پردازش لیزر قطعات پیچیده

پیشرفت های اتوماسیون لیزری راه های جدیدی را برای پردازش مواد لیزری باز می کند. پردازش لیزری از یک پرتو متمرکز نور تولید شده توسط لیزر برای برش، جوش، سوراخ کردن، علامت گذاری، حکاکی و ساختار سطحی طیف وسیعی از مواد - از فلزات گرفته تا پلاستیک، سرامیک، شیشه و مواد آلی استفاده می کند. نور لیزر دارای خواص ویژه ای است که بسیار متمرکز و به طور خاص با مواد مورد نظر سازگار است که منجر به ساخت دقیق می شود.

در این مقاله با ما در شرکت بین المللی پرسناژ همراه باشید تا شما عزیزان را با نحوه پردازش لیزر قطعات پیچیده بیشتر آماده کنیم.

نحوه پردازش لیزر قطعات پیچیده

اتوماسیون همراه با فناوری لیزر صنعتی منجر به پردازش بسیاری از هندسه ها و مواد پیچیده قطعات شده است که تا چند سال پیش پردازش کارآمد با روش های لیزر غیرممکن تلقی می شد. نمونه های اخیر شامل بافت در مقیاس بزرگ قطعات پلیمری و فلزی با سطوح آزاد سه بعدی قابل توسعه مانند داشبورد خودرو و ضربه گیرهای خارجی یا سایر قطعات در محدوده اندازه یک متر است.

نمونه‌های دیگر عبارتند از قطعات ظریف مکانیکی در انتهای مخالف ترازو، مانند میکروسیم‌ها و سیم‌پیچ‌هایی که در دستگاه‌های پزشکی برای آمبولی کردن عروق کوچک در مغز هنگام تجربه آنوریسم در قربانیان سکته استفاده می‌شوند. این دستگاه‌ها از مواد حساس سیم‌پیچ شده مانند پلاتین و نیتینول ساخته شده‌اند و قطری در مقیاس چند ده میکرون دارند.

نحوه پردازش لیزر قطعات پیچیده

اولین قدم ها

منبع لیزر تنها اولین بلوک سازنده راه حل برای پردازش این نوع محصولات پیچیده است. این مورد که قلب سیستم در نظر گرفته می شود  به گونه ای انتخاب می شود که در صورت تطابق با جذب نوری و خواص حرارتی مواد در کیفیت و توان عملیاتی مورد نیاز، اثر پردازش مورد نظر را بدهد.

منابع لیزر طیف وسیعی از فناوری‌ها، از لیزرهای نیمه رسانا گرفته تا لیزرهای گازی، فیبر و حالت جامد را در بر می‌گیرند. همه آنها ویژگی های منحصر به فرد خود را دارند و با توجه به قطعات مورد پردازش انتخاب می شوند. فرآیندهای اصلی در این قطعات شامل علامت گذاری برش لیزری،ساختار، برش، حفاری، حکاکی لیزری جوشکاری و عملیات سطحی است.

بسیاری از متغیرهای کاربردی باید در نظر گرفته شوند تا منبع لیزری با بهترین توازن عملکرد، کیفیت، توان عملیاتی، و هزینه و حتی بیشتر از آن در مورد قطعات نابخشودنی و ظریف شناسایی شود. این کار با آزمایشگاه های کاربردی و با استفاده از پیکربندی منبع لیزری یکسان است که در نهایت در یک سیستم ادغام می شود. مهم است که از پیکربندی دقیق در مراحل اولیه استفاده کنید تا از تکرار کارهای پرهزینه و طولانی در مراحل بعدی در ساخت ماشین جلوگیری کنید.

پربازدیدترین مقالات ما را در این بخش دنبال نمایید
قیمت دستگاه ساخت پلاک اسم
وکتور دستگاه لیزر
لیزر قطعات خودرو

راه حل های یکپارچه

یک راه حل برای پردازش مواد لیزری به یک سیستم ماشینی نیاز دارد. راه حل یک چالش تولید مبتنی بر لیزر کاملاً به پیوند موفقیت آمیز اتوماسیون، اجزای سخت افزاری، سیستم های بینایی، اپتیک، تحویل پرتو لیزر، نرم افزار، پایگاه های داده و منابع لیزر در سیستم بستگی دارد.

ادغام یک منبع لیزر در یک راه حل سیستم لیزری برای یک بخش پیچیده یک کار بسیار تخصصی است که به تخصص فن آوری قابل توجهی در سازمان در طیف گسترده ای از موضوعات نیاز دارد. این امر به ویژه در زمانی که محصولات مصرفی مانند خودرو و مراقبت های بهداشتی بازارهای هدف هستند، صادق است. ایمنی مربوطه، استانداردهای مکانیکی و الکتریکی، و انطباق با مقررات باید رعایت شود و کیفیت بالای ثابت تضمین شود.

پردازش لیزر قطعات پیچیده

گزینه های پیشرفته پردازش لیزر قطعات پیچیده

ساختار، بافت، علامت گذاری و حکاکی لیزری معمولاً به لیزرهایی نیاز دارد که پالس های کوتاه و تیز را ارائه می دهند و اغلب از لیزرهای فیبر به عنوان فناوری تولید استفاده می کنند. این منابع لیزری به سرهای اسکن گالوانومتر (گالووس) متصل می شوند که پرتو لیزر را به صورت پویا بر روی مناطق پردازش کوچک مانند 110 × 100 میلی متر با اپتیک استاندارد و بر اساس دو بعدی برای قطعات تخت هدایت می کنند.

