Fototry ny fanapahana amin'ny laser sy ny rafitra fanodinana azy —Fitaovana fanapahana laser

II. Firafitry ny fitaovana fanapahana laser

2.1 Singa sy Fitsipiky ny Fiasan'ny Milina Fanapahana Laser

Ny milina fanapahana laser dia misy mpanome laser, lohan'ny fanapahana, fivorian'ny fandefasana taratra, latabatra fiasan'ny fitaovana milina, rafitra fanaraha-maso nomerika (NC), solosaina (hardware sy rindrambaiko), vata fampangatsiahana, fitoeran-tsolika miaro, mpanangona vovoka ary fanamainana rivotra.

Mpamokatra laser

Ny mpamokatra laser dia fitaovana mamokatra loharanon-jiro laser. Ho an'ny fampiharana fanapahana laser, ny ankamaroan'ny milina dia mampiasa laser entona CO₂ izay manana fahombiazana avo lenta amin'ny fiovam-po elektro-optika sy famoahana herinaratra avo lenta, afa-tsy amin'ny tranga vitsivitsy izay ampiasana laser YAG solid-state. Tsy ny laser rehetra no mety amin'ny fanapahana, satria ny fanapahana laser dia mametraka fepetra henjana amin'ny kalitaon'ny taratra.
Loha fanapahana

Izy io dia ahitana singa toy ny fantsona fakan-tsary, ny family mifantoka, ary ny rafitra fanarahana ny fifantohana.

Ny fitaovana mitondra ny lohan'ny fanapahana dia ampiasaina hampandehanana ny lohan'ny fanapahana hihetsika manaraka ny axe-Z araka ny fandaharana efa voafaritra mialoha. Izy io dia misy motera servo sy faritra fandefasana toy ny visy na kodiarana.

(1) Nozzle: Misy karazany telo lehibe ny nozzle: karazana mifanitsy, karazana mifanindry, ary karazana kônina.

(2) Lantihy Mifantoka: Mba hanapahana amin'ny alalan'ny angovon'ny taratra laser, ny taratra voalohany avoakan'ny laser dia tsy maintsy mifantoka amin'ny alalan'ny lantihy mba hamorona teboka mazava misy hakitroky ny angovo avo. Ny lantihy antonony sy lava dia mety amin'ny fanapahana takelaka matevina ary manana fepetra ambany kokoa amin'ny fahamarinan'ny elanelan'ny rafitra fanaraha-maso. Ny lantihy fohy dia mety amin'ny fanapahana takelaka manify latsaky ny 3 mm ihany; manana fepetra henjana izy ireo amin'ny fahamarinan'ny elanelan'ny rafitra fanaraha-maso saingy afaka mampihena be ny hery famoahana laser ilaina.

(3) Rafitra fanaraha-maso: Ny rafitra fanaraha-maso ny fifantohana amin'ny milina fanapahana laser dia mazàna ahitana lohan'ny fanapahana mifantoka sy rafitra sensor fanaraha-maso. Ny lohan'ny fanapahana dia mampiditra ny asan'ny fitarihana sy fifantohana ny taratra, ny fampangatsiahana rano, ny fisintonana entona, ary ny fanitsiana mekanika.

Ny sensor dia ahitana singa sensor sy singa fanaraha-maso fanamafisana. Miovaova tanteraka ny rafitra fanaraha-maso arakaraka ny karazana singa sensor. Misy karazany roa lehibe azo alaina: ny iray dia ny rafitra fanaraha-maso sensor capacitive, fantatra ihany koa amin'ny hoe rafitra fanaraha-maso tsy misy fifandraisana; ny iray hafa dia ny rafitra fanaraha-maso sensor inductive, antsoina koa hoe rafitra fanaraha-maso fifandraisana.
Fivorian'ny Fandefasana Tara-masoandro

