في صناعة السيارات في السنوات الأخيرة ، أصبح تطبيق القطع بالليزر ، أصبح القطع بالليزر صناعة معالجة محلية تقنية مهمة ، واستخدام القطع بالليزر ليس من السهل أتمتة فحسب ، بل له أيضًا كفاءة اقتصادية عالية. تستخدم آلة القطع بالليزر حاليًا بشكل أساسي اثنين: أحدهما من ليزر ثاني أكسيد الكربون ، والآخر عبارة عن ليزر نيودميوم ذو الحالة الصلبة - ليزر عقيق من الألمنيوم الإيتريوم. عادةً ما يتم اختيار الليزر بناءً على طبيعة المادة المراد معالجتها ، لأن المواد المختلفة مناسبة لامتصاص أطوال موجية مختلفة من حزم الليزر. المواد المعدنية سهلة الامتصاص بشكل عام بطول موجي 1.06 ميكرون لشعاع الليزر ، والبلاستيك والسيراميك المركب سهل الامتصاص بطول موجة 10.6 ميكرون لشعاع الليزر.

يعد ليزر ثاني أكسيد الكربون حاليًا أكثر أنواع الليزر استخدامًا بطاقة خرج تتراوح من 50 إلى 1500 واط ، ويبلغ الطول الموجي لشعاع الليزر 10.6 ميكرومتر ، ويستخدم بشكل أساسي في القطع والحفر واللحام. قد تكون سرعة القطع بالليزر حوالي 7.5 متر في الدقيقة ، وعرض القطع من 0.1 إلى 0.3 مم فقط ، بحيث يمكن قصها ، وتقليل "المنطقة المتأثرة بالحرارة" لتقليلها ، وتم قطعها من الخطوط العريضة واضحة ، لا اخطاء. نظرًا لأن سرعة الحفر بالليزر ، وبالتالي حل مشكلة السيراميك القابل للكسر عند الحفر ، مثل الماس بسمك 0.6 مم بقطر 1.3 مم ، والسيراميك فارغ في كل مرة 0.3S فقط. تم استبدال بعض البلدان بليزر ثاني أكسيد الكربون ومعدات لحام شعاع الإلكترون ، وقد لا يتم بالضرورة إجراء اللحام بالليزر في فراغ مثل شعاع الإلكترون ، وبالتالي تبسيط العملية وتقليل التكاليف. ليزر الحالة الصلبة Nd - YAG في التطبيقات الصناعية للوقت قصير نسبيًا ، طاقة الخرج من 10 ~ 400W ، طول موجة شعاع الليزر 1.06μm ، تمتصه بسهولة بواسطة المواد المعدنية ، المستخدمة حاليًا في الحفر الدقيقة منخفضة الطاقة وصناعة الإلكترونيات عملية لحام الإغلاق ولحام البقعة.

تستخدم تقنية القطع بالليزر على نطاق واسع في معالجة المواد المعدنية وغير المعدنية ، ويمكن أن تقلل إلى حد كبير من وقت المعالجة ، وتقليل تكاليف المعالجة ، وتحسين جودة قطعة العمل. أصبح الليزر الحديث للناس لمتابعة الخيال "قطع الحديد في حالة سكر" و "السيف". في آلة القطع بالليزر Golden Laser CO2 ، على سبيل المثال ، النظام بأكمله من خلال نظام التحكم ، ونظام المحرك ، والنظام البصري ، ونظام التبريد ، ونظام حماية العادم والنفخ ، وما إلى ذلك ، باستخدام النموذج الأكثر تقدمًا لتحقيق CNC متعدد المحاور والليزر من تأثير الطاقة مثل سرعة القطع ، مع دعم DXP و PLT و CNC وغيرها من التنسيقات الرسومية وعملية تقديم الرسومات لتعزيز قدرة الواجهة ؛ مع محرك سيرفو فائق الأداء وبنية موجهة لنقل الحركة لتحقيق دقة حركة جيدة بسرعات عالية.

