Лазерийн цуглуулалтад хамгаалах хийн сонголт

Лазертай хайлуулах үйлдвэрт хамгаалах хийний үндсэн үүрэг

Ургамал нь ургамал болон ургамалтай холбоотой

Энэ нь элсэх үед элсүүлэгчдийн нэрээр элсэлсэн металлын эргэн тойронд хатуу хатуу хатуу хатуу хатуу хатуу хатуу хатуу хатуу хатуу хатуу хатуу хатуу хатуу хатуу хатуу хатуу хатуу хатуу хатуу хатуу хатуу хатуу хатуу хатуу хатуу хатуу ха Энэ нь хүчилтөрөгч, азотын зэрэг агаарын бүрэлдэхүүн хэсгүүд халуун металлын хослолд орж ирэхгүй болгодог. Эдгээр элементүүд нөлөөлөхөд жижиг нүх (пороз) үүсгэж, металлыг эвдэрч, цаашид хатуужилтад тэсвэртэй болдоггүй. Энэ нь гаднах элементэд хүчтэй хариу үйлдэл үзүүлдэг металлуудтай ажиллахдаа маш чухал зүйл юм. Жишээ нь титаний элсэл эсвэл алюмины хавтан зэрэг. Газны хаалтыг тогтвортой, зохистой хяналттай байлгах нь металлын бүтцийн шинж чанарыг хадгалахын тулд бүх зүйлийг өөрчлөх болно. Ихэнх дэлгүүрүүд нь газны сайн хамар нь лазертай хайгуулын тоног төхөөрөмжүүдийн цэвэр шүүлт, илүү хүчтэй нэгдмэл гэсэн үг гэдгийг мэднэ.

Лазерны туяаны холболттой холбоотой үр ашигтай байдлыг хадгалахын тулд плазманы ургамлын бүрэлдэхүүнийг бууруулах

Холбогч лазер ашиглан өндөр хүчтэй холбогч ажилд хэрэглэх үед, хүчтэр шингэн дулаан нь бүрхүүлийн агаарыг ба металлын уурсыг ионизацлахад хүргэдэг, үүн дотор «плазмын цамхак» гэж нэрлэдэг үзэлд оршдог. Энэ цамхак нь лазер туяаг түүний явж буй замд шингээдэг ба рассеярдаг. Одоо гелийн үүрэг тутамд ирж байна, учир нь түүний ионизацлах потенциал 24,6 эВ-т бөгсөн өндөр бөлгөөн. Denali Weld-ийн судалгааны үр дүнгүүр, түүний түүнхүү чанар плазмын нөлөөг хүчтэр бүүр хориглодэг, аргон хийг ашиглан холбогч ажилд харьцуулж, лазер энергийн ойролцоогоор 40% илүү хэмжээ нь холбогч материалд хүрдэг. Үр дүн? Лучны холбогч чанар сайжирдаг, үүн дотор нүүрлүүр гүн нь тогтвортой бөлгөөн, холбогч хэлбэр нь таамаглаж болдог бөлгөөн, үүн нь үйлдвэрлэлийн үйлдвэрт хүчтэр индустриал лазер холбогч ажилд тогтвортой байдлыг хадгалахад үл хүрэх чухал шаардлага.

Оптикуудыг хамгаалах ба лазер холбогч машинд үйлчилгээний хугацааг уртасгах

Энэ газ нь металлын утааг, цагаан туяныг тусгаарлах хаалттай. Ийм хамгаалалт байхгүй бол цаг хугацаа өнгөрөх тусам л лтсийн дээр жижигхэн цацраг хуримтлагдана. Энэ нь гэрлийн чанарыг маш ихээр засах бөгөөд техникчид эдгээр эд ангиудыг хүссэнээсээ илүү ихээр цэвэрлэх, солих хэрэгтэй болдог. Үйлдвэрлэлийн судалгаагаар хий урсгалыг зөв хийх нь оптикийн солилцоог жилд 35 орчим хувиар бууруулж болно. Зөв хамгаалалттайгаар сайн оптикийн үйл ажиллагааг хадгалах нь төхөөрөмж нь илүү удаан эдэлгээтэй байх төдийгүй өдөр бүр лазерын тогтмол гарцтай ажилладаг үйлдвэрлэгчдийн нийт үйл ажиллагааны зардлыг ихээхэн бууруулдаг.