Lalana Optika ivelany: Ampiasaina hitarihana ny taratra laser amin'ny lalana tiana ny fitaratra taratra. Mba hisorohana ny tsy fahatomombanan'ny lalan'ny taratra, dia arovan'ny ampinga ny fitaratra taratra rehetra, ary ampidirina ny entona miaro amin'ny tsindry tsara mba hiarovana ny fitaratra tsy ho voaloto. Ny lantihy avo lenta dia afaka mifantoka amin'ny taratra tsy miparitaka amin'ny toerana kely tsy manam-petra. Ny lantihy manana halavan'ny fifantohana 5.0 santimetatra no matetika ampiasaina, raha ny lantihy 7.5 santimetatra kosa dia azo ampiasaina amin'ny fanapahana fitaovana matevina kokoa noho ny 12 mm.
Latabatra fiasana amin'ny fitaovana milina

Vatan'ny milina lehibe: Ny fizarana fitaovana milina amin'nymilina fanapahana laserno ampahany mekanika izay manatanteraka ny fihetsehan'ny axe X, Y, ary Z, anisan'izany ny sehatra fanapahana.
Rafitra fanaraha-maso nomerika

Ny rafitra NC no mifehy ny fitaovan'ny milina mba hahazoana fihetsehana X, Y, Z-axis sady mandrindra ny herin'ny laser miaraka amin'izay.
Rafitra fampangatsiahana

Singa Fampangatsiahana: Ampiasaina hampangatsiahana ny mpamokatra laser izy io. Ny laser dia fitaovana manova ny angovo elektrika ho angovo maivana. Ohatra, ny fahombiazan'ny fiovam-pon'ny laser entona CO₂ dia amin'ny ankapobeny 20%, ary ny angovo sisa dia avadika ho hafanana. Ny rano fampangatsiahana dia manala ny hafanana be loatra mba hitazonana ny fiasan'ny mpamokatra laser ho ara-dalàna. Ny singa fampangatsiahana koa dia mampangatsiaka ny fitaratra ivelany sy ny family mifantoka amin'ny milina, miantoka ny kalitaon'ny fandefasana taratra marin-toerana ary misoroka tsara ny fiovaovan'ny family na ny triatra noho ny hafanana be loatra.
Tavoahangy entona

Ny cylinders entona dia ahitana cylinders antonony miasa sy cylinders entona fanampiny ho an'ny milina fanapahana laser, izay ampiasaina hanampiana entona indostrialy ho an'ny oscillation laser ary hamatsiana entona fanampiny ho an'ny lohan'ny fanapahana.
Rafitra fanesorana vovoka

Maka setroka sy vovoka vokarina mandritra ny fanodinana izy io ary manao fitsaboana sivana mba hahazoana antoka fa mahafeno ny fenitra fiarovana ny tontolo iainana ny entona mivoaka.
Fanamainana rivotra sy sivana

Izy io dia manome rivotra madio sy maina ho an'ny mpamokatra laser sy ny lalan'ny taratra, mba hihazonana ny fiasan'ny lalan'ny taratra sy ny fitaratra taratra ho ara-dalàna.

2.2 Jiro fanapahana ho an'ny fanapahana laser

Aseho eto ambany ny kisarisary firafitry ny fanilo fanapahana amin'ny laser. Izy io dia ahitana vatana fanilo, family mifantoka, fitaratra taratra, ary vava entona fanampiny. Mandritra ny fanapahana amin'ny laser, ny fanilo fanapahana dia tsy maintsy mahafeno ireto fepetra manaraka ireto:

① Afaka mamoaka entona ampy tsara ny fanilo.

② Ny lalana fivoahan'ny entona ao anatin'ny fanilo dia tsy maintsy mifanitsy amin'ny axe optikan'ny fitaratra taratra.

③ Azo amboarina mora foana ny halavan'ny fifantohana amin'ny jiro.

④ Mandritra ny fanapahana, ny etona metaly sy ny ranoka miparitaka avy amin'ny metaly voatetika dia tsy tokony hanimba ny fitaratra taratra.

Ny fihetsehan'ny fanilo fanapahana dia amboarina amin'ny alàlan'ny rafitra fihetsehana NC. Misy toe-javatra telo ho an'ny fihetsehana mifandraika eo amin'ny fanilo fanapahana sy ny sombin-javatra:

① Mijanona tsy mihetsika ny fanilo raha mihetsika eo amin'ny latabatra fiasana ny zavatra ampiasaina — mety indrindra amin'ny zavatra kely.

