Зөөврийн лазер цэвэрлэгээний машины хүч чадал хэр их шаардлагатай вэ?

Лазерын чадал болон гар утасны лазер цэвэрлэх машины ажиллагаанд гүйцэтгэх үүргийг ойлгох Гар утасны лазер цэвэрлэх машин Гүйцэтгэл

Зөөврийн цэвэрлэгээний машины талаар ярих үед лазерын хүч нь ихэвчлэн ваттаар хэмжигдэх энерги хэдий хэмжээгээр гарахыг илэрхийлнэ. Энэ энергийн түвшин нь машины цагаан толгой, бохирдлыг зохицуулан агааржуулах замаар үр дүнтэй цэвэрлэж чадах эсэхийг шийднэ. Их ватттай нь ерөнхийдөө илүү сайн ажиллагааг илэрхийлнэ. Энэ тохиолдолд энерги нягт нь чухал хүчин зүйл бөгөөд энэ нь нийт хүчийг лазерын толгойны хэмжээнд хувааж олно. Жишээ нь, 500 ваттын хүчин чадалтай машин 0.5 квадрат мм орчим толгой ашиглан ажиллавал ойролцоогоор 1000 жоуль/квадрат см энерги нягт бүхий байна. 2023 онд Laser Applications сэтгүүлийн дугаарласан судалгаагаар ийм төрлийн тоноглол нь 300 ваттын бага хүчин чадалтай хувилбаруудтай харьцуулахад хөнгөн исэлдэлтийн асуудлыг ойролцоогоор 35 хувь сайн хурдан шийдэж чадна.

Ватт болон энерги нягтын хамаарал

Зөөврийн лазерын цэвэрлэгээний төхөөрөмжийн хүчний муж нь ерөнхийдөө 100 Вт-аас эхлээд жижиг төмөрлөг ажлыг хийхэд тохиромжтой бөгөөд том гадаргуун дээрх өнгөлгөөг авахад 3000 Вт хүртэлх хүч хэрэгтэй байдаг. Талбай дээр ажилладаг хүмүүс нь ихэвчлэн 700-1500 Вт хүртэлх дунд зэрэг моделүүдийг сонгодог нь зөөвөрлөгдөх чадвар сайтай бөгөөд цагт 2-3 м2 хэмжээний дундаж хурдтай ажилладаг. Гэсэн хэдий ч түгээд машин нь хэдэн Вттай байгаагаас илүүтэй холбоотой. Жишээ нь, 1000 Вт-ын чадалтай, пульсны тохируулгын тохиргоотой төхөөрөмж нь 50 микрометр зузаан будагны давхаргыг эвдэрхий материалд халдаггүйгээр авч чаддаг бол тогтмол параметртэй их чадалтай төхөөрөмжүүд үүнийг хийх чадваргүй.

Зөөврийн лазерын цэвэрлэгээний машины хүчний муж (100Вт-оос 3000Вт хүртэл)

100-600 Вт цахилгаан эрчим хүчин чадал бүхий систем нь музейн артефактыг хадгалах, хагтлагийн чипийг цэвэрлэх зэрэг ажлуудад маш сайн тохирдог. Эдгээр төхөөрөмжүүд 10-40 микрометр зузаан хучилтыг 0.8 мм/с хурдтайгаар хөдөлж байгаа үед нь авч чаддаг. Нөгөө талаар, 2000-3000 Вт чадалтай, томоохон цахилгаан эх үүсвэр шаарддаг эдгээр том хэмжээний зэв хамгаалалтын цэвэрлэгээний төхөөрөмжүүд нь далайн зэврэлийн 2 мм-ийн зузаан давхаргыг цэвэрлэж чаддаг. Гэсэн хэдий ч эдгээр төхөөрөмжүүд нь зориулалтынх нь нэгэн адил зөвхөн гар дээрээ зөөж ашиглах боломжгүй байдаг. Шинэчлэгдсэн цахилгаан саадгүй лазерын технологийн тусламжтайгаар 1200 Вт чадалтай лазерын төхөөрөмжийг 30 кг-аас бага жинтэй болгон хөнгөлсөн байна. Энэ нь 2019 онд гарсан ижил төстэй загваруудтай харьцуулахад жингийн хувьд 60%-иар буурч, ажлын талбайд амархан зөөж ашиглах боломжийг олгодог.