Газрын шинж чанарыг шинжилгээ: Лазертай элсэн засах машин дахь аргон, гелий, азотын болон хользуу

Ионизацийн потенциал, дулаан дамжуулалт, нягт — хийн физик нь нүүрлэлт ба тогтвортой байдлыг яаж тодорхойлдог

Угаах хэрэглээний хамгаалах хий сонгохдоо анхаарах гурван гол хүчин зүйл байдаг: плазма хэрхэн ойлгомжтой үүсэхэд нөлөөлөх ионжуулах хүчин чадлын, дулааны дамжуулах чадварыг тодорхойлох дулааны дамжуулах үр ашгийг, болон процессын үеэр хаалтын тогтвортой байдалд нөлөөлөх нягт Гелий нь их хэмжээний ионжуулах хүчин чадалтай тул онцлогтой бөгөөд энэ нь плазмагийн хасагдах байдлыг сэргийлэхэд тусалдаг. Энэ нь лазерын эрчим хүчний дийлэнх нь байх ёстой газарт төвлөрдөг гэсэн үг. Гелийн дулааны дамжуулалт нь аргоныхтай харьцуулахад 6 дахин их байдаг. Энэ нь материалын гүнзгийрэлд илүү гүнзгийрэх боломжийг олгодог. 8 мм-ийн товчтой зэсгүй зэсний хавтан дээр аргоны оронд гелий хэрэглэх нь 40 хувиар илүү гүнзгийрсэн гүнзгийрлийг олгодог. Аргоны нягтрал нь нэг куб метрт 1.78 кг орчим өндөр байдаг бөгөөд энэ нь нарийн металлын хавтанг турбулентгүйгээр тайван хамарч чаддаг. Азот нь нягт байдлын хувьд хоёрын дунд ордог бөгөөд австенитээс бүрдсэн зэсгүй зэстэй ажиллахдаа сайн үнэ цэнэтэй байдаг. Зөв хий нийцүүлэгтэй байх нь тухайн материалын нягтрал болон нэгдлийн загварын тодорхой шаардлагаас ихээхэн хамаарна.

Холбогдлын чанарын хоорондын тааруулалт: гелийн гүн нүүрлэлт vs. аргон-ийн бага цацрагт бүтээмж ба үнэд үндэслэн үр дүнтэй бүтээмж

Гелий нь гүнзгий нэвтрүүлэг хийхэд маш сайн ажилладаг. Заримдаа 12 мм-ийн зайтай алюминий эд ангид орж ирдэг. Гэхдээ нэг асуудал бий. Энэ нь аргоныхнаас 3-5 дахин үнэтэй бөгөөд хайлуулгын үед газны урсгал маш их буурахтай тул илүү их цацраг үүсгэдэг. Аргон нь нийтдээ илүү сайн дугуй тогтвортой байдлыг олгодог бөгөөд гелиумынхтай харьцуулахад 30 орчим хувиар цацрагийг бууруулдаг. Түүнчлэн, энэ нь оптикийг хэтрүүлэхгүй, тиймээс засвар үйлчилгээний хэрэгцээ бага байх бөгөөд үйл ажиллагааны зардал бага байх болно. Австенитээс бүрдсэн зэстэй үйлдвэрлэгчдэд азот нь бас сайн сонголт байж болно. Энэ нь эдэлбэрт австенит бүтцийг хадгалахын тулд хордлогоос сэргийлэх чадварыг нь хохироохгүй, гэхдээ хэн ч титан эсвэл алюминий дээр үүнийг ашиглахыг оролддоггүй. Өөр өөр хий хоорондын солилцоо хийхэд хольсон хольцоо ихэвчлэн хамгийн сайн ажилладаг. 90% гелий, 10% аргоны хослол нь гүн гүн гүн гүнзгийрлийн гүнзгийрлийг хадгалахын зэрэгцээ илүү сайхан гадаргууг өгдөг. Үүний зэрэгцээ 70% аргоныг 30% азотоор хольж, хүнсний чанартай зэсний хэрэглээний хувьд маш сайн тэнцвэрт байдлыг бий болгодог.

Материал-сүйлт хамгаалалтын хийн стратегийн оптимизаци: хөнгөн цагаан, хөнгөн цагаан, титан

Хөнгөн цагаан: исэлдүүр сааралдүүр холимог, оксидын сааралдүүр ба тогтвортой түлхүүр нүхний динамика

