Οι ελεγκτές που βασίζονται σε μικροεπεξεργαστή είναι αφιερωμένοι σε εργαλειομηχανές που επιτρέπουν τη δημιουργία ή την τροποποίηση εξαρτημάτων. Ο προγραμματιζόμενος ψηφιακός έλεγχος ενεργοποιεί τους σερβομηχανισμούς και τους κινητήριους άξονα της μηχανής και ελέγχει διάφορες λειτουργίες κατεργασίας. Βλ. DNC, άμεσος αριθμητικός έλεγχος.NC, αριθμητικός έλεγχος.
Εκείνο το τμήμα του βασικού μετάλλου που δεν τήκεται κατά τη συγκόλληση, την κοπή ή τη συγκόλληση, αλλά του οποίου η μικροδομή και οι μηχανικές ιδιότητες μεταβάλλονται από τη θερμότητα.
Οι ιδιότητες ενός υλικού δείχνουν την ελαστική και ανελαστική συμπεριφορά του όταν ασκείται δύναμη, υποδεικνύοντας την καταλληλότητά του για μηχανικές εφαρμογές.για παράδειγμα, μέτρο ελαστικότητας, αντοχή σε εφελκυσμό, επιμήκυνση, σκληρότητα και όριο κόπωσης.
Το 1917, ο Albert Einstein δημοσίευσε την πρώτη εργασία που αναγνωρίζει την επιστήμη πίσω από το λέιζερ. Μετά από δεκαετίες έρευνας και ανάπτυξης, ο Theodore Maiman παρουσίασε το πρώτο λειτουργικό λέιζερ στο Ερευνητικό Εργαστήριο Hughes το 1960. Μέχρι το 1967, τα λέιζερ χρησιμοποιούνταν για τη διάνοιξη οπών και την κοπή μέταλλο σε μήτρες διαμαντιών. Τα πλεονεκτήματα που προσφέρει η ισχύς λέιζερ το καθιστούν συνηθισμένο στη σύγχρονη κατασκευή.
Τα λέιζερ χρησιμοποιούνται για την κοπή διαφόρων υλικών πέρα από το μέταλλο, και η κοπή με λέιζερ έχει γίνει ουσιαστικό μέρος του σύγχρονου καταστήματος λαμαρίνας.
Τα ψαλίδια διατίθενται σε διάφορα στυλ, αλλά όλα κάνουν μια ενιαία γραμμική κοπή που απαιτεί πολλαπλές ρυθμίσεις για τη δημιουργία ενός εξαρτήματος. Η κοπή δεν αποτελεί επιλογή όταν απαιτούνται καμπύλα σχήματα ή τρύπες.
Η στάμπα είναι η προτιμώμενη λειτουργία όταν δεν υπάρχουν διαθέσιμα ψαλίδια. Οι τυπικές γροθιές διατίθενται σε διάφορα στρογγυλά και ίσια σχήματα και μπορούν να γίνουν ειδικά σχήματα όταν το επιθυμητό σχήμα δεν είναι στάνταρ. Για πολύπλοκα σχήματα, θα χρησιμοποιηθεί μια διάτρηση πυργίσκου CNC. Ο πυργίσκος είναι εφοδιασμένος με πολλούς διαφορετικούς τύπους μπουνιών που, όταν συνδυάζονται με τη σειρά, μπορούν να σχηματίσουν το επιθυμητό σχήμα.
Σε αντίθεση με τη διάτμηση, οι κόφτες λέιζερ μπορούν να παράγουν οποιοδήποτε επιθυμητό σχήμα σε μία μόνο εγκατάσταση. Ο προγραμματισμός ενός σύγχρονου κόφτη λέιζερ είναι ελαφρώς πιο δύσκολος από τη χρήση εκτυπωτή. Οι κόφτες λέιζερ εξαλείφουν την ανάγκη για εξειδικευμένα εργαλεία όπως ειδικές διατρήσεις. Η εξάλειψη των ειδικών εργαλείων μειώνει τον χρόνο παράδοσης. απόθεμα, κόστος ανάπτυξης και κίνδυνος απαρχαιωμένων εργαλείων. Η κοπή με λέιζερ εξαλείφει επίσης το κόστος που σχετίζεται με το ακόνισμα και την αντικατάσταση των μπουνιών και τη διατήρηση των κοπτικών άκρων με μεγαλύτερη διάτμηση.
