Микропроцесорно-базираните контролери са предназначени за машинни инструменти, които позволяват да се създават или модифицират части. Програмируемото цифрово управление активира серво и шпинделни задвижвания на машината и контролира различни операции по обработка. Вижте DNC, директно цифрово управление;NC, цифрово управление.
Тази част от основния метал, която не се разтопява по време на спояване, рязане или заваряване, но чиято микроструктура и механични свойства се променят от топлина.
Свойствата на материала показват неговото еластично и нееластично поведение при прилагане на сила, което показва неговата пригодност за механични приложения;например модул на еластичност, якост на опън, удължение, твърдост и граница на умора.
През 1917 г. Алберт Айнщайн публикува първата статия, в която признава науката зад лазера. След десетилетия на изследвания и разработки Теодор Майман демонстрира първия функционален лазер в изследователската лаборатория на Хюз през 1960 г. До 1967 г. лазерите се използват за пробиване на дупки и рязане метал в диамантени матрици. Предимствата, предлагани от лазерната мощност, я правят обичайна в съвременното производство.
Лазерите се използват за рязане на различни материали извън метала и лазерното рязане се е превърнало в съществена част от модерния магазин за ламарина. Преди тази технология да бъде лесно достъпна, повечето магазини разчитаха на рязане и щанцоване, за да направят детайли от плосък материал.
Ножиците се предлагат в няколко стила, но всички правят едно линейно изрязване, което изисква множество настройки за създаване на част. Подрязването не е опция, когато са необходими извити форми или дупки.
Щамповането е предпочитаната операция, когато не са налични ножици. Стандартните щанци се предлагат в различни кръгли и прави форми, а специални форми могат да бъдат направени, когато желаната форма не е стандартна. За сложни форми ще се използва CNC револверна щанца. кулата е снабдена с няколко различни типа поансони, които, комбинирани в последователност, могат да образуват желаната форма.
За разлика от стригането, лазерните резачки могат да произвеждат всякаква желана форма с една настройка. Програмирането на модерен лазерен нож е само малко по-трудно от използването на принтер. Лазерните резачки елиминират нуждата от специализирани инструменти като специални щанци. Премахването на специални инструменти намалява времето за изпълнение, инвентар, разходи за разработка и риск от остарели инструменти. Лазерното рязане също елиминира разходите, свързани със заточване и подмяна на поансони и поддръжка на режещите ръбове на машината за рязане.
За разлика от срязването и щанцоването, лазерното рязане също е безконтактна дейност. Силите, генерирани по време на срязване и щанцоване, могат да причинят неравности и деформация на частта, които трябва да бъдат решени при вторична операция. Лазерното рязане не прилага сила върху суровината , и много пъти лазерно изрязаните части не изискват отстраняване на ръбове.
Други гъвкави методи за термично рязане, като плазмено и пламъчно рязане, обикновено са по-евтини от лазерните ножове. При всички операции на термично рязане обаче има зона, засегната от топлината, или HAZ, където химичните и механичните свойства на метала се променят. HAZ може отслабват материала и причиняват проблеми при други операции, като например заваряване. В сравнение с други техники за термично рязане, засегнатата от топлината зона на лазерно изрязаната част е малка, което намалява или елиминира вторичните операции, необходими за обработката ѝ.
Лазерите са подходящи не само за рязане, но и за съединяване. Лазерното заваряване има много предимства пред по-традиционните процеси на заваряване.
Подобно на рязането, заваряването също създава HAZ. При заваряване на критични компоненти, като тези в газови турбини или авиационни компоненти, е необходимо да се контролира техният размер, форма и свойства. Подобно на лазерното рязане, лазерното заваряване има много малка зона, засегната от топлина , което предлага различни предимства пред другите техники за заваряване.
Най-близките конкуренти на лазерното заваряване, заваряването с волфрамов инертен газ или TIG заваряването използват волфрамови електроди, за да създадат дъга, която разтопява заварявания метал. Екстремните условия около дъгата могат да доведат до влошаване на качеството на волфрама с течение на времето, което води до различно качество на заварката. Лазерно заваряване е имунизиран срещу износване на електрода, така че качеството на заварката е по-постоянно и по-лесно за контрол. Лазерното заваряване е първият избор за критични компоненти и трудни за заваряване материали, тъй като процесът е здрав и повтаряем.
Индустриалните употреби на лазерите не се ограничават до рязане и заваряване. Лазерите се използват за производство на много малки части с геометрични размери от само няколко микрона. Лазерната аблация се използва за премахване на ръжда, боя и други неща от повърхността на частите и за подготовка части за боядисване. Маркирането с лазер е екологично (без химикали), бързо и трайно. Лазерната технология е много гъвкава.
Всичко има цена и лазерите не са изключение. Индустриалните лазерни приложения могат да бъдат много скъпи в сравнение с други процеси. Въпреки че не са толкова добри, колкото лазерните ножове, HD плазмените ножове могат да създадат същата форма и да осигурят чисти ръбове в по-малка HAZ за част от разходите. Навлизането в лазерното заваряване също е по-скъпо от други автоматизирани системи за заваряване. Една готова система за лазерно заваряване може лесно да надхвърли 1 милион долара.
Както във всички индустрии, може да бъде трудно да се привлекат и задържат квалифицирани занаятчии. Намирането на квалифицирани ВИГ заварчици може да бъде предизвикателство. Намирането на инженер по заваряване с лазерен опит също е трудно, а намирането на квалифициран лазерен заварчик е почти невъзможно. Разработване на стабилни заваръчни операции изисква опитни инженери и заварчици.
Поддръжката също може да бъде много скъпа. Генерирането и предаването на лазерна енергия изисква сложна електроника и оптика. Не е лесно да се намери някой, който може да отстрани неизправностите на лазерна система. Това обикновено не е умение, което може да се намери в местно търговско училище, така че обслужването може да изисква посещение от техник на производителя. OEM техниците са заети и дългите срокове за изпълнение са често срещан проблем, засягащ производствените графици.
Докато промишлените лазерни приложения могат да бъдат скъпи, цената на притежание ще продължи да се увеличава. Броят на малките, евтини настолни лазерни гравьори и програмите „направи си сам“ за лазерни ножове показва, че цената на притежание намалява.
Лазерната мощност е чиста, прецизна и гъвкава. Дори като се вземат предвид недостатъците, лесно е да разберем защо ще продължим да виждаме нови индустриални приложения.
Време на публикуване: 17 януари 2022 г