Tilkoma CNC leysisskurðar hefur í grundvallaratriðum endurskilgreint hugmyndafræði hraðrar frumgerða og fjöldaframleiðslu -stærðar iðnaðar. Með því að einbeita gríðarlegu magni af ljósorku á smásæjan brennipunkt, bráðna leysir, gufa upp eða brenna í gegnum efni með hraða og víddarnákvæmni sem hefðbundin vélræn verkfæri geta einfaldlega ekki endurtekið. Hins vegar treysta fullkominn árangur, fagurfræðilega aðdráttarafl og burðarvirki langlífi fullunnar leysiskurðarhluta ekki eingöngu á fágun vélarinnar eða hugbúnaðarleiðirnar sem forritarinn býr til. Þess í stað er hið sanna lykilatriði velgengni efnisvals.
Sérhvert efni hefur sérstaka sameindateikningu sem ræður því hvernig það gleypir, leiðir og dreifir varmaorku. Ef leysir er þvingað til að skera ósamrýmanlegt eða ó{1}}ákjósanlegt undirlag getur það leitt til skelfilegrar skekkju íhluta, mikillar slígsöfnun, ör-sprungu, eitraðrar umhverfislosun eða jafnvel varanlegum skemmdum á marg-milljóna-milljóna leysibúnaðinum sjálfum. Til að hanna stöðugt háa-afrakstur, hágæða-íhluti verða hönnuðir að hafa yfirgripsmikinn skilning á því hvernig mismunandi efni hafa samskipti við leysibylgjulengdir og vélræna streituvalda.
Málmefni: Uppistaðan í iðnaðar leysiskurði
Málmar eru yfirgnæfandi meirihluti efna sem eru unnin innan vistkerfis nákvæmni tilbúningsins. Hins vegar er mikilvægt að meðhöndla alla málma með samræmdri framleiðsluaðferð.
Kolefnisstál og milt stál
Kolefnisstál þjónar sem grunnvinnuhestur fyrir iðnaðarframleiðslu. Það gleypir laserorku einstaklega vel, sem gerir það mjög skilvirkt í vinnslu. Við framleiðslu á mildu stáli velja verkfræðingar yfirleitt á milli tveggja aðstoðarlofttegunda: súrefni eða köfnunarefni. Súrefnis-aðstýrð skurður virkar sem efnafræðileg útverma hvarf, flýtir fyrir skurðarhraða og gerir leysigeislum með minni-afli kleift að sneiða í gegnum ótrúlega þykkar plötur. Hins vegar skilur þetta ferli eftir sig dökkt koloxíðlag á skurðbrúninni, sem verður að fjarlægja vélrænt fyrir málningu eða dufthúð til að koma í veg fyrir bilun við viðloðun málningar. Köfnunarefnis-aðstoð skurður, að öðrum kosti, byggir eingöngu á hreyfiorku háþrýstingsgass til að sprengja burt bráðinn málm, sem gefur óspillta, oxíð-lausa brún sem er tilbúinn til{10}}aðvinnslu strax.
Ryðfrítt stál
Ryðfrítt stál er mjög vinsælt í lækninga-, geimferða-, matvæla- og byggingargeirum vegna yfirburða tæringarþols og mikils burðarstyrks. Laserskurður úr ryðfríu stáli krefst mikils-trefjaleysis með háum-köfnunarefnishjálpargasi. Markmiðið er að gufa upp málminn samstundis án þess að leyfa súrefni í andrúmsloftinu að menga skurðsvæðið og varðveita -ætandi eiginleika efnisins meðfram brúninni. Áferðin sem myndast er ótrúlega björt og slétt. Hins vegar verða hönnuðir að vera meðvitaðir um hita-áhrifasvæðið (HAZ). Ef leysirinn dvelur of lengi á tiltekinni rúmfræði getur staðbundinn hiti valdið krómkarbíðúrkomu, fyrirbæri sem skerðir tæringarþol meðfram jaðri leysiskurðarhlutanna.
Hugsandi málmar: Ál, kopar og kopar
Sögulega hafa mjög endurskinsandi og varmaleiðandi málmar eins og ál, kopar og kopar í för með sér alvarlega rekstrarhættu. Í eldri CO2 leysikerfum virkuðu þessi efni eins og speglar, skoppuðu leysigeislann beint aftur upp í gegnum ljósleiðarann og eyðilögðu samstundis dýrar fókuslinsur og spegla. Ennfremur þýddi mikil varmaleiðni þeirra að hiti dreifðist frá skurðsvæðinu hraðar en leysirinn gæti brætt það, sem leiddi til gríðarlegrar slígsamsetningar og ofhitnunar kerfisins.
