Mikro suv jeti bilan boshqariladigan lazerli ishlov berish mashinasi

Qisqacha tavsif:

Ishlab chiqarish yuqori aniqlik va unumdorlikni talab qilishda davom etar ekan, suv oqimi bilan boshqariladigan lazer (WJGL) texnologiyasi muhandislikning joriy etilishida ham, bozor salohiyatida ham jadal rivojlanmoqda. Aerokosmik, elektronika, tibbiy asboblar va avtomobilsozlik kabi yuqori darajadagi sohalarda o'lchov aniqligi, chekka yaxlitligi, issiqlik ta'sir zonasi (HAZ) nazorati va material xususiyatlarini saqlashga qat'iy talablar qo'yiladi. An'anaviy jarayonlar - mexanik ishlov berish, termal kesish va standart lazer bilan ishlov berish - ko'pincha haddan tashqari issiqlik ta'siri, mikrokreking va yuqori darajada aks ettiruvchi yoki issiqlikka sezgir materiallar bilan cheklangan muvofiqlik bilan kurashadi.


Xususiyatlari

Kirish

Ishlab chiqarish yuqori aniqlik va unumdorlikni talab qilishda davom etar ekan,suv oqimi bilan boshqariladigan lazer (WJGL)Texnologiya muhandislikning joriy etilishida ham, bozor salohiyatida ham tobora kuchayib bormoqda. Aerokosmik, elektronika, tibbiy asboblar va avtomobilsozlik kabi yuqori darajadagi sohalarda o'lchov aniqligi, chekka yaxlitligi, issiqlik ta'sir zonasi (HAZ) nazorati va material xususiyatlarini saqlashga qat'iy talablar qo'yiladi. An'anaviy jarayonlar - mexanik ishlov berish, termal kesish va standart lazer bilan ishlov berish - ko'pincha haddan tashqari issiqlik ta'siri, mikrokreking va yuqori darajada aks ettiruvchi yoki issiqlikka sezgir materiallar bilan cheklangan muvofiqlik bilan kurashadi.

Ushbu cheklovlarni bartaraf etish uchun tadqiqotchilar lazer jarayoniga yuqori tezlikdagi mikro suv oqimini kiritdilar va WJGL ni yaratdilar. Ushbu konfiguratsiyada suv oqimi bir vaqtning o'zida ... vazifasini bajaradi.nurni yo'naltiruvchi vositavasamarali sovutish suvi/axlatni olib tashlash vositasi, kesish sifatini yaxshilash va materialning qo'llanilishini kengaytirish. Kontseptual jihatdan, WJGL an'anaviy lazer bilan ishlov berish va suv oqimi bilan kesishning innovatsion gibridi bo'lib, yuqori energiya zichligi, yuqori aniqlik va sezilarli darajada kamaytirilgan termal shikastlanishni taklif etadi - bu xususiyatlar turli xil aniq ishlab chiqarish stsenariylarini qo'llab-quvvatlaydi.

Mikro suv jeti bilan boshqariladigan lazerli ishlov berish mashinasi

Suv oqimi bilan boshqariladigan lazerning ishlash printsipi

1-rasmda ko'rsatilganidek, WJGL ning asosiy konsepsiyasi lazer energiyasini uzluksiz suv oqimi orqali uzatish va samarali ravishda "suyuq optik tola" sifatida ishlashdir. An'anaviy optik tolalarda yorug'lik boshqariladito'liq ichki aks ettirish (TIR)yadro va qoplama o'rtasidagi sinish ko'rsatkichi farqi tufayli. WJGL xuddi shu mexanizmdan foydalanadisuv-havo interfeysisuvning sinish ko'rsatkichi taxminan1.33havo taxminan1.00Lazer mos sharoitlarda oqim oqimiga ulanganida, TIR nurni suv ustuni ichida ushlab turadi, bu esa ishlov berish zonasiga barqaror, past divergensiyali tarqalishini ta'minlaydi.

1-rasm. Suv oqimi bilan boshqariladigan lazerning ishlov berish xususiyatlari (sxematik)

lazer 2

Nozul dizayni va mikro-jet shakllanishi

Lazerning reaktiv oqimga samarali ulanishi uchun barqaror, uzluksiz, deyarli silindrsimon mikro-reaktiv oqim hosil qila oladigan nozul kerak bo'ladi, shu bilan birga lazerning suv-havo chegarasida TIRni saqlab qolish uchun mos burchak ostida kirishiga imkon beradi. Reaktiv oqimning barqarorligi nur uzatish barqarorligi va fokuslash izchilligini kuchli boshqarganligi sababli, WJGL tizimlari odatda aniq suyuqlik boshqaruviga va ehtiyotkorlik bilan ishlab chiqilgan nozul geometriyalariga tayanadi.

