EN
CO₂ laser işarələmə proseslərində yanma izlərinin əsas səbəbləri
CO₂ laser–material qarşılıqlı təsiri zamanı istilik yığılması və geri çıxma dinamikası
Material bir qədər laser enerjisini udur ki, onu istilik kimi aradan qaldıra bilmir; bu halda «istilik yığılması» adlanan hadisə baş verir. Bu, xüsusilə uzun iş dövrlərində, hər bir impuls əvvəlki impulsdan qalan istiliyə əlavə olaraq təsir göstərdiyi zaman müşahidə edilən isti nöqtələrin yaranmasına səbəb olur. Həmçinin «geri yanma dinamikası» adlanan bir hadisə də mövcuddur: burada istilik əslində emal yolunda geriyə doğru yayılır və bəzən artıq emal edilmiş sahələri də yanğınla zədələyir. Bu hadisə, məsələn, müəyyən metal örtüklər kimi istiliyi yaxşı keçirən materiallarda daha çox baş verir. Akrilik materiallar istiliyi ümumi ağacdan daha az effektiv yaydığı üçün istilik yığılmasını təxminən 38 faiz daha sürətli təmin edir. Çoxlu plastiklər temperatur 150 °C-dən yuxarıda çox uzun müddət qaldıqda karbona parçalanmağa başlayır. Belə zəncivari reaksiya nəticəsində meydana gələn zərərləri dayandırmaq üçün operatorlar tətbiq olunan güc miqdarı ilə hər bir konkret materialın soyuma müddəti tələb etməzdən əvvəl davam edə biləcəyi maksimum yük arasında optimal balansı tapmalıdır.
Kənarların yanması, lazer quyruğu effektləri və ümumi substratlarda tərs tərəfdə işarələnmə
Kənar yanması, qazma işarələrinin kənarlarının kömürleşməsi ilə baş verir və bu, adətən Qausian şüasının necə işlədiyinə bağlıdır. Bu şüaların intensivlik profili enerjini əsasən sərhədlərdə toplayır. Laser başlığı iş zamanı yavaşlayanda və ya tamamilə dayandığında artıq istilik buraxaraq belə adlanan quyruq effektlərinə səbəb olur. 2023-cü ildə "Laser Applications Jurnalı"nda dərc olunmuş son tədqiqatlara görə, alüminium detalların işarələnməsi ilə bağlı bütün problemlərin təxminən iki üçdə biri bu quyruq effektlərindən qaynaqlanır. 3 mm-dən incə materiallarda başqa bir problem — tərs tərəf işarələnməsi müşahidə olunur. Başlıca olaraq, istilik materialın içindən keçir və onun digər tərəfini zədələyir. Bu, PET film və nazik ağac faniqaları ilə işləyən istehsalçılar tərəfindən çox vaxt müşahidə olunur. Fərqli materiallar da müxtəlif şəkildə reaksiya verir. Anodlaşdırılmış alüminium, paslanmayan poladdan daha çox kənar yanmasına meyllidir və təxminən %20 artıq həssaslıq göstərir. Digər tərəfdən, sıx ağac növləri quyruq effektlərinə qarşı rezinlə doldurulmuş laminat məhsullarından xeyli yaxşı davam gətirir.
Yanma izlərini qarşısını almaq üçün CO₂ laser işarələmə parametrlərinin optimallaşdırılması
Akrilik, ağac və örtülmüş metallar üçün güc–sürət–fokus üçlüyü kalibrasiyası
İstehsal mühitində CO₂ laser borularının yaşlanmasına və güc sürüşməsinə kompensasiya edilməsi
Karbon qaz rezonator boruları hər il təxminən %6 effektivlik itirirlər, bu da bərabərsiz işarələmələr və alt səth yanması kimi problemlərə səbəb olan güc sürüşməsinə gətirib çıxarır, xüsusilə də maşınlar uzun müddət ərzində dayanmadan işlədikdə. Bu günlərdə qapalı döngə izləmə sistemləri ilə güc səviyyələrinə nəzarət etmək məqsədəuyğundur. Əksər mütəxəssislər oxunuşlar %5-dən yuxarı getdikdə siqnal verən alarm tənzimləməsini tövsiyə edirlər; bu halda avtomatik təkrar kalibrasiya etmək vaxtı gəlmişdir. Texniki xidmət cədvəlləri mütləq qaz qarışımlarının yoxlanılmasını və ASTM E2108 standartlarına uyğun olaraq güzgülərin əks etdirici qabiliyyətinin sınağını əhatə etməlidir. Kirli optika sistemin performansını ciddi şəkildə aşağı salır və bəzən itkiyi %15-ə qədər artırır. Köhnəlmiş avadanlıq qurğuları üçün güc dəyişikliklərini kompensasiya etmək üçün proqram alqoritmlərindən istifadə etməyin hələ də dəyəri vardır. Bu, partiyalar üzrə işarələmə keyfiyyətini sabit saxlamağa kömək edir və keçən il «Laser Processing Journal» jurnalında dərc olunan son tədqiqatlara görə, böyük miqyaslı elektron komponentlərin istehsalı zavodlarında tullantı materialların miqdarını təxminən %30 azaldır.