Hin víðtæka innleiðing á leysitækni með fasta-trefjum hefur gjörbylt vinnslu þessara krefjandi undirlags. Trefjaleysir starfa á mun styttri bylgjulengd (venjulega um 1,06 míkron samanborið við 10,6 míkron CO2 leysir), sem málmar gleypa mun auðveldara. Nú er hægt að skera ál hreint á miklum hraða, þó að það hafi enn tilhneigingu til að mynda smá burst eða skög á neðri brúninni sem gæti þurft létta burt. Kopar og kopar eru áfram hágæða efni til að vinna úr, krefjast stöðugrar -hárs-aflgjafa og nákvæmrar geislamótunar til að viðhalda stöðugri skráargatssuðu-laug meðan á uppgufun stendur.
Ó-málmefni: Plast, fjölliður og lífræn efni
Fyrir utan málmvinnslu býður leysiskurður gríðarlega fjölhæfni þegar unnið er með lífræn efni og tilbúnar fjölliður, að því tilskildu að efnasamsetning undirlagsins sé stranglega athuguð.
Akrýl (PMMA)
Akrýl er almennt álitið fyrsta ó-málmefni fyrir leysivinnslu. Þegar skorið er með CO2-leysi, gufar akrýl hreint upp án þess að brenna, og skilur eftir sig einstaklega sléttan, ljóstæran, loga-fágað brún. Þetta útilokar þörfina fyrir handvirka brúna skafa eða fægja, sem gerir það mjög hagkvæmt fyrir skilti, smásöluskjái og vökvagreinir. Til að ná sem bestum árangri ætti að velja steypt akrýl fram yfir pressað akrýl; steypt afbrigði skorið hreint með lágmarks álagssprungum, en pressuðu blöð eru viðkvæm fyrir því að safna innri álagi sem getur komið fram sem ör-sprunga meðfram skurðarlínunni við samsetningu.
Pólýkarbónöt
Pólýkarbónat, sem oft er þekkt undir vöruheitum eins og Lexan, er verðlaunað fyrir mikla höggþol og burðarþol. Hins vegar hagar það sér illa undir leysigeisla. Pólýkarbónat gleypir auðveldlega leysiorku en hefur tilhneigingu til að brenna frekar en að gufa hreint upp. Þetta hefur í för með sér mikla gula-til-svarta aflitun, sótsöfnun og verulega kulnun meðfram brúninni. Þó að hægt sé að klippa þunnar filmur með sérhæfðum breytustillingum, henta þykkar pólýkarbónatplötur mun betur fyrir vélræna vinnslu, svo sem CNC leið eða vatnsþotuskurð.
Viðar og lífrænar samsetningar
MDF, krossviður, harðviður og náttúrulegur korkur eru mjög móttækilegir fyrir leysivinnslu og starfa fyrst og fremst eftir meginreglunni um staðbundna bruna og uppgufun. Laserinn skilur eftir sig greinilega myrkvaða, kolsýrða brún. Alvarleiki þessarar kulnunar fer að miklu leyti eftir þéttleika viðarins, rakainnihaldi og tilvist náttúrulegs kvoða eða gervilíms (ef um er að ræða krossvið og MDF). Að nota sterkt loftaðstoðarkerfi-eða þjappa köfnunarefni eða þjappað lofti í gegnum stútinn-er mikilvægt við vinnslu viðar til að blása hratt burt reyk og slökkva ör-loga og koma í veg fyrir að blossi-brenni yfirborð vinnustykkisins.
Forboðnu efnin: Umhverfis- og verkfærahættur
Aldrei má undir neinum kringumstæðum setja ákveðin efni í leysisskurðarumhverfi vegna mikillar eiturverkana og hættu á tæringu efna. Þar á meðal eru pólývínýlklóríð (PVC) og hvers kyns vínýl-myndir. Þegar leysir gufar upp PVC brotnar það niður í hita og framleiðir hreint klórgas. Þetta klór tengist samstundis við raka andrúmsloftsins og myndar mjög óblandaða saltsýru. Þessi sýra er banvæn fyrir starfsmenn ef henni er andað að sér og hún mun harkalega tæra innri stálhluta, línulega teina og hreyfikerfi leysivélarinnar innan nokkurra klukkustunda. Svipaðar hættur eiga við um efni sem innihalda flúorfjölliður (eins og PTFE/teflon), sem gefa frá sér mjög eitraðar, flúoraðar lofttegundir við leysir.
Mikilvægar verkfræðilegar breytur sem hafa áhrif á efnisval
Til að þýða efnisval í gallalausa, endurtekanlega eðlisfræðilega hluti, verða verkfræðingar að meta vandlega samspilið milli rúmfræði hráefnis og eðlisfræði leysigeislans.