Σε αντίθεση με τη διάτμηση και τη διάτρηση, η κοπή με λέιζερ είναι επίσης μια δραστηριότητα χωρίς επαφή. Οι δυνάμεις που δημιουργούνται κατά τη διάτμηση και τη διάτρηση μπορούν να προκαλέσουν γρέζια και παραμόρφωση μερών, τα οποία πρέπει να αντιμετωπιστούν σε μια δευτερεύουσα λειτουργία. Η κοπή με λέιζερ δεν ασκεί καμία δύναμη στην πρώτη ύλη , και πολλές φορές τα κομμένα με λέιζερ εξαρτήματα δεν απαιτούν αφαίρεση γρεζιών.
Άλλες ευέλικτες μέθοδοι θερμικής κοπής, όπως η κοπή με πλάσμα και φλόγα, είναι γενικά λιγότερο δαπανηρές από τους κόφτες λέιζερ. Ωστόσο, σε όλες τις εργασίες θερμικής κοπής, υπάρχει μια ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα ή HAZ όπου αλλάζουν οι χημικές και μηχανικές ιδιότητες του μετάλλου. αποδυναμώνουν το υλικό και προκαλούν προβλήματα σε άλλες εργασίες, όπως η συγκόλληση. Σε σύγκριση με άλλες τεχνικές θερμικής κοπής, η επηρεαζόμενη από τη θερμότητα ζώνη ενός κομμένου τμήματος με λέιζερ είναι μικρή, μειώνοντας ή εξαλείφοντας τις δευτερεύουσες εργασίες που απαιτούνται για την επεξεργασία του.
Τα λέιζερ δεν είναι κατάλληλα μόνο για κοπή, αλλά και για σύνδεση. Η συγκόλληση με λέιζερ έχει πολλά πλεονεκτήματα σε σχέση με τις πιο παραδοσιακές διαδικασίες συγκόλλησης.
Όπως η κοπή, έτσι και η συγκόλληση παράγει HAZ. Κατά τη συγκόλληση σε κρίσιμα εξαρτήματα, όπως αυτά σε αεριοστρόβιλους ή εξαρτήματα αεροδιαστημικής, είναι απαραίτητο να ελέγχετε το μέγεθος, το σχήμα και τις ιδιότητές τους. Όπως η κοπή με λέιζερ, η συγκόλληση με λέιζερ έχει μια πολύ μικρή ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα , το οποίο προσφέρει ευδιάκριτα πλεονεκτήματα σε σχέση με άλλες τεχνικές συγκόλλησης.
Οι πιο κοντινοί ανταγωνιστές στη συγκόλληση με λέιζερ, το αδρανές αέριο βολφραμίου ή τη συγκόλληση TIG χρησιμοποιούν ηλεκτρόδια βολφραμίου για να δημιουργήσουν ένα τόξο που λιώνει το συγκολλούμενο μέταλλο. Οι ακραίες συνθήκες γύρω από το τόξο μπορεί να προκαλέσουν επιδείνωση του βολφραμίου με την πάροδο του χρόνου, με αποτέλεσμα διαφορετική ποιότητα συγκόλλησης. Συγκόλληση με λέιζερ είναι απρόσβλητο στη φθορά των ηλεκτροδίων, επομένως η ποιότητα της συγκόλλησης είναι πιο σταθερή και ευκολότερη στον έλεγχο. Η συγκόλληση με λέιζερ είναι η πρώτη επιλογή για κρίσιμα εξαρτήματα και δύσκολα στη συγκόλληση υλικά, επειδή η διαδικασία είναι στιβαρή και επαναλαμβανόμενη.
