukubwa, na urefu wa urefu wa boriti na gharama ya matengenezo.
Urefu wa urefu wa boriti ya laser
Ni muhimu kuchunguza urefu wa urefu wa boriti ya leza kwa usindikaji wa nyenzo kwa sababu nyenzo tofauti zina viwango tofauti vya kunyonya katika urefu tofauti wa mawimbi. Kanuni moja inayokubalika na wengi ni kwamba boriti ya leza ya 1064 nm ya wavelength ya leza ya Nd:YAG inafyonzwa vizuri na chuma na alumini, ilhali urefu wa wimbi la nm 10600. laser boriti ya kaboni dioksidi (CO2) laser inafyonzwa vizuri na nguo, plastiki, ngozi, mbao na karatasi.
Vyanzo viwili vya kawaida vya laser vinavyopatikana leo ni CO2 na nyuzi. kulingana na vipengele vilivyochanganywa kwenye fiber. Laser ya CO2 inaweza kutoa boriti ya laser kwa 10600, 10300, au 930 nm, kulingana na muundo wa gesi. Ni muhimu kulinganisha urefu wa wimbi la chanzo cha laser kwa nyenzo za kusindika ili kuhakikisha ufanisi wa uendeshaji wa laser.
Gharama za matengenezo
Hapo awali, leza za CO2 za bomba la kioo na leza za kusukuma taa za Nd:YAG zilikuwa maarufu, lakini vyanzo vyao vya pampu, yaani, taa ya arc au bomba la kioo lililojaa gesi ilibidi kubadilishwa mara kwa mara. Kila saa 500 hadi 1000 za kazi, watumiaji walilazimika kusimamisha mashine na kuchukua nafasi ya bomba au taa. Zaidi ya hayo, CO2 ya kizazi cha zamani lasers zinahitaji mtiririko unaoendelea wa gesi kupitia resonator, na kusababisha gharama kubwa za uendeshaji.
Hata hivyo, shukrani kwa teknolojia ya juu, fiber lasers, chaguo maarufu zaidi leo, uhasibu kwa 80% ya sehemu ya soko, ni bure kabisa ya matengenezo. Wana maisha marefu ya huduma na muundo wa kipekee wa resonator ya laser ambayo optics zote ni sehemu ya kebo ya fiber optic inayoendelea.
Nguvu na ukubwa wa kuzingatia
Boriti ya laser inaweza kutumwa kupitia optic inayolenga huku ikipigwa kwa urefu tofauti. Wakati boriti inapowasiliana na workpiece, hupungua kwa ukubwa, kwa ufanisi kuzingatia kiasi kikubwa cha nishati katika eneo ndogo. Hata hivyo, matokeo ya leza hayawezi kupunguzwa hadi ukubwa mdogo kuliko urefu wa mawimbi yake, wala matokeo ya ubora wa chini hayawezi kutoa mahali pa kuzingatia ubora wa juu. Kwa mfano, CO2 laser haiwezi kupunguza eneo la kuzingatia hadi chini ya 10600 nm, inayohitaji boriti iliyo karibu-kamilifu na optics ili kukamilisha kazi.
Kwa hivyo, ingawa saizi ya doa ni muhimu kuzingatia, haihitajiki kwa matumizi yote, kama vile kusafisha uso wa laser, kulehemu laser, na uchezaji wa ngazi, ambao unahitaji saizi kubwa ya doa ili kuhakikisha utendakazi.
Nyenzo za usindikaji wa laser
Kwa kuwa vifaa tofauti vina viwango tofauti vya usindikaji, mali ya nyenzo lazima izingatiwe wakati wa kuchagua chanzo sahihi cha laser. Nyenzo zinazofaa zaidi kwa ajili ya kuweka alama, kuchora, na kukata leza ya CO2 ni pamoja na plastiki, povu, vitambaa, raba, karatasi, glasi, mawe ya kauri, chuma, titani, mbao na composites. Nyenzo zilizo na viwango vya juu sana vya kuyeyuka hazifai kwa leza za CO2 chini ya 200 W.
Leza za nyuzi zinafaa kwa nyenzo mbalimbali, ikiwa ni pamoja na asetali nyeusi, akriliki, PTFE, na plastiki zilizo na vichungio, rangi, au viungio vinavyopokea leza.
Njia ya operesheni
CW (wimbi linaloendelea) laser
Ni muhimu kujua ikiwa laser ni ya kuendelea au ya kupigwa. Nguvu ya wastani ya leza za CW hupimwa kwa kW au nW. Kabla ya kuchagua kihisi cha CW lasers, kiwango cha wastani cha nishati lazima kibainishwe. Masafa haya yataamua chaguo sahihi la kihisi. Kwa mfano, ikiwa safu ni pana sana, kihisi cha pili kitahitajika. Kwa hivyo, kuchagua kihisi kilicho na masafa karibu na masafa yanayohitajika—sio kwenye ncha ya juu au ya chini, lakini katikati—kunaweza kusababisha usomaji usiofaa ikiwa masafa yanazidi upande wowote.
Ili kuchagua kihisi kinachofaa, muda wa mfiduo wa boriti ya laser ya CW lazima uzingatiwe. Iwapo vipimo vya mara kwa mara vitahitajika, kihisi ambacho kina muda wa kukaribia aliye na muda wa kutosha ili kupata usomaji thabiti, yaani makumi ya sekunde, kinatosha—ikiwezekana kihisishi kidogo na cha bei nafuu. Hata hivyo, ikiwa laser lazima iwekwe kwenye kihisi cha nguvu kwa muda mrefu, kitambuzi kikubwa zaidi kinahitajika ili kuondoa mkusanyiko wowote wa joto ambao unaweza kuathiri vipimo.
Laser zilizopigwa
Kama ilivyo kwa leza za CW, mahitaji ya masafa ya nishati kwa vitambuzi lazima yabainishwe. Watumiaji lazima watambue mapigo ya leza kwa sekunde (PPS) au kasi ya mpigo ili kubaini kama kitambua nishati kinaweza kutumika kwa programu mahususi. Vihisi vingi vya nishati hufanya kazi kwa masafa kuanzia 1hz hadi 5 kHz, na vitambuzi vya hali ya juu vinavyofanya kazi kwa hadi kHz 25.
Sababu nyingine ya kuzingatia na pulsed lasers ni upana wa mapigo. Vipimo hivi vina athari kubwa kwa kiwango cha juu cha uharibifu cha kihisi kilichochaguliwa. Kwa mfano, ikiwa upana wa mapigo ni mfupi sana, msongamano wa nishati unaweza kuzidi ukadiriaji wa kitambuzi. Ikiwa ni ndefu sana, mzunguko wa kitambuzi unaweza kukosa muda wa kutosha wa kuunganishwa, na hivyo kusababisha utendakazi mbovu.
line ya chini
Kuchagua chanzo sahihi cha leza ni muhimu ili kuongeza tija na kuboresha usahihi. Makala haya yanatoa maarifa kuhusu vyanzo na vipengele vya leza. Tembelea Cooig.com kuangalia vifaa vya hivi karibuni vya laser kwa matumizi ya viwandani.