Цахилгаан эрчим хүч цэвэрлэгээний үр ашгийг болон нарийвчлалыг хэрхэн нөлөөлөх нь

300 Вт-ын машиныг ихэвчлэн хоёр дахин ажиллуулахад хэт их хэмжээний хөнгөн цагаан хурдас авах боломжтой байдаг бол 2000 Вт-ын хувилбар нь зүгээр л хоёр удаа ажиллаад ажлыг гүйцэтгэдэг. Гэсэн хэдий ч бүрэн чадлыг ажиллуулах үед нэгэн төрлийн харьцаа байдаг. Ихэнх ажиллчид 500 Вт-аас дээш чадалтай системийг 95% чадалтай байлгах нь агаарын онгоцны хэсгүүдийг тэмдэглэхэд илүү нарийвчлалыг хадгалж байдаг бөгөөд хязгаар хэтрүүлэх үед 0.3 мм-ээс 0.1 мм нарийвчлалыг хадгалдаг. Талбайн тайланг харвал амжилт ордог цэг нь 1500 Вт орчимд байдаг. Эдгээр машиныг квадрат метрт 1.2 жоуль энергийн нягттайгаар нэг удаа ажиллуулахад инженерийн будагны 90% -ийг авч чаддаг бөгөөд энэ үед дэд хавтангийн температурыг 40 градус Цельсийн хэмжээнээс доош байлгахад маш чухал байдаг.

Лазерын чадал шаардлагатайг тодорхойлдог гол хүчин зүйлс

Материалын төрөл ба бохирдолын хүнд байдал

Зөөврийн лазер цэвэрлэгчийн зөв чадлыг сонгох нь ямар материалтай ажиллаж байгаа, тэр нь хэр их бохирдсон байгаагаас хамаарна. Хэрэв цөлөөт гадаргуу эсвэл найрмал материалыг цэвэрлэх шаардлагатай бол илүү их чадал нь гадаргуугийн цохролт үүсгэх магадлалтай тул ихэнх хэрэглэгчид энэ тохиолдолд 100-400 Вт чадалтай машиныг сонгодог. Харин хатуу ган эсвэл зузаан оргилд хучигдсан хэсгүүдийг цэвэрлэх шаардлагатай бол 800-1500 Вт чадалтай илүү хүчтэй лазер ашиглах шаардлагатай байдаг. Үйлдвэрийн эпоксид будаг гэж авч үзвэл тэр нь 200 микрон зузаан байдаг бөгөөд бидний шинжилгээнд түүнийг цэвэрлэхийн тулд квадрат сантиметр тутамд 14-18 Жоуль энерги зарцуулах шаардлагатай байдаг. Энэ нь дор хаяж 1000 Вт чадалтай төхөөрөмж ашиглах нь зүйтэй гэсэн үг юм. Дүгнэж хэлвэл, лазерын чадлыг бохирдлын зэрэгт нь тохируулах нь гадаргууг хэт халахаас сэргийлж, материал бүтцийн бүрэн байдал хадгалахад тусалдаг бөгөөд энэ нь техникчид нарийн туршлагаар суралцдаг арга юм.

