CO2 laser qabartma və kəsmə maşını eyni optik yol və hərəkət sistemi hesabına hər iki əməliyyatı püskürtdən inteqrasiya edir — tamamilə proqram təminatı ilə idarə olunur. Sistem müxtəlif dizayn təbəqələrini — raster şəkildə qabartma və vektor yollarla kəsməni tanıyır və onları əllə müdaxilə olmadan yerinə yetirir.
CO2 laser borusu 10,6 mikrometrlik infraqırmızı şüa yaratır və bu şüa bir sıra güzgü vasitəsilə laser başlığına ötürülür. Fokuslanma lensi enerjini adətən 0,1–0,3 mm diametrində kiçik bir nöqtəyə toplayır. Hərəkət sistemi — çox vaxt remizlə idarə olunan XY qantri — başlığı və ya iş masasını yüksək dəqiqliklə hərəkət etdirir və ±0,01 mm təkrarlanma dəqiqliyi əldə edir. Qravirləmə üçün idarəetmə qurğusu başlığı raster nümunədə tarama edir, başlığı sətir-sətir hərəkət etdirərkən laseri aşağı güclə (maksimumun 5–30%-i) sürətlə pulsasiya edir; bu proses ofis printerinə bənzəyir. Hər bir puls materialın mikroskopik bir təbəqəsini buxarlaşdırır və şəklin sıxlığını sıxlıqdan sıxlığa qurur. Kəsmə rejiminə keçildikdə eyni avadanlıq davamlı vektor trayektoriyasını izləyir — lakin tam material qalınlığını əriməyə yetəcək şəkildə daha yavaş sürətlə davamlı güclə (60–100%) işləyir. Bu rejim dəyişimi CAD faylındakı rənglə kodlanmış təbəqələri təfsir edən proqram təminatı tərəfindən avtomatik olaraq idarə olunur və puls tezliyi, hərəkət sürəti və havanın köməkçi axını real vaxtda uyğunlaşdırılır. Tək bir fokuslanma lensi hər iki funksiyaya xidmət edir: qravirləmə üçün lens bir qədər defokuslanır ki, iz genişlənsin və yanma azalsın; kəsmə üçün isə enerji sıxlığını maksimuma çatdırmaq üçün lens tam fokuslanır. Bu birləşmiş arxitektura alət dəyişikliyini aradan qaldırır və səth detalları ilə təmiz kəsilmə kənarları olan bitmiş hissələri fasiləsiz bir iş axınında hazırlamağa imkan verir.
Lazer işləmə səthi ablasiyasına əsaslanır — şüa material üzərində sürətlə tarama apararaq onun nazik bir qatını (adətən 0,02–0,1 mm) tam keçirmədən buxarlaşdırır. Bu, səthin toxunuşunu dəyişdirərək və ya örtükləri silərək kontrast yaradır. Yanmayı önlemək üçün şüa tez-tez yüngül şəkildə defokus edilir — səthdən bir neçə millimetr yuxarıda yerləşdirilir — nəticədə daha böyük ləkə ölçüsü və aşağı enerji sıxlığı əldə olunur. Sürət yüksəkdir (500 mm/s-ə qədər), enerji isə istilik toplanmasını idarə etmək üçün dəqiq modullaşdırılır. Əksinə, lazer kəsmə tam keçirmə tələb edir: şüa mümkün qədər kiçik ləkəyə fokuslanır və fokus nöqtəsi material səthinin üzərində və ya bir az aşağıda yerləşdirilir. Mərkəzləşdirilmiş enerji substratı əritir və eyni oxlu hava jeti ərimiş qalıntını xaric edərək təmiz kəsik (kerf) əmələ gətirir. Bu, daha yüksək enerji sıxlığı (kVt/sm²) və daha yavaş hərəkət sürəti tələb edir — baxmayaraq ki, qalın materiallar üçün çoxsaylı keçidlərdən istifadə edilə bilər. Əsasən, lazer işləmə yalnız səthi dəyişdirir; kəsmə isə materialı tamamilə ayırır. Tək bir CO2 lazer işləmə və kəsmə maşını işə xas parametr dəstləri vasitəsilə lazer gücünü, sürəti, fokusu və hava təzyiqini dinamik şəkildə tənzimləyərək hər iki prosesi həyata keçirir — məsələn, ağacın işlənməsi üçün 300 mm/s sürətlə 10–15% güc və yüngül defokusdan, 3 mm fanirovkanın kəsilməsi üçün isə 15 mm/s sürətlə 70% güc, sıx fokus və güclü hava köməyi ilə istifadə olunur.