② Mijanona tsy mihetsika ny zavatra ampiasaina raha mihetsika ny fanilo.

③ Samy mihetsika miaraka ny fanilo sy ny latabatra fiasana.

2.2.1 Loha fanapahana

Ny lohan'ny fanapahana laser dia hita eo amin'ny faran'ny rafitra fandefasana taratra, izay ahitana family mifantoka sy nozzle fanapahana.

Ny lantihy mifantoka dia sokajiana indrindra araka ny halavan'ny fifantohana. Ny ankamaroan'ny fitaovana fanapahana laser dia misy loha fanapahana maromaro miaraka amin'ny halavan'ny fifantohana samihafa. Raha raisina ho ohatra ny fanapahana laser CO₂, ny halavan'ny fifantohana mahazatra dia 127 mm (5 in) sy 190 mm (7.5 in). Ny lantihy fohy dia miteraka teboka fifantohana kely sy halaliny fifantohana fohy, izay manampy amin'ny fampihenana ny sakany kerf ary hahazoana fanapahana manify kokoa. Ny lantihy lava dia miteraka teboka fifantohana lehibe kokoa sy halaliny fifantohana lava kokoa. Raha ampitahaina amin'ny lantihy fohy, ny lantihy lava dia afaka manome taratra mifantoka miaraka amin'ny hakitroky ny angovo laser ampy ho an'ny fanodinana fitaovana akaikin'ny teboka fifantohana. Noho izany, ny lantihy fohy dia ampiasaina indrindra amin'ny fanapahana takelaka manify amin'ny fomba mazava, raha ilaina kosa ny lantihy lava ho an'ny fitaovana matevina kokoa mba hahazoana halaliny fifantohana sahaza, hahazoana antoka fa kely dia kely ny fiovaovan'ny savaivony teboka sy ny hakitroky ny hery ampy ao anatin'ny hatevin'ny fanapahana.

Ampiasaina ireo lantihy mifantoka mba hifantohana amin'ny taratra laser mifanitsy izay miditra amin'ny fanilo fanapahana, ka hahazoana habe kely kokoa sy hakitroky ny hery ambony kokoa. Vita amin'ny fitaovana afaka mampita ny halavan'ny onjam-peo laser ny lantihy. Matetika ampiasaina amin'ny laser solid-state ny fitaratra optika, raha toa kosa ka ampiasaina amin'ny laser entona CO₂ ny fitaovana toy ny ZnSe, GaAs, ary Ge (satria tsy mangarahara amin'ny taratra laser CO₂ ny fitaratra tsotra), izay anisan'izany ny ZnSe no be mpampiasa indrindra.

Ho an'ny fanapahana laser, ny fampihenana ny savaivony amin'ny teboka fifantohana dia ilaina mba hampitomboana ny hakitroky ny herinaratra sy ahafahana manapaka haingana. Na izany aza, ny halavan'ny fifantohana amin'ny family fohy kokoa dia miteraka halaliny fifantohana kely kokoa, ka mahatonga azy ho sarotra ny mahazo velarana fanapahana mahitsy rehefa manapaka takelaka matevina. Ankoatra izany, ny halavan'ny fifantohana fohy kokoa dia mampihena ny elanelana misy eo amin'ny family sy ny workpiece, ka mampitombo ny mety hisian'ny family voaloto amin'ny rano mitsonika mandritra ny fanapahana ary misy fiantraikany amin'ny fiasan'ny vatana. Noho izany, ny halavan'ny fifantohana mety dia tokony ho faritana amin'ny fomba feno mifototra amin'ny anton-javatra toy ny hatevin'ny fanapahana sy ny fepetra takiana amin'ny kalitaon'ny fanapahana.