آلة القطع بالليزر هي آلة الليزر المتولدة ذات الطاقة العالية والتي تركز على تحقيقها. تحت سيطرة الكمبيوتر ، يتم تفريغ نبضة الليزر ، بحيث يكون تردد خرج الليزر النبضي عالي التكرار المتحكم فيه ، وترددًا معينًا ، وعرضًا معينًا للشعاع ، وشعاع الليزر النبضي من خلال الإرسال الضوئي والانعكاس والتركيز بواسطة التركيز مجموعة العدسات المعالجة على سطح الكائن ، وتشكيل بقعة دقيقة عالية الكثافة للطاقة ، تقع النقطة البؤرية بالقرب من السطح المراد معالجته ، إلى مادة ذوبان أو تبخير لحظية عالية الحرارة ليتم معالجتها. تضع كل نبضة ليزر على الفور طاقة سطحية عالية من ثقب صغير ، تحت تحكم الكمبيوتر ، رأس معالجة بالليزر ومواد قطعة العمل في رسومات جيدة مطلية مسبقًا للحركة النسبية المستمرة RBI ، مما يضع أشياء مثل تشكيل الشكل المطلوب. عند القطع ، يكون تيار الهواء متحد المحور مع شعاع مقذوف من رأس القطع ، أو مادة منصهرة أو مبخرة منفوخة من أسفل الشق (ملاحظة: إذا كان الغاز المنفخ والمادة مقطوعة لإنتاج استجابة كفاءة حرارية ، فإن هذه الاستجابة ستوفر قطعًا الطاقة الإضافية المطلوبة ؛ يعمل تدفق الهواء على تبريد سطح القطع أيضًا على تقليل المنطقة المتأثرة بالحرارة وضمان عدم تلوث تأثير عدسة التركيز). مقارنة بالطريقة التقليدية لمعالجة الصفائح المعدنية ، فإن القطع بالليزر جودة القطع العالية (عرض الشق الضيق ، المنطقة الصغيرة المتأثرة بالحرارة ، القطع النظيف) ، سرعة القطع العالية ، المرونة العالية (يمكن قطع أي شكل بسهولة) ، مجموعة واسعة من المواد المزايا القدرة على التكيف.

سيارات شركة جنرال موتورز الأمريكية التي تستخدم طاقة ليزر ثاني أكسيد الكربون 1000 واط مقطوعة في أنبوب العادم ، ليس فقط تحسين فعالية 30% ، وجودة القطع. تستخدم شركة Ford Motor Company ليزر ثاني أكسيد الكربون يقطع 1500 وات من المواد المركبة PVC ، وكفاءة عالية ، ولكن أيضًا أتمتة. قامت شركة Fiat الإيطالية للسيارات في خط الإنتاج بتركيب نظام دمج ليزر - روبوت ليس فقط لتوفير العمالة ، ولكن أيضًا لتسريع عملية الإنتاج.

استخدمت روسيا أيضًا صناعة آلات الليزر. مصنع بلوك محرك قاطرة ليزر يستخدم لإخماد النجاح. يمكن معالجة الليزر في غضون ثانية واحدة يتم تسخينها إلى 1000 ℃ ، تصلب سريع ، وتجنب تمامًا موقع معالجة التشوه ، ومقاومة تآكل سطح الجزء تزداد بمقدار 50%.

نجحت شركة نيسان موتور اليابانية في استخدام ألواح الصلب المعالجة بالليزر لتحسين الطلاء اللامع. هذا النهج أمام طلاء رقيق للصفائح الفولاذية ، نقش السطح بشعاع ليزر ، السطح الفولاذي لتشكيل قطر موحد وعمق مساحة صغيرة لا حصر لها ، ثم معالجة الطلاء. لن يؤدي ذلك إلى تحسين اللمعان فحسب ، بل لن يتم إزالة الطلاء بسهولة.
تستخدم فولكس فاجن مزيجًا من أنظمة الليزر والروبوتية ، ومعالجة هيكل لوحة عدادات السيارة ، باستخدام ليزر ثاني أكسيد الكربون بقوة 400 واط ، يمكن أن يوفر تكاليف المعالجة $ 600000 سنويًا. شركة سيارات ألمانية أخرى تستخدم الفولاذ المجلفن بلحام ثاني أكسيد الكربون بالليزر ، واستخدام أنظمة رؤية الماكينة لمراقبة عملية اللحام ، وتحسين كفاءة الإنتاج بشكل كبير.

نظرًا للمزايا العديدة للقطع بالليزر في بعض البلدان لإجراء الأبحاث وتطوير أدوات آلة القطع بالليزر الجديدة بقوة ، مثل اليابان والولايات المتحدة ، فقد ابتكرت آلة القطع بالليزر. مع تطور العلم والتكنولوجيا ، ستصبح تطبيقات الليزر في القطاع الصناعي ذات أهمية متزايدة.

أليكس وانج

xintian104@xtlaser.com

0086 18766152065