Гадаргуугийн талбайн хүрээ ба цэвэрлэх хурдны шаардлага

Том проектууд дээр ажиллах үед илүү чадлын тохиргоотой гарын зэргийн лазерын цэвэрлэгээний төхөөрөмжүүд нь тодорхой ажлын хугацааг багасгадаг ч ашиглах явцад нэмэлт бэрхшээлтэй байдаг. Тоон мэдээг үзвэл: 500Вт-ын загварууд нь цагт 2-оос 3 квадрат метр талбайг дунд зэрэг өнгөрөөс цэвэрлэх боломжтой байхад, 1500Вт-ын хүнд төхөөрөмжүүд цагт 6-оос 8 квадрат метр хүртэлх талбайг цэвэрлэж чаддаг. Ийм том төхөөрөмжүүд нь төмөр замын системийг барих газрууд эсвэл хоолойн шугамыг засварлах компаниудад шаардлагатай байдаг. Гэхдээ нэгэн бэрхшээл бий. Илүү их чадал нь илүү их энерги хэрэглэдэг гэсэн үг юм. 1200Вт-аас дээш чадалтай машинууд нь хөргөлтийн хүчин чадлыг 35-50 хувь нэмэлтээр шаарддаг бөгөөд талбайн нөхцөлд ажиллахад тогтвортой цахилгаан эх үүсвэр шаарддаг. Талбайн техникийн ажилчид ихэвчлэн ажлыг хэр хурдан хийх шаардлагатай байгааг тодорхойлж, талбайд бодитоор байгаа дэмжлэг үзүүлэх инфраструктурыг үнэлэх замаар засварын хүлээлтээс сэргийлдэг.

Талбайн ажилд гарч буй зөөврийн боломжийн баталгаа ба чадлын харьцаа

Одоогоор индустрийн гар утасгүй лазерын цэвэрлэгчид нь 3000 ваттын чадал хүртэл очиж байна, гэсэн хэдий ч талбайн ихэнх техникчид илүү хөнгөн зүйлсийг илүүд үздэг. Хамгийн тохиромжтой цэг нь 700-1500 ватт орчимд байдаг бөгөөд тэр үед машины жин 30 килограммаас бага байж чаддаг. Эдгээр дунд зэрэг системүүд нь өдөр тутмын ажлуудад тулгардаг ихэнх ажлуудыг гүйцэтгэж чаддаг бөгөөд гадаргын дээж, өмнөх ажлуудаас үлдсэн будаг гэх мэт зүйлсийг хөнгөн цэвэрлэж чаддаг. Хүнд ажлуудад том 2000 ваттаас дээш чадалтай машиныг ашигладаг ч ихэвчлэн тэдгээрийг зөөх транспортын хэрэгсэл эсвэл нэмэлт хөргөлтийн систем шаарддаг тул нарийн зай, толгой дээрх ажлуудад ашиглахад төвөгтэй байдаг. Сүүлийн судалгаагаар ажилчдын ойролцоогоор гуравны хоёроос нь бүх ажлыг бүрэн чадлаар хийхээс илүү тохируулга хийх боломжтой төхөөрөмжүүдийг сонгож байна. Учир нь талбайн нөхцөл байдал, ажлын төрлөөс шалтгаалан өөр өөр арга хандлагыг шаарддаг.

Бага чадалтай гар утасгүй лазерын цэвэрлэгээний төхөөрөмж: Хэрэглээний хүрээ

Бага чадлын системүүд (100Вт–600Вт): Нимгэн цэвэрлэгээ болон нарийн ажлууд

100 ваттаас 600 ваттын хүрээнд ажилладаг лазерын цэвэрлэгээний төхөөрөмжүүд нь дэвсгэр юмны ёроолыг хохироохгүйгээр байгалийн бохирдлыг арилгахад маш сайн ажилладаг. Тэдгээрийн технологийн үндэс нь лазерын энергиийн богино даралтыг ашигладаг бөгөөд энэ нь хагас миллиметрээс бага зузааны хөнгөн өнгөр, исэлдэлтийн давхарга, мөн тийм нимгэн органик бүрхүүлийг уурашилгах замаар арилгадаг. Сонирхолтой нь тэдгээр нь нарийн боловсруулалт хийсэн металл хэсгүүдийг ч эхний байдалд нь хадгалж байна. 2024 онд хийсэн сүүлийн үеийн туршилтууд нь эдгээр төхөөрөмжүүд нь алтлагдсан цахилгаан холболтоос ирэх бүх загасны 99 орчим хувийг арилгаж чаддагийг харуулсан. Мөн энэ процессын үед гадаргуугийн чанарыг алдагдуулдаггүй.