2.2.2 Fitaratra Mitaratra

Ny asan'ny fitaratra taratra dia ny manova ny lalana alehan'ny taratra avoakan'ny laser. Ho an'ny taratra avy amin'ny laser solid-state, azo ampiasaina ny fitaratra taratra vita amin'ny fitaratra optika. Mifanohitra amin'izany kosa, ny fitaratra taratra amin'ny fitaovana fanapahana laser entona CO₂ dia matetika vita amin'ny varahina na metaly manana taratra avo lenta. Mba hisorohana ny fahasimbana ateraky ny hafanana be loatra avy amin'ny taratra laser mandritra ny fampiasana azy, dia matetika mangatsiaka amin'ny rano ny fitaratra taratra.

2.2.3 Vato fanindroany

Ampiasaina handrarahana entona fanampiny ao amin'ny faritra fanapahana ny vavan'ny fitaovana, ary misy fiantraikany amin'ny fahombiazana sy ny kalitao amin'ny fanapahana ny firafiny. Ny Sary 4.11 dia mampiseho ny endriky ny vavan'ny fitaovana mahazatra amin'ny fanapahana amin'ny laser; ny endriky ny vavan'ny fitaovana dia misy karazana boribory, kônina, ary mifanindry sy mifampidipiditra.

Ny fisafidianana ny vavan'ny fitaovana dia matetika faritana amin'ny alalan'ny fitsapana mifototra amin'ny fitaovana sy ny hatevin'ny zavatra ampiasaina, ary ny tsindrin'ny entona fanampiny. Ny fanapahana amin'ny laser dia mazàna mampiasa vavan'ny fitaovana coaxial (izay ny fikorianan'ny entona dia coaxial amin'ny axe optika). Raha tsy coaxial ny fikorianan'ny entona sy ny taratra laser, dia mety hisy fiparitahana be loatra mandritra ny fanapahana. Tokony ho malama ny rindrina anatiny amin'ny vavan'ny fitaovana mba hahazoana antoka fa tsy misy sakana ny fikorianan'ny entona ary hisorohana ny fikorontan-tsaina izay mety hisy fiantraikany amin'ny kalitaon'ny kerf. Mba hahazoana antoka ny fahamarinan'ny fanapahana, dia tokony ho ahena ny elanelana misy eo amin'ny faran'ny vavan'ny fitaovana sy ny velaran'ny zavatra ampiasaina, matetika eo anelanelan'ny 0.5 mm sy 2.0 mm. Ny savaivon'ny vavan'ny fitaovana dia tsy maintsy mamela ny taratra laser handalo moramora, mba tsy hikasika ny rindrina anatiny amin'ny vavan'ny fitaovana ny taratra. Arakaraka ny maha kely ny savaivon'ny vavan'ny fitaovana no maha sarotra ny mampifangaro ny taratra. Ho an'ny tsindry entona fanampiny iray, dia misy ny savaivon'ny vavan'ny fitaovana tsara indrindra. Ny vavan'ny fitaovana kely na lehibe loatra dia hanakana ny fanesorana ny vokatra mitsonika avy amin'ny kerf ary hisy fiantraikany amin'ny hafainganam-pandehan'ny fanapahana.

Aseho amin'ny Sary 4.12 sy 4.13 ny fiantraikan'ny savaivon'ny vavan'ny nozzle amin'ny hafainganam-pandeha fanapahana eo ambanin'ny herin'ny laser raikitra sy ny tsindry entona fanampiny. Hita fa misy savaivon'ny vavan'ny nozzle tsara indrindra izay mahatratra ny hafainganam-pandeha fanapahana ambony indrindra. Io sanda tsara indrindra io dia eo amin'ny 1.5 mm eo ho eo na oksizenina na argon no ampiasaina ho entona fanampiny.

Ny fitsapana natao tamin'ny fanapahana tamin'ny laser ny firaka mafy (izay sarotra tapahina) dia mampiseho fa ny savaivony tsara indrindra amin'ny vavan'ny nozzle dia tena akaiky ny valiny etsy ambony, araka ny aseho amin'ny Sary 4.14. Ny savaivony amin'ny vavan'ny nozzle dia misy fiantraikany amin'ny sakany kerf sy ny sakany amin'ny faritra voakasiky ny hafanana (HAZ). Araka ny aseho amin'ny Sary 4.15, miaraka amin'ny fitomboan'ny savaivony amin'ny vavan'ny nozzle, dia mitombo ny sakany kerf raha mihakely kosa ny sakany HAZ. Ny antony lehibe mahatonga ny fihenan'ny HAZ dia ny fiantraikan'ny fampangatsiahana bebe kokoa amin'ny fikorianan'ny entona fanampiny amin'ny fitaovana fototra ao amin'ny faritra fanapahana.