2-rasmda turli xil nozul turlari (masalan, kapillyar va turli konussimon dizaynlar) tomonidan hosil qilingan vakillik reaktiv holatlari ko'rsatilgan. Nozul geometriyasi reaktiv qisqarishga, barqaror uzunlikka, turbulentlik rivojlanishiga va ulanish samaradorligiga ta'sir qiladi va shu bilan ishlov berish sifati va takrorlanishiga ta'sir qiladi.

Suv shuningdek, to'lqin uzunligiga bog'liq yutilish va sochilishni namoyon qiladi. Ko'rinadigan va yaqin infraqizil diapazonlarda yutilish nisbatan past bo'lib, samarali uzatishni ta'minlaydi. Aksincha, uzoq infraqizil va ultrabinafsha diapazonlarda yutilish ortadi, shuning uchun WJGL ning aksariyat tatbiqlari ko'rinadigan va yaqin infraqizil diapazonlarda ishlaydi.

2-rasm. Mikro-reaktiv hosil bo'lish uchun nozul tuzilmalari: (a) qisqarish sxemasi; (b) kapillyar nozul; (c) konussimon nozul; (d) yuqori konussimon nozul; (e) pastki konussimon nozul.

lazer 3

WJGL ning asosiy afzalliklari

An'anaviy ishlov berish yo'nalishlariga mexanik kesish, termal kesish (masalan, plazma/olov) va an'anaviy lazer bilan kesish kiradi. Mexanik ishlov berish kontaktga asoslangan; asbobning aşınması va kesish kuchlari mikro shikastlanish va deformatsiyaga olib kelishi mumkin, bu esa erishiladigan aniqlik va sirt yaxlitligini cheklaydi. Termal kesish qalin qismlar uchun samarali, lekin odatda katta HAZ, qoldiq kuchlanishlar va mexanik ishlashni pasaytiradigan mikro yoriqlarni hosil qiladi. An'anaviy lazer bilan ishlov berish, ko'p qirrali bo'lsa-da, nisbatan katta HAZ va ​​yuqori aks ettiruvchi yoki issiqlikka sezgir materiallarda beqaror ishlashga duch kelishi mumkin.

lazer 5-1-1

3-rasmda umumlashtirilganidek, WJGL suvni uzatish vositasi va bir vaqtning o'zida sovutish suvi sifatida ishlatadi, bu esa HAZni sezilarli darajada kamaytiradi va buzilish va mikrokrackingni bostiradi, shu bilan aniqlik va chekka/sirt sifatini yaxshilaydi (4-rasmga qarang). Uning afzalliklari quyidagicha umumlashtirilishi mumkin:

  1. Kam issiqlik shikastlanishi va yaxshilangan sifatYuqori solishtirma issiqlik sig'imi va suvning uzluksiz oqimi issiqlikni tezda yo'qotadi, issiqlik to'planishini cheklaydi va mikrotuzilma va xususiyatlarni saqlashga yordam beradi.

  2. Fokus barqarorligi va energiya sarfini oshirishReaktiv oqimi ichidagi cheklash bo'sh joy tarqalishiga nisbatan sochilish va energiya yo'qotilishini kamaytiradi, bu esa yuqori energiya zichligi va izchil ishlov berish imkonini beradi - nozik kesish, mikro burg'ulash va murakkab geometriyalar uchun juda mos keladi.

  3. Tozaroq va xavfsizroq ishlashSuv vositasi tutun, zarrachalar va chiqindilarni ushlaydi va yo'q qiladi, havo ifloslanishini kamaytiradi va mehnat xavfsizligini yaxshilaydi.

3-rasm. An'anaviy lazerli ishlov berish va WJGL o'rtasidagi taqqoslash
4-rasm. Odatdagi kesish va burg'ulash texnologiyalarini taqqoslash

lazer 6-1(1)

Qo'llanilish sohalari

1) Aerokosmik

Aerokosmik komponentlar ko'pincha titan qotishmalari, nikel asosidagi qotishmalar, CFRP, CMC va keramika kabi yuqori samarali materiallardan foydalanadi, ular aniqlik va samaradorlikni saqlab qolish bilan birga mashinada ishlash qiyin. WJGL o'zining yuqori energiya zichligi va samarali sovutish tizimi bilan HAZni kamaytirgan holda aniq kesish imkonini beradi, deformatsiya va xususiyatlarning pasayishini minimallashtiradi hamda ishonchlilik uchun muhim bo'lgan qismlarni qo'llab-quvvatlaydi.