Дунд чадлын системүүд (700Вт–1500Вт): Гудамжны болон инженерийн ажиллагааны тэнцвэр

Цахилгаан эрчим хүчний түвшин нь зөөврийн болон хүнд инженерийн ажилд хангалттай чадалтай хослуулж өгдөг. Бид 15-30 кг жинтэй, квадрат сантиметр тутамд 3-8 жоуль энергийн нягттай системүүдийн талаар ярьж байна. Энэ нь практик дээр юу гэсэн үг вэ? Засварын бригад эпоксидыг нь хөнгөвчлөн агаарын тээврийн хэсгээс авч болохгүй эсвэл зэвэрдэггүй ган дээрх бат бөх бэхэлгээний тэмдгүүдийг амархан арилгаж болно. Бодит нөхцөлд туршсан үр дүн нь эдгээр төхөөрөмжүүд бэлтгэлтийн цагийг хэмнэж байгааг харуулжээ. Нэг судалгаа тухайн тохиолдолд замын засварын ажилд анхаарал тавьсан бөгөөд ажилчид гар аргаар хийдэг шлифовка хийхэд өмнө нь зарцуулдаг цагийнхаа 2/3 хэмнэсэн байна.

Тохиолдолын судалгаа: автомашины гадаргууг бэлтгэхэд дунд чадлыг ашиглах

Энэ сард 1000 ватт хүчин чадалтай гар утасны лазер цэвэрлэгчийг ашиглан өнгөний давхаргаас түүхэн машинуудын биеийг цэвэрлэсэн байна. Энэ лазерийн систем нь 7 давхарга өнгө (нийтлэгээр 850 микрометр зузаан) бүхэлд нь авч чаджээ. Ингэсэн хэдий ч анхны гангийн гадаргууг хуучин хэвээр нь хадгалж чаддаг бөгөөд энэ нь ондоо сэргээхэд маш чухал байдаг. Ажилчид эртний машиний биеийг цэвэрлэхэд өмнөх эсэргүүцэлтэй цэвэрлэгээний арга бодвол 40 хувь хурдан ажилласан байна. Ийм учраас салонууд одоо энэ технологийг ашиглаж эхэлсэн юм .

Хөнгөн үнс, зузаан багатай өнгө, мэдрэг гадаргуун дээрх цэвэрлэгээний ажиллагаа

Бага дунд зэрэг хүчин чадалтай систем нь дараахь тохиолдолд хамгийн сайн үр дүн өгнө:

• Гадаргуугийн исэлдэлт <100 μm гүн
• Боягийн давхарга ‏300 μm зузаан
• Мэдрэг суурь (зуу, хөнгөн цагаан, шил)
  Туршилтууд нь 150‏500Вт-ын төхөөрөмжүүд далайн давсны үлдэгдлийг 90‏98%-иар бүүлэгчид, металлын хөгжрөлийг хурдасгахгүйгээр зайлуулж байгааг харуулсан бөгөөд энэ нь түүхийд чухал ач холбогдолтой.

Энэ ажиллагааны муж нь 2023 оны үйлчилгээний тоног төхөөрөмжийн судалгаагаар аж ахуйн 72% нь өндөр чадлын системгүйгээр хангалттай цэвэрлэх үр дүнгээ хүрээд байгааг харуулж байна.