2.3 Masontsivana amin'ny fitaovana fanapahana laser

2.3.1 Fitaovana fanapahana entin'ny fanilo

Amin'ny fitaovana fanapahana entin'ny fanilo, ny fanilo fanapahana dia apetraka amin'ny gantry azo afindrafindra ary mihetsika mitsivalana manaraka ny andrin'ny gantry (Y-axis). Ny gantry no manosika ny fanilo hihetsika manaraka ny axe-X, raha ny workpiece kosa dia miraikitra amin'ny latabatra fiasana. Koa satria misaraka ny laser sy ny fanilo fanapahana, ny toetran'ny fandefasana laser, ny fitoviana manaraka ny lalana fijerena ny taratra, ary ny fahamarinan'ny fitaratra taratra dia samy misy fiantraikany mandritra ny dingana fanapahana.

Afaka mikirakira sombin-javatra lehibe ny fitaovana fanapahana entin'ny fanilo. Mirefy kely ny velaran-tany ho an'ny faritra famokarana fanapahana ary azo ampiarahina mora foana amin'ny fitaovana hafa mba hamoronana tsipika famokarana. Na izany aza, ny fahamarinan'ny toerana misy azy dia ±0.04 mm monja.

Aseho amin'ny Sary 4.19 ny rafitra mahazatra amin'ny fitaovana fanapahana entin'ny fanilo. Milina fanapahana laser CO₂ misy onjam-pitohy no ampiasaina, ary 18 m ny elanelana manomboka amin'ny laser mankany amin'ny fanilo. Mba hahazoana antoka fa tsy manelingelina ny asa fanapahana ny fiovan'ny savaivon'ny taratra amin'io elanelana fandefasana io, dia tsy maintsy atao tsara ny famolavolana ny fitambaran'ny fitaratra oscillator.

Ireto avy ireo masontsivana ara-teknika fototra amin'ny fitaovana fanapahana entin'ny fanilo:

Hery famoahana laser: 1.5 kW (fomba tokana), 3 kW (fomba maro)
Fahatapahan'ny jiro: X-axis 6.2 m, Y-axis 2.6 m
Hafainganam-pandeha: 0–10 m/min (azo amboarina)
Fanilo Z-axis mitsingevana: 150 mm
Hafainganam-pandehan'ny fanitsiana ny axe Z an'ny jiro: 300 mm/min
Habe ambony indrindra amin'ny takelaka vy voahodina: 12 mm × 2400 mm × 6000 mm
Rafitra fanaraha-maso: Fomba fanaraha-maso NC mitambatra

2.3.2 Fitaovana fanapahana entin'ny latabatra XY

Ao amin'ny fitaovana fanapahana tarihin'ny latabatra XY, ny jiro fanapahana dia apetaka amin'ny rindrina, ary ny sombin-javatra dia apetraka eo amin'ny latabatra fanapahana. Ny latabatra fanapahana dia mihetsika manaraka ny axe X sy Y araka ny baiko NC, miaraka amin'ny hafainganam-pandeha azo amboarina izay matetika manomboka amin'ny 0–1 m/min na 0–5 m/min. Koa satria mijanona tsy mihetsika raha oharina amin'ny sombin-javatra ny jiro fanapahana, dia mampihena ny fiantraikany amin'ny fampifanarahana sy ny fifantohana amin'ny taratra laser mandritra ny dingana fanapahana, izay miantoka ny fahombiazan'ny fanapahana mitovy sy marin-toerana. Rehefa misy latabatra fanapahana kely misy fahamarinan-toerana mekanika avo lenta, ny milina dia mahatratra ny fahamarinan'ny toerana ±0.01 mm aryfanapahana tena tsara, ka mahatonga azy io ho mety tsara amin'ny fanapahana singa kely amin'ny fomba mazava tsara. Fanampin'izany, misy latabatra fanapahana lehibe kokoa misy tsipika X-axis 2300–2400 mm sy tsipika Y-axis 1200–1300 mm azo ampiasaina amin'ny fanodinana ireo sombin-javatra lehibe.

