O le tipiina o le laser o se tekinolosi e faʻaogaina ai le laser e faʻafefe ai mea, e maua ai se pito tipi.E ui e masani ona faʻaaogaina mo fale gaosi oloa, o loʻo faʻaaogaina nei e aʻoga, pisinisi laiti, tusiata, ma tagata fiafia.O le tipiina leisa e galue e ala i le faʻatonuina o le gaosiga o se laser maualuga-malosi e masani lava e ala i optics.O le laser optics ma le CNC (computer numerical control) o loʻo faʻaaogaina e faʻatonu ai le laser beam i mea.O le laser fa'apisinisi mo le tipiina o mea e fa'aogaina ai le fa'aogaina o le gaioiga e mulimuli i le CNC po'o le G-code o le mamanu e tipi i luga o mea.O le laisa leisa e taulaʻi atu e faʻatatau i mea, ona liusuavai, mu, faʻafefe ese, pe feʻaveaʻi e se kesi o le kesi, [1] ma tuʻu ai se pito i luga o le maualuga maualuga.
Talafaasolopito
I le 1965, na faʻaaogaina ai le masini tipi leisa gaosiga muamua e vili ai pu i tai taimane.O lenei masini na faia e le Western Electric Engineering Research Center.[3]I le 1967, na fa'atautaia ai e Peretania le tipiina o le okesene e fesoasoani i le laser mo u'amea.[4]I le amataga o le 1970s, o lenei tekinolosi na tuʻuina i le gaosiga e tipi le titanium mo faʻaoga vaalele.I le taimi lava e tasi na faʻafetaui ai leisa CO2 e tipi ese ai mea e le o ni uʻamea, e pei o ie, aua, i lena taimi, o le CO2 lasers e leʻi lava le malosi e faʻatoʻilaloina ai le vevela o metala.[5]
Fa'agasologa
Alamanuia leisa tipiina o u'amea ma tipi faatonuga polokalame e ala i le CNC interface
E masani ona taulaʻi le laisa laser e faʻaaoga ai se tioata maualuga i luga o le sone galue.O le lelei o le la'au e iai se aafiaga tuusa'o i le tele o le nofoaga taula'i.O le vaega pito vaapiapi o le ave taula'i e masani ona itiiti ifo i le 0.0125 inisi (0.32 mm) le lautele.Fa'alagolago i le mafiafia o meafaitino, o le lautele o le ala e la'ititi i le 0.004 inisi (0.10 mm) e mafai.[6]Ina ia mafai ona amata tipi mai se isi mea nai lo le pito, e faia se tui aʻo leʻi tipi uma.O le tui e masani lava ona aofia ai se laisa fa'amalo malosi malosi lea e fa'agesegese ai le pu i totonu o le meafaitino, e tusa ma le 5-15 sekone mo le 0.5-inisi-mafiafia (13 mm) u'amea u'amea, mo se fa'ata'ita'iga.
O ave tutusa o le malamalama tutusa mai le puna laser e masani ona pa'u i le va o le 0.06–0.08 inisi (1.5–2.0 mm) le lautele.O lenei la'au e masani ona taula'i ma fa'amalosia e se tioata po'o se fa'ata i se vaega la'ititi e tusa ma le 0.001 inisi (0.025 mm) e fa'atupu ai se laisa malosi tele.Ina ia maua le fa'ai'uga sili ona lamolemole i le taimi o le tipiina o le kosi, e tatau ona feliuliua'i le itu o le polarization o la'au a'o fa'ata'amilo i le pito o se mea faigaluega fa'ata'oto.Mo le tipiina o u'amea, o le umi fa'atatau e masani ona 1.5–3 inisi (38–76 mm).[7]
O itu lelei o le tipiina o le laser i luga o le tipiina o masini e aofia ai le faigofie o le faʻaogaina ma le faʻaitiitia o le faʻaleagaina o mea faigaluega (talu ai e leai se pito e mafai ona faʻaleagaina e mea pe faʻaleagaina ai mea).Atonu e sili atu le sa'o, talu ai e le ofuina le laisa laser i le faagasologa.O lo'o iai fo'i le fa'aitiitia o le avanoa e fa'afefe ai mea o lo'o tipiina, ona o le laser system e iai sina vaega itiiti e a'afia i le vevela.[8]O nisi mea e faigata tele pe le mafai foi ona tipi i ni auala masani.