Алюминий дээрх түлшт үүсгүүр оксид давхарга (Al2O3, хайлах температур нь ойролцоогоор 2072 градус Цельсийн) нь холбогдож буй материалын хооронд холбогдож буй хүнд бүтэц үүсгэдэг, үүн дагаад бүх төрлийн нүхнүүр бүтэц үүсдэг. Хүнд холбогдож буй ажилд хэлийм агуулалт нь 70%-90% хооронд бүхий хийн холимог ашигладаг, учир нь хэлийм нь онцгой дулаан дамжуулалт ба ионизацийн түвшинтэй бөлөк, түүн дагаад түлшт оксид давхаргыг задлаж, холбогдож буй үйлдэлд түлхүүрхөн хувиргагч хоолойг тогтвортой барьж держит. Үр дүн? Холбогдож буй гүн нь их сайжирч, холбогдож буй талбайд илүү төвтөгнөр тархалт үүсдэг; судалгаанууд нь өнгөрсөн жилийн «Холбогдож буй сүүл» сэтгүүлд тавьж буй мэдээллээр, аэрокосмосын өндөр чанарын хэрэглээнд аргон хийн харьцуулж, нүхнүүр бүтэц 30%-иар багасдаг. Хийн урсгалыг зөвхөн зөв тохируулж буй нь мөн чухал, учир нь тогтвортой бус урсгал нь турбулент нөхцөл үүсгэдэг, түүн дагаад бүтээдийн эцсийн чанарыг муудуулж буй шинэ дутагдал үүсдэг.

Стайнлесс сталь ба титан: инертность, үнэ ба линзийн хамгаалалт хооронд тэнцвэртэй аргон дагуулхан холимог

Аргон хамгаалах хийн хувьд нержүрэл ба титан хамгийн сайн ажилладаг, учир нь тэр хий нь урвалд ордоггүй, мөн үнэт цагаа хадгалдог ба өнөөдөр бидний хаана ч харж буй хүнд нөхцөлд зориулж хийгдсэн лазерын галт холбогчидтой хамгийн сайн хамтран ажилладаг. Нержүрэлтэй ажиллах үед цэвэр аргон хийн тусламжтайгаар исэлдэл үүсэх нь саатуулдог, ийнхүү коррозион үүсэх нь саатуулдог ба бүхний хүсдэг гоёмсог галт холбогчдын шүүрт үлдмүүр хадгалдог. Титан үүнээс өөр бөөрнүүр, учир нь түүнд хамгийн бага хэмжээний хүчилтөрүүд юм уу азотын хольц түүнийг хатуу болгодог. Зарим үйлдвэрт аргонд 1–2% устөрөөд холимог хийн тусламжтайгаар гүн холбогчдын үр дүнг сайжруулдог, гэтэдүүр влагийн түвшин 50 миллионд нь нь хүртэл бүрэн хяналтанд байх ёстой ба устөрөөдийн хэт их хэмжээ нь трещин үүсгэх нь саатуулдог тул хийн урсгалын хурдны төдийхүүр нарийн тохируулалт шаардлагатай. Аргон хийн тусламжтайгаар цацраг хөөрөх нь багасдог — нөгөө нь төхөөрөмжийн оптикийн цэвэр байхыг хангадог, мөн үйлдвэрлэгчдийн тайлангаар төхөөрөмжийн тасралтгүй ажиллах үед жилийн дотор үйлчилгээний зардлын 40% хүртэл хадгалдог.

Даатгалт лазерийн холбогч машин ажиллахад найдвартай, практик нүүрлэлт оптимизаци

Урсгалын хурдны тохируулалт: турбулентшүүрэл (хувсархуу) ба хангалтгүй хамрах (оксиджих) үзэгдлийг саархуулж

Холбогдож буй хүчлүүдийн урсгалын хурд нь холбогдож буй чанарын хувьд үнэнхүй таамаглалын ач холбогдолтой. Хэрэв тэр 15–20 литр/минутаас бага бөлгөөн, холбогдож буй бүс рүү агаар орж, ийнхүү исэлдүүлэлтийн асуудал үүсгэж буй аюул үүсгэнэ. Нөгөө талаас, урсгалын хурд 30 литр/минутаас дээш үүсгэнэ, түүн дагуу турбулентность үүсгэнэ, мөн шингэн металл дотор хийн бөртлүүд баптаж буй аюул үүсгэнэ. Холбогдож буй металлурги судалгаанууд нь түүн дагуу нүхнүүдийн тоо 40%-иар нэмэгдэж буйг харуулж буй. Гэтэл зөв тэнцвэр олох нь хялбар ажил биш. Тэр нь сүүдлүүрний загвар, холбогдож буй материалын зузаан, мөн холбогдож буй толгойн хөдөлгөөний хурд гэх мэт хүчин зүйлс дээр хамаарна. Хамгийн чухал нь, тогтмун чанарын үр дүнд анхаарах хүмүүс урсгалын хурдыг тогтмол шалгах ёстой. Түүн дагуу урсгалын хурдын хэмжигчид системд бүтээдгүй, лазер холбогдож буй машинд хяналтын төхөөрөмжтүүдтэй хамтран ажилладгүй, операторууд үйлдвэрлэлд бодит цагт давтамжит үр дүн хангаж буй.