Efnisþykkt virkar sem aðal takmarkandi þáttur varðandi bæði hraða og rúmfræði hluta. Þegar þykktin eykst verður leysirinn að dvelja lengur til að bráðna í gegnum allan þverskurðinn. Þessi aukna hitauppstreymi stækkar skurðinn -breidd efnisins sem gufar upp í skurðarferlinu-og getur valdið því að fínar, flóknar rúmfræði eða lítil göt bráðna alveg eða missa víddarstöðugleika. Almenn þumalfingursregla fyrir iðnaðinn kveður á um að lágmarksþvermál hola megi aldrei vera minna en efnisþykktin við vinnslu málma.
Yfirborðshúð og andrúmsloftsaðstæður hafa einnig veruleg áhrif á skilvirkni leysistengis. Til dæmis, heitt-valsaðar stálplötur, húðaðar með þykkum, ójöfnum kvarðakvarða gleypa leysiorku á ófyrirsjáanlegan hátt, sem leiðir oft til skyndilegra útblásturs eða útskorinna brúna. Að velja kalt-valsað stál eða efnafræðilega súrsað og olíuborið (P&O) stál tryggir fullkomlega einsleita yfirborðsáferð sem gefur ofur-samkvæma kantsnið. Á sama hátt, þegar skorið er galvaniseruðu stál, veldur lágt bræðslumark ytri sinkhúðarinnar það að það gufar kröftuglega upp áður en undirliggjandi stál bráðnar, sem skapar órólegt skera svæði sem krefst sérhæfðs gasþrýstings til að koma á stöðugleika.
Stefnumiðuð rammi: Skref-fyrir-efnisval
Til að sigla um þetta margbreytilega landslag án þess að verða fyrir lömun í greiningar ættu hönnunar- og framleiðsluteymi að nota skipulagðan ramma þegar þau skilgreina efni fyrir verkefni sín.
Ferlið hefst á því að kortleggja algerar frammistöðukröfur rekstrarumhverfisins. Mun íhluturinn verða fyrir byggingarálagi, miklum hringlaga titringi eða núningi? Krefst það efnaþol gegn árásargjarnum leysum, eða verður það fyrir mikilli útiveðrun og UV geislun? Með því að svara þessum spurningum minnkar umfangið strax frá víðtækum flokkum niður í sérstakar undir-einkunnir, eins og að velja á milli sjávar-316 ryðfríu stáli á móti almennu-304 ryðfríu stáli.
Næst verða hönnuðir að meta allt verkflæðið eftir-vinnslu. Efni sem klippist gallalaust gæti bilað verulega í framleiðsluþrepum eftir strauminn. Til dæmis getur há-styrkt stál orðið staðbundið hert meðfram leysis-skornu brúninni vegna hraðrar kælingar, sem gerir síðari tappa eða boranir næstum ómögulegar án sérhæfðra karbíðverkfæra. Ef hluturinn þarf að gangast undir mikla vökvabeygju eða mótun er mikilvægt að velja efnisflokk með mikla lengingareiginleika, eins og ál 5052 í stað brothættara 6061 málmblöndunnar, til að koma í veg fyrir brot meðfram beygjulínunum.
Loks þarf að samræma efnahagslegan mælikvarða og afrakstur varpsins. Að velja framandi,-afkastamikið álfelgur gæti hámarkað byggingarþyngd samsetningar, en ef efnið er af skornum skammti, dýrt og hægt að vinna á leysirrúminu getur það gert allt verkefnið óhagkvæmt í atvinnuskyni. Mat á efniskostnaði miðað við vinnsluhraða og skilvirkni hluta hreiðurgerðar tryggir að framleiðsla á leysiskurðarhlutum haldist burðarvirk og mjög arðbær.
Niðurstaða
Efnisval er mikilvægi hlekkurinn sem þýðir sýndar-CAD-líkön yfir í-afkastamikil, raunverulegan-heimshluta. Val á undirlagi stjórnar hverri einustu breytu í framleiðsluferlinu, frá skurðarhraða og aðstoða gasnotkun til gæða og áreiðanleika burðarvirkis. Hvort sem það er að stjórna háu varmaendurkasti kopars, nýta óspilltan loga-fágað brún steyptrar akrýls eða forðast skelfilegar umhverfisáhættu klóraðar fjölliður, þá verða verkfræðingar að meðhöndla efnisval af sömu stærðfræðilegu hörku sem beitt er við víddarvikmörk.
Eftir því sem ofur-mikill-trefjaleysir halda áfram að aukast-með straumskala niður í áður óþekkt stig- breytast mörk þess hvaða efni er hægt að vinna á skilvirkan hátt hratt. Þykkari plötur, mjög endurspegla málmblöndur og háþróuð samsett uppbygging sem áður var talin ó-klippanleg eru nú reglulega unnar með ótrúlegri nákvæmni. Með því að samræma efnisvísindi stöðugt við þróunargetu nútíma leysikerfa, geta framleiðslustöðvar hámarkað afköst, útrýmt ruslúrgangi algjörlega og skilað óviðjafnanlegum gæðum íhluta á alþjóðlegum markaði.