Sterowniki mikroprocesorowe są dedykowane do obrabiarek, które umożliwiają tworzenie lub modyfikację części. Programowalne sterowanie cyfrowe aktywuje serwomechanizmy i napędy wrzecion maszyny oraz steruje różnymi operacjami obróbki. Patrz DNC, bezpośrednie sterowanie numeryczne;NC, sterowanie numeryczne.
Ta część metalu nieszlachetnego, która nie topi się podczas lutowania twardego, cięcia lub spawania, ale której mikrostruktura i właściwości mechaniczne ulegają zmianie pod wpływem ciepła.
Właściwości materiału pokazują jego elastyczne i nieelastyczne zachowanie po przyłożeniu siły, co wskazuje na jego przydatność do zastosowań mechanicznych;na przykład moduł sprężystości, wytrzymałość na rozciąganie, wydłużenie, twardość i granica zmęczenia.
W 1917 roku Albert Einstein opublikował pierwszy artykuł potwierdzający naukowe podstawy działania lasera. Po dziesięcioleciach badań i rozwoju Theodore Maiman zademonstrował pierwszy funkcjonalny laser w Hughes Research Laboratory w 1960 roku. W 1967 roku lasery były używane do wiercenia otworów i wycinania metal w matrycach diamentowych. Zalety mocy lasera sprawiają, że jest ona powszechna w nowoczesnej produkcji.
Lasery są używane do cięcia różnych materiałów poza metalem, a cięcie laserowe stało się istotną częścią nowoczesnego warsztatu blacharskiego. Zanim ta technologia była łatwo dostępna, większość warsztatów polegała na ścinaniu i wykrawaniu w celu wykonywania przedmiotów z płaskich materiałów.
Nożyczki są dostępne w kilku stylach, ale wszystkie wykonują pojedyncze cięcie liniowe, które wymaga wielu ustawień w celu utworzenia części. Ścinanie nie jest opcją, gdy wymagane są zakrzywione kształty lub otwory.
Tłoczenie jest preferowaną operacją, gdy nożyce nie są dostępne. Standardowe stemple mają różne okrągłe i proste kształty, a specjalne kształty można wykonać, gdy pożądany kształt nie jest standardowy. W przypadku skomplikowanych kształtów zostanie użyty stempel rewolwerowy CNC. Wieża jest wyposażona w kilka różnych typów stempli, które po połączeniu w sekwencji mogą uformować pożądany kształt.
W przeciwieństwie do ścinania, wycinarki laserowe mogą wytworzyć dowolny pożądany kształt w jednym ustawieniu. Zaprogramowanie nowoczesnej wycinarki laserowej jest tylko nieznacznie trudniejsze niż użycie drukarki. Wycinarki laserowe eliminują potrzebę stosowania specjalistycznych narzędzi, takich jak specjalne stemple. Wyeliminowanie specjalnego oprzyrządowania skraca czas realizacji, zapasów, koszty rozwoju i ryzyko przestarzałego oprzyrządowania. Cięcie laserowe eliminuje również koszty związane z ostrzeniem i wymianą stempli oraz konserwacją krawędzi tnących kombajnu.
W przeciwieństwie do ścinania i wykrawania, cięcie laserowe jest również czynnością bezkontaktową. Siły powstające podczas ścinania i wykrawania mogą powodować zadziory i deformacje części, z którymi należy sobie poradzić w operacji wtórnej. Cięcie laserowe nie wywiera żadnej siły na surowiec , a często wycinane laserowo części nie wymagają gratowania.
Inne elastyczne metody cięcia termicznego, takie jak cięcie plazmowe i płomieniowe, są generalnie tańsze niż wycinarki laserowe. Jednak we wszystkich operacjach cięcia termicznego istnieje strefa wpływu ciepła lub HAZ, w której zmieniają się właściwości chemiczne i mechaniczne metalu. HAZ może osłabiają materiał i powodują problemy w innych operacjach, takich jak spawanie. W porównaniu z innymi technikami cięcia termicznego, strefa wpływu ciepła części wycinanej laserowo jest niewielka, co zmniejsza lub eliminuje dodatkowe operacje wymagane do jej obróbki.