برای یک جزء سه بعدی بزرگتر مانند هندسه چرخ آلیاژی پیچیده خودرو که نیاز به علامت گذاری با ویژگی های کوچک و جزئیات پیچیده دارد، این رویکرد دست و پا گیر است. اغلب غیرممکن است زیرا برای پردازش کل سطح در وضوح مورد نیاز به حرکات و ترازهای چندگانه شاخص گام نیاز دارد. با استفاده از روش مرسوم، همه بخش های الگو و طرح به طور یکپارچه به هم متصل نمی شوند.

این مشکل با معرفی یک سیستم لیزری حل می‌شود که می‌تواند یک طرح 2 بعدی CAD را بر روی یک سطح سه‌بعدی قابل توسعه تا اندازه 2000 × 2000 میلی‌متر بپیچد، بدون هیچ گونه حرکت نمایه‌سازی قطعه کار یا سر لیزر در طول فرآیند. این فرآیند در یک عملیات مداوم و بدون وقفه انجام می شود.

در همان زمان، این سیستم یک نقطه لیزر کوچک را در کل منطقه پردازش حفظ می کند تا وضوح بالا را حفظ کند و تولید ویژگی های کوچک را تسهیل کند. این سیستم ها به سرعت مورد توجه مهندسان و طراحان سازنده قرار می گیرند. معمولاً به عنوان سیستم‌های حذف میدان بزرگ نامیده می‌شوند، آنها مراحل پردازش را کاهش می‌دهند و پردازش قطعات پیچیده را به یک فرآیند نسبتاً آسان کاهش می‌دهند.

مراحل پایانی

اکنون که راه حلی برای ماشینکاری لیزری یک بخش بزرگ سه بعدی در یک فرآیند پیوسته بدون وقفه شناسایی شده است، سوالات بعدی ممکن است شامل موارد زیر باشد:

• چگونه دقیقاً در کجای این بخش پیچیده می توان ویژگی ها را با توجه به تلورانس های قطعه، قرار داد؟
• آیا قطعه در جهت صحیح برای پردازش است؟
• چگونه می توان این را تأیید کرد؟

استفاده از سیستم‌های بینایی لیزر صنعتی در کنار هم با کنترل خودکار قطعات، پاسخ به این سؤالات را ممکن می‌سازد. این کار عموماً مستلزم استفاده از یک دوربین با کیفیت بالا است که به همان خط دید و اپتیک پرتو لیزر یا موازی با آن نگاه کنید.

به نرم افزار پردازش تصویر نیاز دارد تا موقعیت مرجع روی قطعه را شناسایی کند، مانند یک علامت اعتباری - یک ویژگی مانند سوراخ یک شکل خاص - یا تضاد رنگ یک ماده در مناطق خاص. با این اطلاعات و داده‌های CAD از پیش برنامه‌ریزی‌شده قطعه، سیستم لیزری می‌تواند برای جهت‌دهی صحیح قطعه یا سر لیزر قبل از پردازش، آفست‌ها را تعیین کند، شاید فقط با استفاده از سر گالوو لیزر، یک سیستم روباتیک، سیستم محور دکارتی یا موارد خاص ترکیبات امکان پذیر باشد.

سیستم بینایی همچنین افست ها را برای مناطق مورد علاقه گزارش می دهد و می تواند اطلاعات ارتفاع و عمق قطعات را گزارش کند. روشنایی و کنتراست قابل دستیابی، تعیین کننده های کلیدی در موفقیت مدیریت بینایی در قسمت های پیچیده هستند، همچنین دقت و تکرارپذیری سیستم موقعیت یابی برای شروع فرآیند در نقطه مناسب. از همین سیستم می توان برای تشخیص اپتیکال قطعه پس از پردازش و انجام بررسی های کیفیت در برابر استانداردهای طلایی شناخته شده برای فرآیند استفاده کرد.

اغلب، این راه حل های سیستم لیزری یکپارچه در ناحیه اندازه زیر 100 میکرومتر پیچیده تر می شوند. این قطعات کوچک‌تر می‌توانند منجر به کارکرد سیستم‌های بینایی لیزری بر روی محدودیت‌های وضوح دوربین و همچنین محورهای مکانیکی و دستگاه‌های جابجایی قطعات بر روی محدودیت‌های تکرارپذیری و توانایی توقف در صورت لزوم شود.

منابع لیزر در این مورد اغلب بر روی محدودیت‌های کنترل توان پایین‌تر خود کار می‌کنند تا از یک فرآیند تکرارپذیر و یکنواخت اطمینان حاصل کنند. برای مثال، یافتن موقعیت سیم پلاتین یا نیتینول با قطر 50 تا 100 میکرومتر و جوش دادن موفقیت آمیز آن به سیم دیگری در مجاورت نزدیک، یک کار چالش برانگیز است که نیاز به یکپارچه سازی دقیق کل سیستم دارد.