7(1)

2) Tibbiy asboblar

Tibbiy asboblar ishlab chiqarish minimal invaziv asboblar, implantlar va diagnostika/terapevtik asboblar kabi mahsulotlar uchun juda aniqlik, tozalik va sirt yaxlitligini talab qiladi. WJGL ishlov berish zonasini suv oqimi bilan sovutish va tozalash orqali termal shikastlanish va sirt ifloslanishini kamaytiradi, mustahkamlikni yaxshilaydi va biomoslikni qo'llab-quvvatlaydi. Shuningdek, u moslashtirilgan qurilmalar uchun murakkab geometriyalarni aniq ishlab chiqarish imkonini beradi.

lazer 7-2

3) Elektronika

Mikroelektronika va yarimo'tkazgichlar ishlab chiqarishda WJGL yuqori aniqlik va past issiqlik ta'siri tufayli gofretlarni maydalash, chiplarni qadoqlash va mikrostrukturalash uchun keng qo'llaniladi. Suv bilan sovutish sezgir komponentlarga issiqlik ta'sirida yetkazilgan zararni kamaytiradi, ishonchlilik va ishlash barqarorligini oshiradi.

lazer 8-2

4) Olmosga ishlov berish

Olmos va boshqa o'ta qattiq material qismlari uchun WJGL past issiqlik ta'siri, minimal mexanik kuchlanish, yuqori samaradorlik va yuqori qirra/sirt sifati bilan yuqori aniqlikdagi kesish va burg'ulashni taklif etadi. An'anaviy mexanik usullar va ba'zi lazer texnikalari bilan taqqoslaganda, WJGL ko'pincha materialning yaxlitligini saqlash va nuqsonlarni bostirishda samaraliroqdir.

lazer 9-2

Suv oqimi bilan boshqariladigan lazer (WJGL) haqida tez-tez so'raladigan savollar

 

1) Suv oqimi bilan boshqariladigan lazer (WJGL) ishlov berish nima?

WJGL - bu lazer nuri mikro suv oqimiga ulangan lazer bilan ishlov berish usuli. Suv oqimi ham nur yo'naltiruvchi vosita, ham sovutish/chiqindilarni olib tashlash vositasi sifatida ishlaydi, bu esa issiqlik shikastlanishini kamaytirish bilan yuqori aniqlikni ta'minlaydi.

2) WJGL qanday ishlaydi?

WJGL suv-havo chegarasida to'liq ichki aks ettirishga tayanadi. Suv va havo turli xil sinish ko'rsatkichlariga ega bo'lgani uchun lazer suv ustuni ichida - "suyuq optik tola" ga o'xshash - cheklanishi va boshqarilishi va ishlov berish zonasiga barqaror ravishda yetkazib berilishi mumkin.

3) Nima uchun WJGL issiqlik ta'sir zonasini (HAZ) kamaytiradi?

Uzluksiz oqayotgan suv yuqori issiqlik sig'imi tufayli issiqlikni samarali ravishda yo'q qiladi. Bu issiqlik to'planishini bostiradi, HAZ, buzilish va mikroyorilishni kamaytiradi.

4) An'anaviy lazer bilan ishlov berishning asosiy afzalliklari nimada?

Asosiy afzalliklar odatda quyidagilarni o'z ichiga oladi:

  • Qayta fokuslash talablari kamaytirilgan yoki umuman yo'q; tekis bo'lmagan/3D kesish uchun mos keladi

  • Keyinchalik izchil, parallel kerf devorlari va yaxshilangan kesish sifati

  • Termal ta'sir sezilarli darajada past (kichikroq HAZ)

  • Tozaroq ishlov berish: suv zarrachalarni ushlab turadi va cho'kma/ifloslanishning oldini olishga yordam beradi

  • Kamroq burr hosil bo'lishi: oqim erigan materialni kerfdan chiqarib yuborishga yordam beradi

Biz haqimizda

XKH maxsus optik shisha va yangi kristall materiallarni yuqori texnologiyali ishlab chiqish, ishlab chiqarish va sotishga ixtisoslashgan. Mahsulotlarimiz optik elektronika, maishiy elektronika va harbiy sohalarga xizmat ko'rsatadi. Biz Sapphire optik komponentlari, mobil telefon linzalari qopqoqlari, keramika, LT, kremniy karbid SIC, kvarts va yarimo'tkazgichli kristall plitalarini taklif etamiz. Malakali tajriba va zamonaviy uskunalar bilan biz nostandart mahsulotlarni qayta ishlashda muvaffaqiyatga erishamiz va yetakchi optoelektron materiallar yuqori texnologiyali korxona bo'lishga intilamiz.

d281cc2b-ce7c-4877-ac57-1ed41e119918

  • Oldingi:
  • Keyingisi:

  • Xabaringizni shu yerga yozing va bizga yuboring