Οι βιομηχανικές χρήσεις των λέιζερ δεν περιορίζονται στην κοπή και τη συγκόλληση. Τα λέιζερ χρησιμοποιούνται για την κατασκευή πολύ μικρών εξαρτημάτων με γεωμετρικές διαστάσεις μόνο μερικών μικρών. Η αφαίρεση με λέιζερ χρησιμοποιείται για την αφαίρεση σκουριάς, βαφής και άλλων πραγμάτων από την επιφάνεια των εξαρτημάτων και για την προετοιμασία εξαρτήματα για βάψιμο. Η σήμανση με λέιζερ είναι φιλική προς το περιβάλλον (χωρίς χημικά), γρήγορη και μόνιμη. Η τεχνολογία λέιζερ είναι πολύ ευέλικτη.
Όλα έχουν μια τιμή και τα λέιζερ δεν αποτελούν εξαίρεση. Οι βιομηχανικές εφαρμογές λέιζερ μπορεί να είναι πολύ ακριβές σε σύγκριση με άλλες διαδικασίες. Αν και δεν είναι τόσο καλές όσο οι κόφτες λέιζερ, οι κόφτες πλάσματος HD μπορούν να δημιουργήσουν το ίδιο σχήμα και να παρέχουν καθαρές άκρες σε μικρότερο HAZ για ένα κλάσμα Το κόστος συγκόλλησης με λέιζερ είναι επίσης πιο ακριβό από άλλα αυτοματοποιημένα συστήματα συγκόλλησης. Ένα σύστημα συγκόλλησης λέιζερ με κλειδί στο χέρι μπορεί εύκολα να ξεπεράσει το 1 εκατομμύριο δολάρια.
Όπως όλες οι βιομηχανίες, μπορεί να είναι δύσκολο να προσελκύσετε και να διατηρήσετε ειδικευμένους τεχνίτες. Η εύρεση εξειδικευμένων συγκολλητών TIG μπορεί να είναι μια πρόκληση. Η εύρεση ενός μηχανικού συγκόλλησης με εμπειρία στο λέιζερ είναι επίσης δύσκολη, και η εύρεση ενός ειδικευμένου συγκολλητή λέιζερ είναι σχεδόν αδύνατη. Η ανάπτυξη ισχυρών εργασιών συγκόλλησης απαιτεί έμπειρους μηχανικούς και συγκολλητές.
Η συντήρηση μπορεί επίσης να είναι πολύ δαπανηρή. Η παραγωγή και η μετάδοση ενέργειας με λέιζερ απαιτούν πολύπλοκα ηλεκτρονικά και οπτικά. Η εύρεση κάποιου που μπορεί να αντιμετωπίσει ένα σύστημα λέιζερ δεν είναι εύκολη. Αυτό δεν είναι συνήθως μια δεξιότητα που μπορεί να βρεθεί σε μια τοπική επαγγελματική σχολή, επομένως η υπηρεσία μπορεί να απαιτεί μια επίσκεψη από τον τεχνικό του κατασκευαστή. Οι τεχνικοί OEM είναι απασχολημένοι και οι μεγάλοι χρόνοι παράδοσης είναι ένα κοινό πρόβλημα που επηρεάζει τα χρονοδιαγράμματα παραγωγής.
Ενώ οι βιομηχανικές εφαρμογές λέιζερ μπορεί να είναι δαπανηρές, το κόστος ιδιοκτησίας θα συνεχίσει να αυξάνεται. Ο αριθμός των μικρών, φθηνών επιτραπέζιων χαρακτών με λέιζερ και των προγραμμάτων "φτιάξ' το μόνος σου" για κοπτήρες λέιζερ δείχνει ότι το κόστος ιδιοκτησίας μειώνεται.
Η ισχύς λέιζερ είναι καθαρή, ακριβής και ευέλικτη. Ακόμη και αν ληφθούν υπόψη οι ελλείψεις, είναι εύκολο να καταλάβουμε γιατί θα συνεχίσουμε να βλέπουμε νέες βιομηχανικές εφαρμογές.
Ώρα δημοσίευσης: Ιαν-17-2022