Коаксиал болон талын урсгал: элсэлтийн геометрийн тогтвортой байдал, үйлдвэрийн лазертай элсэлтийн машинтай систем нэгдэлд нөлөөлөх

Үйлчилгээний арга нь элсэлтийн тогтвортой байдал болон үйлдвэрлэлийн уян хатан байдлыг хамардаг:

Коаксиал шувуу нь лазер туяа болон хаалганы хийг хамтдаа нягт хамтран ажилладаг. Энэ нь хурдан автоматжуулсан хайгуулын ажил хийхэд маш чухал юм. Гэхдээ эдгээр системүүд үр дүнтэй байхын тулд үзмэрт байнга анхаарал хандуулах хэрэгтэй. Талын нисэх системийг одоогийн ажлын станцын тохируулалтад маш их асуудалгүйгээр тохируулж, элсүүлэгчдэд хэцүү нэгдмэл бүсэд илүү сайн хүрэх боломжийг олгодог. Гэхдээ тэд өөрсдийн гэсэн бэрхшээлтэй байдаг. Ажилчид ихэвчлэн шатахууны хөдөлгөөний хурдыг өөрчлөх, эсвэл эрчим хүчний тохируулгыг тохируулах шаардлагатай байдаг. Бараг бүх томоохон аж үйлдвэрийн лазертай хайлуулах тоног төхөөрөмж нь аль аль хэлбэрт зориулсан сонголттой байдаг. Тэдгээрийн аль нэгний хооронд сонгох нь ихэвчлэн өдөр бүр хэдэн хэсгийг элсүүлэх шаардлагатай, эдгээр хэсгүүдийн хэлбэр нь ямар байдаг, болон бүх үйл явц нь хэр автоматжуулсан байх ёстой гэх мэт хүчин зүйлээс хамаарна.

Түгээмэл асуултууд

Лазертай хайлуулахдаа гасыг хамгаалах нь яагаад чухал вэ?

Хамгаалах хий нь лазерын бүтээлд чухал үүрэгтэй, учир нь түүн дээрхислэл, бохирдлыг саатуулж, плазмын утасны үүсэлтээс саатуулж, лазерын цуглуулан тогтвортой бүтээлд туслах ёстой. Мөн оптик системийг хамгаалж, лазерын бүтээлд хүртэлх үйлдлийн хугацааг уртасгаж.

Аргон хийн оронд гелийг хамгаалах хийн хувьд ашиглах давуу талууд юу вэ?

Гелийн ионизацийн потенциал өндөр бөгөөд, түүн дээрх плазмын утасны үүсэлт багасаж, илүү олон лазер энергия шовгийн дотор хүрч, гүнзгилүүр холбогчдын үүсмүүрт туслах ёстой. Гелий мөн дулаан дамжуулалтын үзүүрлэлт өндөр бөгөөд, гүнзгилүүр холбогчдын үүсмүүрт туслах ёстой, гэтгүй түүн дээрх үнэ үлүүр дорогоо, аргон хийн хувьд харьцангуй илүү их шаварлалт үүсгэж.

Алюминий, хөнгөн цайр, титан холбогчдын үүсмүүрт аль хийн холимог хамгийн тохиромжтой вэ?

Алюминийн хувьд оксидын давхаргуудыг саатуулж чадах гелийн холимог хийн хувьд зөвлөмүүр. Хөнгөн цайрын хувьд цэвэр аргон хий эсвэл жижиг хэмжээний хүчилтөрөгч нэмж аргон хийн хувьд зөвлөмүүр. Титаны хувьд аргон хий эсвэл аргон-устөрөгч холимог хийн хувьд усны агууламжийг хатуу хяналтанд байлгах ёстой.

Хамгаалах хийн нүүрлүүлэх арга холбогдож бүтээдүүр чанарыг яаж нөлөөлөх вэ?

Нүүрлүүлэх арга — төвд бүрэн тааруулж нүүрлүүлэх (коаксиал) эсвэл талд бүрэн тааруулж нүүрлүүлэх (сайд-жет) — холбогдож бүтээдүүр геометрийн хэмжээс болон системд интеграционы хувьд нөлөөлөхүүн үзүүлдүүр. Коаксиал арга роботын нүүрлүүлэх нүүдлийн хувьд илүү тохиромжтой, учир нь түүн дээр хамгаалах хийн тархалт нь төвд бүрэн тааруулж нүүрлүүлэх аргаар тун жигд бүтдүүр; сайд-жет системүүд нь хөнгөн суурьлуулж болдүүр, мөн гар ажилд хэрэглэх станцүүд дээр илүү сайн таардүүр.