Чадалтай зөөврийн лазер цэвэрлэгчид: Боломжууд болон авч үзэх зүйлс

Хүнд инженерийн болон том масштабын гадаргуу бэлтгэхэд хэрэглэгдэх

1500 Вт-аас 3000 Вт хүртэлх бүхэлдээ чадалтай гар утасгүй лазер цэвэрлэгээний төхөөрөмжүүд нь төрөл бүрийн салбарын өрсөлдөгчид наалдсан бохирдлыг устгахад ашигладаг гол хэрэгсэл болон хувирч байна. Жишээлбэл, онгоцны барилгын газрууд нь ихэвчлэн 2000 Вт-аас дээш чадалтай төхөөрөмжийг ашиглан далдлагдсан давхарга бүхий далдлагыг цэвэрлэх бөгөөд цаг тутамд 4-8 квадрат метрийг цэвэрлэж чаддаг. Төмөр замын үйлдвэрт болон 1500 Вт чадалтай загваруудыг ихэвчлэн сонгож, том бүтцийн балкууд дээрх исэлдсэн давхрагыг арилгахад ашигладаг. Эдгээр төхөөрөмжүүд 2-5 мм зузаан исэлдсэн давхрагыг амжилттай цэвэрлэх чадвартай бөгөөд энэ нь ихэвчлэн зам түүхийн сэргээлтийн үед илэрдэг. Сүүлийн жилийн лазерийн абляцийн судалгааны үр дүнгээс харахад талбайн цэвэрлэгээний үр дүн нь анхны нэг удаагийн цэвэрлэгээнд 95 хувийн амжилттай гэж тодорхойлж болно.

Лазерын чадлын давхаргын зузаан болон цэвэрлэх үр ашигт үзүүлэх нөлөө

Тэсвэртэй, том талбайн цэвэрлэгээний ажлын өндөр чадалтай машинууд

2024 оны салбарын шинжилгээ нь 2000Вт-ын зөөврийн лазер цэвэрлэгээний машиныг 500 м² бетон дээр 1.8 мм зургийн будаг өнгөрсөн үед 800Вт-ын загваруудтай харьцуулахад том гадаргуугийн бэлтгэлтийн цагийг 60% -иар бууруулдаг. Эдгээр системүүд нь цахилгааны хэлбэлзэл 8 цагийн турш <5% байхад тогтвортой гаралтыг хадгалж байна. Энэ нь шугам сүв болон савны талбайн төслүүдэд цэвэрлэгээний тогтвортой байдалд маш чухал.

Өндөр чадал үргэлж дээр үү? Хэт чадалтай тухай хуучирсан ойлголтыг буруу болгох

Илүү өндөр ватттай машины хувьд тодорхой нимгэн 3 мм-ийн давхрагыг 1000 Вт-ын хувилбаруудаас 40% илүү хурдан арилгадаг. Гэсэн хэдий ч энд нэг онцлог байдаг. Эдгээр том хүчний инструментууд нь квадрат метр тутамд бараг гурван дахин илүү энерги хэрэглэдэг. Өнгөрсөн жилхэн гарсан судалгаа сонирхолтой юм байв. Эзэлхүүн ихтэй системийг ашиглаж байгаа үйлдвэрлэгчдийн ойролцоогоор дөрөвний нэг нь зарим тохиргоог өөрчлөх замаар хүчийг бараг талд нь бууруулж болохыг ижил арилгах ажлын хувьд олж мэдсэн байна. 50-100 нано секундийн хооронд импульсын үргэлжлэх хугацааг тохируулах, цаашид цацрагийн давхцал 30-40 хувь байхыг хангах нь чухал байв. Мөн үйлчилгээгүй ч орхисон байж болохгүй юм. Ийм хүчирхэг машинууд нь савханцарыг илүү хурдан гэмтээдэг тул үйлдвэрийн эзэд 5 жилийн турш 1 квадрат метр тутамд жилд ойролцоогоор 12 долларын нэмэлт зардал гаргаж байна.

Зөв Чадлын Түвшинг Сонгох нь: Таны Гар Машинт Лазерийн Арилгагч

Цэвэрлэх шаардлагад тохируулан цахилгаан хүчийг сонгох алхам алхмаар заавар

Оптималь лазерийн хүчийг сонгох нь дараах гурван үнэлгээнээс эхэлдэг:

1. Бохирдлын төрөл : Исэлдлийн зузааныг (хөнгөн дэвсгэртэй эсвэл далавч хэлбэрийн далд үүссэн исэлдэл) болон хучилтын төрлүүдийг (будаг, тос, эсвэл дулааны хаван) тодорхойлох
2. Материалын мэдрэг чанар : Хүнд даавуу болон электроник багаж хэрэгслийн хувьд <50 Вт/см² энергийн нягт шаардлагатай бол аж үйлдвэрийн ган нь 100–150 Вт/см² хүртэл нягтыг тэсвэрлэж чаддаг
3. Ажиллагааны зорилт : Талбайн баглаачид 10 м²/цаг хамрах хүрээтэй бол 1000 Вт-ын систем шаарддаг бол сэргээх төслүүд нь хурдаас илүү нарийвчлалд анхаарал хандуулдаг