Ireto avy ireo masontsivana ara-teknika lehibe amin'ny fitaovana fanapahana XY izay entin'ny latabatra:

Loharano Laser: Laser entona CO₂ (karazana fantsona mahitsy mihidy antsasany)
Famatsiana Herinaratra Laser: Voltazy fidirana 200 VAC; Voltazy fivoahana 0–30 kV; Courant fivoahana ambony indrindra 100 mA
Hery famoahana laser: 550 W
Lalan'ny fanapahana: X-axis 2300 mm, Y-axis 1300 mm
Hafainganam-pandeha amin'ny latabatra fanapahana (Azo amboarina amin'ny dingana): 0.4–5.0 m/min, 0.2–2.5 m/min, 0.1–1.3 m/min, 0.05–0.6 m/min
Fanilo mitsingevana amin'ny axe Z: 180 mm
Habe ambony indrindra amin'ny takelaka voahodina: 6 mm × 1300 mm × 2300 mm
Rafitra fanaraha-maso: Fomba fanaraha-maso nomerika (NC)

2.3.3 Fitaovana fanapahana roa sosona (Fanilon-jiro sy latabatra)

Ny fitaovana fanapahana roa sosona (jiro sy latabatra) dia eo anelanelan'ny milina fanapahana tarihin'ny jiro sy XY. Ny jiro fanapahana dia napetraka eo amin'ny gantry ary mihetsika mitsivalana manaraka ny andrin'ny gantry (axis-Y), raha ny latabatra fanapahana kosa dia tarihina amin'ny lafiny lava. Ity endrika mifangaro ity dia mampifangaro ny tombony amin'ny fahamarinan'ny fanapahana avo lenta sy ny fahombiazana mitsitsy toerana. Miaraka amin'ny fahamarinan'ny toerana ±0.01 mm sy ny hafainganam-pandeha azo amboarina eo anelanelan'ny 0–20 m/min, dia iray amin'ireo milina fanapahana be mpampiasa indrindra eny an-tsena izy io. Ny modely lehibe kokoa amin'ity milina ity dia manolotra fahatapahana amin'ny axe-Y 2000 mm sy fahatapahana amin'ny axe-X 6000 mm, ahafahana manapaka ireo asa lehibe.

Ny oscillator laser dia napetraka eo amin'ny gantry eo akaikin'ny fanilo fanapahana. Ity firafitra ity dia manome fahamarinan-toerana miavaka rehefa manapaka lavaka boribory. Mirehareha amin'ny fahombiazana avo lenta amin'ny famokarana ihany koa ny milina: afaka manapaka lavaka boribory 46 (10 mm ny savaivony) isan-minitra amin'ny takelaka vy 1 mm ny hateviny.

2.3.4 Fitaovana fanapahana mitambatra

Ao anatin'nymilina fanapahana mitambatra, ny loharanon'ny laser dia apetraka eo amin'ny rafitra ary mihetsika miaraka aminy mivelatra, raha ny fanilo fanapahana kosa dia tafiditra ao anatin'ny mekanisma fampandehanana azy mba hihetsika mitsivalana manaraka ny andrin'ny rafitra. Mampiasa fanaraha-maso nomerika ny milina mba hanapahana singa samihafa endrika. Mba hanonerana ny fiovaovan'ny halavan'ny lalana optika vokatry ny fihetsehana mitsivalana amin'ny fanilo fanapahana, dia mazàna misy môdiola fanitsiana ny halavan'ny lalana optika. Ity môdiola ity dia miantoka ny taratra laser mitovy ao anatin'ny faritra fanapahana ary mitazona ny kalitaon'ny velaran-tany fanapahana tsy miovaova.

Fotoana fandefasana: 17 Desambra 2025

Fototry ny fanapahana amin'ny laser sy ny rafitra fanodinana azy — Fitaovana fanapahana amin'ny laser