Tək bir CO2 laser işarələmə və kəsmə maşını hər iki əməliyyatı yerinə yetirə bilər — lakin eyni zamanda və ya ardıcıl olaraq işlətmə seçimi birbaşa istehsalat səmərəliliyini müəyyən edir. Eyni zamanda rejimi lazeri aktivləşdirir və baş davamlı hərəkət edir; bu, qalınlığı bərabər olan və işarələmə dərinliyi sabit olan nazik materiallar üçün ən uyğundur. Bununla belə, materialın qalınlığı dəyişdikdə istilik deformasiyası və ya dəqiqsiz kəsilmə riski yaranır. Ardıcıl rejim isə prosesləri ayırır: əvvəlcə işarələmə tamamlanır, sonra kəsmə aparılır. Bu, hər bir təbəqə üçün optimallaşdırılmış gücləndirmə və sürət parametrlərinə imkan verir və çıxarılan hissələr səbəbi ilə baş verə biləcək uyğunsuzluğu aradan qaldırır. İş planlaşdırması baxımından ardıcıl iş axını ağıllı yerləşdirməyə imkan verir — işarələmə tamamlandıqdan sonra kəsmə xətləri yalnız işarələnmiş sahələrin ətrafında yerləşdirilir ki, bu da materialın istifadəsini maksimuma çatdırır. 2022-ci ildə kiçik partiyalı istehsalçılar üzərində aparılan sorğu göstərdi ki, ardıcıl rejimdən istifadə edən zavodlar material itirilərini eyni zamanda rejimindən istifadə edən zavodlara nisbətən 18% azaldıblar. Sadə işlərdə eyni zamanda rejimi dəqiqələrlə vaxt qənaəti yarada bilər, lakin ardıcıl planlaşdırma birləşdirilmiş əməliyyatlarda daha yüksək təkrarlanma dərəcəsi, daha dəqiq uyğunluq və daha az təkrar emal təmin edir.
2023-cü il LaserMarking Hesabatı, orta səviyyəli CO2 lazer gravür və kəsici maşınların 92%-nin indi qarışıq rejimli işlər üçün (bir fayldan eyni material üzərində gravür və kəsmə etmək) dəstəkləyən yerli imkanlara malik olduğunu təsdiqləyir. Bu geniş uyğunluq, təbəqə əsaslı dizaynları oxuyan və «gravür» və ya «kəsmə» olaraq etiketlənmiş vektorlara fərqli gücləndirmə və sürət profilini təyin edən inteqrasiya olunmuş idarəetmə proqram təminatından irəli gəlir. Operatorlar bir dizayn faylı yükləyirlər və maşın raster və vektor rejimləri arasında əl ilə müdaxilə olmadan avtomatik olaraq keçiş edir. Bu imkan yalnız sənaye sistemlərinə deyil, həmçinin 3000 ABŞ dollarından aşağı qiymətə mal olan kompakt masaüstü modellərə də aiddir; belə modellər adətən qarışıq rejimli emal imkanını daxil edirlər. Şəxsiyyətləndirilmiş məhsullar (məsələn, xüsusi kəsilmə formalı gravürlü ağac nişanlar) istehsal edən müəssisələr üçün bu, bir maşında istehsal prosesini sadələşdirir, yenidən yerləşdirməni aradan qaldırır və qrafiklər ilə kənarların dəqiq uyğunluğunu təmin edir.
Tək CO₂ lazer qrafikləmə və kəsmə maşını həm qrafikləmə, həm də kəsmə əməliyyatlarını yerinə yetirdikdə, vektor təbəqələrinin ardıcıllığı birbaşa çıxış keyfiyyətini və məhsuldarlığı müəyyən edir. Effektiv iş ardıcıllığının təşkili qrafikləmə təbəqələrinin hamısına təyin edilməsi ilə başlayır əvvəl qatların kəsilməsi — çünki qazma prosesi materialın sabit qalmasını tələb edir; erkən kəsmə hissələrin ayrılmasına və sonrakı qazma keçidlərinin uyğunsuzluğuna səbəb olar. Daha sonra komponentlər bu ardıcıllığı nəzərə alaraq, tullantıları minimuma endirmək üçün yerləşdirilir — qazma tamamlandıqdan sonra yalnız qazılmış elementlərin ətrafında kəsilmə xətləri yerləşdirilir. Hər bir qat daxilində vektorların ardıcıllığı da vacibdir: incə detallar böyük dolgu sahələrindən əvvəl işlənməlidir ki, isti təsir zonaları nazik elementləri deformasiyaya məruz buraxmasın. Keçidlərin optimallaşdırılması prosesini daha da yaxşılaşdırır — xüsusilə daha qalın substratlarda kömürleşməni azaltmaq və kənar keyfiyyətini yaxşılaşdırmaq üçün tez-tez bir neçə aşağı güclü keçid tək, qəti kəsməni əvəz edir. LaserMarking Hesabatı-2023-ə görə, orta səviyyəli CO₂ lazer qazma və kəsmə maşınlarının 92%-i qarışıq rejimli işləri dəstəkləyir; buna görə də təkrar işləmə və material itkiyini qarşısını almaq üçün qat əsaslı diqqətli strategiya vacibdir.