O le tipiina o le laser mo metala e sili atu ona lelei nai lo le tipiina o le plasma o le sili atu ona sa'o[9] ma le fa'aitiitia o le malosi pe a tipiina pepa u'amea;ae ui i lea, o le tele o lasers alamanuia e le mafai ona tipi i le mafiafia uʻamea sili atu e mafai e le plasma.O masini laser fou o loʻo faʻaogaina i le malosi maualuga (6000 watts, e faʻatusatusa i masini tipi leisa muamua '1500 watt ratings) o loʻo faʻalatalata atu i masini plasma i lo latou gafatia e tipiina mea mafiafia, ae o le tau o ia masini e sili atu le maualuga nai lo le plasma. masini tipi e mafai ona tipiina mea mafiafia e pei o ipu uamea.[10]
Ituaiga
4000 watt CO2 tipi leisa
E tolu ituaiga autu o lasers faʻaaogaina i le tipiina o le laser.O le CO2 laser e fetaui mo le tipiina, faʻafefe, ma togitogiga.O le neodymium (Nd) ma le neodymium yttrium-aluminium-garnet (Nd:YAG) lasers e tutusa lelei i le sitaili ma e eseese i le faʻaaogaina.O le Nd e faʻaaogaina mo le faʻafefe ma pe a manaʻomia le malosi maualuga ae maualalo le toe fai.O le Nd:YAG laser e faʻaaogaina i le mea e manaʻomia ai le malosi maualuga ma mo le faʻafefe ma le togitogiga.CO2 ma Nd/Nd:YAG lasers e mafai ona fa'aoga mo le uelo.[11]
CO2 lasers e masani lava ona "paʻu" e ala i le pasia o le taimi nei e ala i le paluga kesi (DC-excited) poʻo le faʻaaogaina o le eletise eletise (RF-excited).Ole auala RF e fou ma ua sili atu ona lauiloa.Talu ai o mamanu DC e mana'omia ai eletise i totonu o le ana, e mafai ona latou fa'afeiloa'i le tafia o le eletise ma le fa'apipi'iina o mea eletise i luga o ipu tioata ma mea fa'apitoa.Talu ai ona o le RF resonators ei ai eletise i fafo latou te le afaina i na faafitauli.CO2 lasers e faʻaaogaina mo le tipiina o fale gaosimea o le tele o mea e aofia ai le titanium, uʻamea uʻamea, uʻamea malu, alumini, palasitika, fafie, faʻainisinia laupapa, wax, ie, ma pepa.YAG lasers e fa'aaoga muamua mo le tipiina ma le tusiina o u'amea ma sima.[12]
I le faaopoopo atu i le puna eletise, o le ituaiga o kesi e mafai ona afaina ai le faatinoga.O fesuiaiga masani o le CO2 lasers e aofia ai le tafe vave o le axial, faʻagesegese le tafe axial, felauaiga faʻafefe, ma le slab.I totonu o se resonator faʻafefe vave, o le faʻafefiloi o le carbon dioxide, helium ma le nitrogen e faʻasalalau i le saoasaoa maualuga e se turbine poʻo le faʻafefe.E fa'asalalauina e le laser fe'avea'i le paluga kesi i se saosaoa maualalo, e mana'omia ai se fa'amama faigofie.Slab po'o fa'asalalau fa'amalūlū resonator ei ai le kesi fa'ato'aga e le mana'omia se fa'amalosi po'o ipu tioata, e fa'aola ai se fa'aputuga o mea e sui ai turbine ma ipu tioata.