Элбэг бүтээгдэхүүнгүй хэрэглээг зохихгүй ажиллуулах: Бага интенсив хэрэглээнд хэт хүчирхэг төхөөрөмж ашиглахээс сэргийлэх

Өндөр чадлын лазер (2000–3000W) нь нарийн будаг эсвэл гадаргуугийн дээд төмрийн үнэмлэхийг цэвэрлэхдээ 35–50% илүүдэл энерги алдагдуулдаг. Энэ нь зөвхөн хэрэглээний зардлыг нэмэгдүүлэхгүй, аюулгүй байдлын эрсдлийг хэмнэлтгүй плазмын баганыг үүсгэснээр ихэсгэдэг. Зурагт урлалын хадгалалт эсвэл хагас дамжуулагчийн цэвэрлэгээнд 100–300W-ийн гар утасны нэгжүүд нь суурь материалыг муудуулахгүйгээр бохирдлыг 97% хүртэл арилгадаг.

Чадлын сонголтыг оновчтой болгохын тулд салбарын тодорхой зөвлөгөө

Зөөврийн лазер цэвэрлэгээний төхөөрөмжүүд нь хүч чадлыг хэрэглээний шаардлагатай тэнцвэртэй байлгадаг — аж үйлдвэрийн зэрэглэлийн 3000Вт-ийн системүүд нь онгоцны зогсоолын хэмжээтэй даалгавруудыг гүйцэтгэдэг бол 500Вт-аас бага загварууд нь нарийн ажлуудыг эзэлдэг. Үйл ажиллагааны хэмжээ, аюулгүй байдал, төсөвийн хязгаарыг эдгээр тулгуур үзүүлэлтүүдтэй харьцуулан харьцуулж, хэт их эсвэл хэт бага хөрөнгө оруулалтаас сэргийлнэ үү.

Түгээмэл асуултууд

Лазерын хүч чадал гэж юу вэ? Яаж хэмэгддэг вэ?

Зөөврийн цэвэрлэгээний лазер машинд лазерын хүч чадал нь ваттаар хэмжигдэх энерги үүсгэх чадварыг илэрхийлнэ. Энэ нь хяналагддаг абляцийн аргаар байгалийн бохирдлыг арилгах чадварыг тодорхойлдог.

Цэвэрлэх ажилд ямар ваттын чадал тохиромжтой вэ?

Тохиромжтой ваттын чадал нь таны гүйцэтгэх ажлаас хамаарна. Талбайн ажлын хувьд 700-1,500 ваттын дунд чадлын загварууд нь хамгийн сайн сонголт бөгөөд хүнд даалгаварт 3,000 ваттыг шаардаж болно.

Лазерын чадал цэвэрлэх хурдад яаж нөлөөлөх вэ?

Илүү өндөр чадалтай тохиргоо нь боловсруулах хугацааг багасгадаг. Жишээлбэл, 500Вт-ын загвар нь цагт 2-3 квадрат метр, 1,500Вт-ын төхөөрөмж нь цагт 6-8 квадрат метрийг цэвэрлэж чаддаг.

Илүү их ватт нь үргэлж дээр байдаг уу?

Заавал биш. Өндөр ватттай төхөөрөмжүүд илүү хурдан ажилладаг ч илүү их энерги хэрэглэдэг бөгөөд нэмэлт хөргөлтийг шаардаж болно. Хэт чадалтай байх нь зардлыг нэмэгдүүлэхээс гадна аюулгүй байдлын асуудал үүсгэж болзошгүй.

Лазер цэвэрлэгээний машины хувьд ямар чадлын түвшинг сонгох ёстой вэ?

Бохирдлын төрөл, материалын мэдрэг чанар, ажиллагааны зорилтуудыг авч үзээрэй. Чадлыг бохирдлын зузаан, төрөл, материал энергийн тэсвэртэй байдалд тохируулан сонго.