Qarışıq işlər üçün CO2 laser kəsici və qeyd edici maşınını tənzimləmək materialların hər bir dəyişikliyini ayrı-ayrılıqda kalibrasiya hadisəsi kimi qəbul etməyi nəzərdə tutur. Mənfəət və tullantıların azaldılması həm də şüanın yüngül qeyd etmədən dərin kəsməyə necə təmiz keçdiyindən asılıdır — əlavə olaraq manuel olaraq fokuslaşdırma olmadan.
Akrilik, alovla parlatılmış kəsilmə kənarlarını əldə etmək üçün yüksək güclü, aşağı sürətli keçidlər tələb edir — lakin qabartma üçün əriməni qarşısını almaq üçün sürətli, daha aşağı güclü raster tarama lazımdır. Ağac sıxlığına görə dəyişir: çölçən ağacı kövrəklik olmadan cəvahir ağacından təqribən %12 sürətlə işlənə bilər, halbuki dəri qabartması ümumiyyətlə karbonlaşmanı qarşısını almaq üçün 35–50% güc ilə bir neçə sürətli keçiddə uğurla həyata keçirilir. İstehsalçı tərəfindən müəyyən edilmiş başlanğıc parametrlərindən çıxış edib sistemli şəkildə sınaq şəbəkələrini qeyd etmək hər bir material üçün optimal parametrləri müəyyən etməyə kömək edir. Qarışıq işlərdə — yəni tək bir lövhə eyni zamanda xətt üzərində işarələnmə (skorinq) və kəsilmə üçün istifadə olunduqda — LightBurn sinfi proqram təminatında rəngə görə təbəqə parametrlərini təyin etmək, materialın tam keçirilməsini (blow-through) və zəif qabartılmış detalları qarşısını alır.
Avtotənzimləmə alqoritmləri yalnız bir əməliyyat növünü və bircins materialı nəzərdə tutur; onlar çox nadir hallarda laser kəsimindən əvvəl qazma səthi qaranlıqlaşdıqda baş verən istilik yenidən çökəlməsini nəzərə almır—bu, udulmanı dəyişdirir və lokal istiliyi artırır. Bu problem əməliyyat ardıcıllığındakı addım-çəkic testi ilə əldə edilən əl ilə tənzimləmə ilə həll olunur ki, bu zaman güc və sürət dəyişdirilir həqiqi iş ardıcıllığı sırası ilə . Operatorlar təmiz kəsim üçün lazım olan minimum enerji miqdarını qeyd edirlər sonra səth qazılıb, sonra bu qiymətləri iş faylına sabitləyirlər. Bu altı dəqiqəlik prosedur hibrid tapşırıqların 95%-ni əhatə edir—halbuki ümumi "avtomatik" rejimlər tez-tez təkrar emal və ya material itirilməsinə səbəb olur.
1. Laser qazma və laser kəsmə arasındakı fərq nədir?
Laser qazma yalnız materialın səthinə təsir edərək ablyasiya yolu ilə kontrast və tekstura yaradır. Laser kəsmə isə materialı tamamilə keçirərək onu tamamilə ayırır.
2. Tək bir maşın həm laser qazma, həm də kəsmə əməliyyatlarını yerinə yetirə bilərmi?
Bəli, əksər orta səviyyəli CO2 laser qeyd etmə və kəsilmə maşınları inteqrasiya edilmiş idarəetmə proqram təminatı ilə qeyd etmə və kəsilmə arasında püskürməsiz keçid edə bilər.
3. CO2 laser qeyd etmə və kəsilmə maşını ilə hansı materiallar emal edilə bilər?
CO2 lazerləri ağac, akrilik, dəri, plastiklər və bəzi parçalar daxil olmaqla müxtəlif materialları emal edə bilər. Nəticələrin optimallaşdırılması üçün materiala xas parametrlər tələb olunur.
4. Birlikdə lazer əməliyyatları üçün tapşırıqların ardıcıllığı niyə vacibdir?
Ardıcıllıq, buraxılan hissələr səbəbiylə baş verə biləcək uyğunsuzluğu qarşısını almaq üçün qeyd etmənin kəsilmədən əvvəl tamamlanmasını təmin edir. Bu, ümumi dəqiqliyi və səmərəliliyi artırır.
5. Ardıcıl iş rejiminin eyni zamanda işləmə rejiminə nəzərən üstünlükləri nələrdir?
Ardıcıl iş rejimi uyğunsuzluğu azaldır, təkrarlanma dəqiqliyini artırır və material itirməsini minimuma endirən və keyfiyyətli çıxışı təmin edən intellektual yerləşdirməyə imkan verir.
EN