Etibarlı CO₂ Lazer İşarələmə üçün Termal İdarəetmə Strategiyaları
Hava köməyi optimallaşdırılması: təzyiq qradiyentləri, nozul dizaynı və soyutma effektivliyi (ASTM F3294-22 standartına uyğun)
Hava köməyini düzgün tənzimləmək istilik yığılmasının idarə edilməsində, yəni materiallarda bu narahat edici yanma izləri və kömürleşmiş kənarların yaranmasına səbəb olan amilin idarə edilməsində hər şeyi dəyişdirir. ASTM standartı F3294-22-ə görə, təzyiqi təxminən 0,2–0,5 MPa aralığında saxlamaq, qırıntıları uzaqlaşdıran və iş sahəsinin yaxınlığında temperaturu təxminən 40 °C qədər azaldan laminar axın effekti yaradır. Çoxlu maşın zavodları konik formalı nozulların, əgər onları kəsilən materialdan təxminən 2–5 mm yüksəklikdə saxlanılırsa, adi silindrik nozullara nisbətən daha yaxşı işlədiyini müşahidə etmişlər. Bu konik formalı nozullar, lazerin dəqiq vurduğu nöqtənin ətrafına daha çox hava yönəldərək periferik yanma problemlərini təxminən dörddə bir azaldır. Akril və ya ağac ilə işləyərkən bir çox texniklar sadəcə sıxılmış hava yerinə azotdan, axın sürəti 12–18 litr/dəqiqə olmaqla istifadə etməyi üstün tuturlar. Bu xüsusilə pulsasiyalı lazer parametrləri ilə birləşdirildikdə daha effektiv olur, çünki iş prosesində artıq istiləşməni qarşısını alır. Nozulların necə tənzimləndiyinə diqqət yetirmək və qazın təmizliyini təmin etmək yalnız yaxşı praktika deyil — bu, istilik idarəetmə tələblərini ödəmək və artıq enerjinin geri yansımaları nəticəsində arxa tərəfdə meydana gələn bu narahat edici izlərdən qaçınmaq üçün praktiki olaraq vacibdir.
CO₂ laserla işarələmədə materialın hazırlanması və qoruyucu tədbirlər
Maskalayıcı lent və qoruyucu arxa örtük: qalıq, miqyaslanma və tərs tərəfdə yanma azaldılması (PET-ə əsaslanan silikon lentlə 42% orta yaxşılaşdırma)
Materialların necə hazırlanması istehsal zamanı yanma izlərinin görünməsində böyük rol oynayır. Adi maskalama lentləri emaldan sonra təmizlənməsi lazım olan yapışqan qalıntısı buraxır və həmçinin səthi qeyri-bərabər və ya pürüzlü səthlərdə yaxşı işləmir ki, bu da sonradan problemlərə səbəb olur. Yaxşı xəbər odur ki, PET əsaslı silikon lent hər iki problemi tamamilə həll edir. Testlər göstərir ki, bu növ lentdən istifadə edildikdə arxa tərəfdə yanma halları təxminən 42 faiz azalır, çünki silikon komponentlər arasındakı istilik maneəsi kimi daha yaxşı işləyir. Bu lentin fərqləndiyi şey onun müxtəlif formalara və ölçülərə uyğunlaşa biləcəyidir — adi sərt lentlər bunu etməyə qadir deyil. Ən yaxşı nəticələr üçün silikon təbəqəsinin birbaşa PET əsas materialının üstünə yerləşdiyi lentləri seçmək lazımdır. Belə quruluş istiliyi daha bərabər şəkildə yaymağa kömək edir və eyni zamanda istehsal prosesində işarələrin aydın qalmasını və kənarların iti olmasını təmin edir.
SSS
CO₂ laser ilə işarələmədə istilik yığılması nədir?
Termal yığılma, materialın istilik kimi daşıya bilmədiyi qədər çox lazer enerjisi udması zamanı baş verir və uzun müddətli iş rejimlərində isti nöqtələrin yaranmasına səbəb olur.
CO₂ lazer ilə işarələmədə yanma izləri necə azaldıla bilər?
Yanma izlərini azaltmaq üçün güc, sürət və fokus parametrlərini optimallaşdırmaq, hava köməyi istifadə etmək və PET-əsaslı silikon lent kimi lentlərlə materialın düzgün hazırlanmasını təmin etmək lazımdır.
Lazer işarələmədə hava köməyinin təsiri nədir?
Hava köməyi, zərrəcikləri uzaqlaşdıran və lazer nöqtəsinin yaxınlığında temperaturu azaldan laminar axın yaradaraq istilik yığılmasını idarə etməyə kömək edir; bu da yanma izlərini və kömürleşmiş kənarları qarşısını alır.