Lasery nadają się nie tylko do cięcia, ale także do łączenia. Spawanie laserowe ma wiele zalet w porównaniu z bardziej tradycyjnymi procesami spawania.
Podobnie jak cięcie, spawanie również wytwarza HAZ. Podczas spawania krytycznych elementów, takich jak turbiny gazowe lub elementy lotnicze, konieczna jest kontrola ich rozmiaru, kształtu i właściwości. Podobnie jak cięcie laserowe, spawanie laserowe ma bardzo małą strefę wpływu ciepła , która oferuje wyraźną przewagę nad innymi technikami spawania.
Najbliżsi konkurenci spawania laserowego, spawania gazem obojętnym wolframu lub spawania TIG używają elektrod wolframowych do wytworzenia łuku, który topi spawany metal. Ekstremalne warunki panujące wokół łuku mogą z czasem powodować degradację wolframu, co skutkuje różną jakością spoiny.Spawanie laserowe jest odporny na zużycie elektrody, dzięki czemu jakość spoiny jest bardziej spójna i łatwiejsza do kontrolowania. Spawanie laserowe jest pierwszym wyborem w przypadku krytycznych elementów i materiałów trudnych do spawania, ponieważ proces jest solidny i powtarzalny.
Przemysłowe zastosowania laserów nie ograniczają się do cięcia i spawania. Lasery służą do wytwarzania bardzo małych części o geometrycznych wymiarach zaledwie kilku mikronów. Ablacja laserowa służy do usuwania rdzy, farby i innych zanieczyszczeń z powierzchni części oraz do przygotowania części do malowania. Znakowanie laserem jest przyjazne dla środowiska (bez chemii), szybkie i trwałe. Technologia laserowa jest bardzo wszechstronna.
Wszystko ma swoją cenę, a lasery nie są wyjątkiem. Przemysłowe zastosowania lasera mogą być bardzo drogie w porównaniu z innymi procesami. Chociaż nie są tak dobre jak wycinarki laserowe, wycinarki plazmowe HD mogą tworzyć ten sam kształt i zapewniać czyste krawędzie w mniejszych strefach wpływu ciepła za ułamek kosztów. Rozpoczęcie spawania laserowego jest również droższe niż w przypadku innych zautomatyzowanych systemów spawalniczych. System spawania laserowego „pod klucz” może z łatwością przekroczyć 1 milion USD.
Jak we wszystkich branżach, może być trudno przyciągnąć i zatrzymać wykwalifikowanych rzemieślników. Znalezienie wykwalifikowanych spawaczy TIG może być wyzwaniem. Znalezienie inżyniera spawalnika z doświadczeniem w zakresie lasera jest również trudne, a znalezienie wykwalifikowanego spawacza laserowego jest prawie niemożliwe. Opracowanie solidnych operacji spawalniczych wymaga doświadczonych inżynierów i spawaczy.
Konserwacja może być również bardzo kosztowna. Wytwarzanie i przesyłanie mocy lasera wymaga złożonej elektroniki i optyki. Znalezienie kogoś, kto potrafi rozwiązać problem z systemem laserowym, nie jest łatwe. Zwykle nie jest to umiejętność, którą można zdobyć w lokalnej szkole handlowej, więc serwis może wymagać wizyta technika producenta. Technicy OEM są zajęci, a długi czas realizacji to częsty problem wpływający na harmonogramy produkcji.
Podczas gdy przemysłowe zastosowania laserowe mogą być drogie, koszt posiadania będzie nadal rósł. Liczba małych, niedrogich stacjonarnych laserowych urządzeń do grawerowania i programów typu „zrób to sam” do wycinarek laserowych pokazuje, że koszt posiadania spada.
Moc lasera jest czysta, precyzyjna i wszechstronna. Nawet biorąc pod uwagę niedociągnięcia, łatwo zrozumieć, dlaczego nadal będziemy widzieć nowe zastosowania przemysłowe.
Czas postu: 17 stycznia 2022 r