Лазерлік кесу - бұл дайындаманы сәулелендіру үшін фокусталған жоғары қуатты тығыздықтағы лазер сәулесін пайдаланатын термиялық кесу әдісі. Бұл сәулелендірілген материалдың тез еруіне, булануына, абляциялануына немесе тұтану нүктесіне жетуіне әкеледі. Сонымен қатар, лазер сәулесімен коаксиалды жоғары жылдамдықты ауа ағыны балқытылған материалды үрлеп жібереді, осылайша дайындаманы кеседі.
Лазерлік кесудің жіктелуі және сипаттамалары
Лазерлік кесуді төрт түрге бөлуге болады: лазерлік булану арқылы кесу, лазерлік балқыту арқылы кесу, лазерлік оттегімен кесу және лазерлік скриптинг және бақыланатын сыну.
Ол дайындаманы қыздыру үшін жоғары энергиялы тығыздықтағы лазер сәулесін пайдаланады, оның температурасын өте қысқа мерзімде материалдың қайнау температурасына дейін тез көтереді, бұл материалдың буланып, бу түзілуіне әкеледі. Бу жоғары жылдамдықпен шығарылады, бұл материалдың сыртқа шығуы кезінде кесілуді тудырады. Көптеген материалдардың булану жылуы жоғары болғандықтан, лазерлік булану арқылы кесу айтарлықтай қуат пен қуат тығыздығын қажет етеді.
Лазерлік балқыту арқылы кесу кезінде лазер металл материалды қыздырады және балқытады. Содан кейін тотықпайтын газ (мысалы, Ar, He, N және т.б.) лазер сәулесімен коаксиалды форсунка арқылы үрленеді. Газдың жоғары қысымы балқытылған металды шығарып, кесу жасайды. Буландыру арқылы кесуден айырмашылығы, бұл әдіс материалды толық булауды қажет етпейді және булану арқылы кесуге қажетті энергияның тек 1/10 бөлігін тұтынады. Ол негізінен тот баспайтын болат, титан, алюминий және олардың қорытпаларын қоса алғанда, тотықпайтын немесе реактивті металдарды кесу үшін қолданылады.
Лазерлік оттегімен кесу
Лазерлік оттегімен кесу принципі оксиацетиленмен кесуге ұқсас. Лазер алдын ала қыздыру жылу көзі ретінде әрекет етеді, ал белсенді газдар (мысалы, оттегі) кесу газы ретінде қызмет етеді. Бір жағынан, үрленген газ кесіліп жатқан металлмен әрекеттесіп, көп мөлшерде тотығу жылуын бөлетін тотығу реакциясын тудырады. Екінші жағынан, ол балқытылған оксидтерді үрлеп, реакция аймағынан балқып, металда кесу пайда болады. Кесу кезіндегі тотығу реакциясы айтарлықтай жылу шығарады, сондықтан лазерлік оттегімен кесу балқыту кесу энергиясының жартысын ғана қажет етеді, ал оның кесу жылдамдығы булану және балқыту кесу жылдамдығынан әлдеқайда жылдам. Ол негізінен көміртекті болат, титан болат және термиялық өңделген болат сияқты тотығатын металл материалдарға қолданылады.
Лазерлік сызба және бақыланатын сынық
Лазерлік скрипинг сынғыш материалдардың бетін сканерлеу үшін жоғары энергиялы тығыздықтағы лазерді пайдаланады, бұл шағын ойықты буландырады. Белгілі бір қысымды қолдану сынғыш материалдың ойық бойымен сынуына әкеледі. Q-коммутациялық лазерлер және CO₂ лазерлері лазерлік скрипинг үшін жиі қолданылады. Бақыланатын сынық лазерлік ойық кезінде пайда болатын тік температура таралуын пайдаланып, сынғыш материалдарда жергілікті термиялық кернеуді тудырады, бұл олардың скриптелген ойық бойымен сынуына әкеледі.
Лазерлік кесудің қолданылуы
Лазерлік кесу машиналарының көпшілігі сандық басқару (NC) бағдарламалары арқылы жұмыс істейді немесе кесу роботтары ретінде конфигурацияланған. Дәл өңдеу әдісі ретінде лазерлік кесу жұқа металл парақтарын 2D немесе 3D кесуді қоса алғанда, барлық дерлік материалдарды кесе алады. Аэроғарыш саласында лазерлік кесу технологиясы негізінен титан қорытпалары, алюминий қорытпалары, никель қорытпалары, хром қорытпалары, тот баспайтын болат, бериллий оксиді, композиттік материалдар, пластмассалар, керамика және кварц сияқты арнайы аэроғарыштық материалдарды кесу үшін қолданылады. Лазерлік кесу арқылы өңделген аэроғарыштық компоненттерге қозғалтқыштың жалын түтіктері, жұқа қабырғалы титан қорытпасының корпустары, ұшақ рамалары, титан қорытпасының қабықтары, қанат тізбектері, құйрық қанатының панельдері, тікұшақ негізгі роторлары және ғарыш кемесінің керамикалық жылу оқшаулағыш плиткалары жатады.
Жарияланған уақыты: 2025 жылғы 8 желтоқсан