O le laser generator ma mata i fafo (e aofia ai le tioata taulaʻi) e manaʻomia le malulu.Fa'alagolago ile tele ole faiga ma le fa'atulagaina, ole vevela ole otaota e mafai ona fa'aliliuina e se fa'amalūlū pe tuusa'o ile ea.Ole vai ole vai e masani ona fa'aogaina, e masani ona fa'asalalau ile mea fa'aalili po'o le fa'afefe vevela.
le laser microjet o se vai-jet leisa taialaina lea o se ave leisa pulupulu e faʻapipiʻiina i totonu o se vaʻa vai maualalo.E fa'aaoga lea e fa'atino ai galuega tipi leisa a'o fa'aogaina le va'a vai e ta'ita'ia ai le laisa leisa, e pei lava o se alava mata, e ala i le ata atoa i totonu.O le lelei o lenei mea o le vai foi e aveese otaota ma faʻamafanafana mea.O fa'amanuiaga fa'aopoopo nai lo le tipiina o le laser “mamago” masani, o le maualuga o le saosaoa o le tisi, fa'aparallel kerf, ma le tipi fa'asolosolo.[13]
Fiber lasers o se ituaiga o leisa malo malo lea e vave ona tupu i totonu o le uʻamea tipi alamanuia.E le pei o le CO2, o le Fiber technology e faʻaaogaina se auala faʻamalosi malosi, e ese mai i le kesi poʻo le vai.O le "seed laser" e maua ai le laisa leisa ma faʻateleina i totonu o se fiber tioata.Faatasi ai ma le umi o le galu e na o le 1064 nanometers fiber lasers e maua ai se laʻititi laʻititi tele (e oʻo atu i le 100 taimi laʻititi pe a faʻatusatusa i le CO2) faʻapena lelei mo le tipiina o mea uamea.O se tasi lea o tulaga lelei o Fiber pe a fa'atusatusa i le CO2.[14]
O fa'amanuiaga ole tipi leisa e aofia ai:-
Vave taimi faiga.
Faʻaitiitia le faʻaaogaina o le malosi & pili - ona o le sili atu le lelei.
Sili atu le faʻatuatuaina ma le faʻatinoga - leai ni mea faʻapitoa e faʻafetaui pe faʻaoga ma leai ni moli e sui.
Fa'aitiitia le tausiga.
Le mafai ona fa'agaoioia mea e sili ona atagia e pei o apamemea ma apamemea
Fa'ato'a maualuga atu - fa'aitiitia tau fa'agaioiga e maua ai le tele o tupe maua i au tupe fa'afaigaluega.[15]
Metotia
E tele auala eseese i le tipiina o le faʻaaogaina o lasers, faʻatasi ai ma ituaiga eseese e faʻaaogaina e tipi ai mea eseese.O nisi o auala o le fa'asao, liusuavai ma feula, liusuavai le sasa ma mu, fa'amama fa'avevesi fa'amamafa, scribing, tipi malulu ma mu fa'amautu le tipi leisa.
Otioti ausa
I le tipiina o le ausa, e fa'avela ai le fa'alava o le mea i luga o le mea i luga o le fa'ailoga ma fa'atupu ai se pu ki.O le pu ki e o'o atu ai i se fa'atupu fa'afuase'i o le absorptivity vave fa'alolotoina le pu.A'o fa'aloloto le pu ma pupuna meafaitino, o le ausa e fa'atupuina e tafia ai puipui u'amea o lo'o feula i fafo ma fa'ateleina ai le pu.O mea e le liusuavai e pei o laupapa, kaponi ma palasitika thermoset e masani ona tipi i lenei auala.
Liu ma feula
Liusuavai ma feula po'o fusuaga tipi e faʻaaogaina le kasa maualuga maualuga e feula ai mea liusua mai le vaega tipi, faʻaitiitia ai le mana manaʻomia.Muamua o le mea e fa'amafanafanaina i le mea e liusuavai ai ona feulaina lea e le kesi mea liusuavai mai le ala e aloese ai mai le mana'oga e fa'ae'e atili le vevela o mea.O mea e tipi i lenei faiga e masani lava o metala.
Ta'e fa'avevesi vevela
O mea ma'ale'ale e matua ma'ale'ale i le malepelepe, ose mea e fa'aogaina ile ta'e ole fa'avevela.O lo'o taula'i atu se fa'alava i luga o le mea e mafua ai le fa'avevela fa'apitonu'u ma le fa'alauteleina o le vevela.E i'u ai i se ta'eta'e e mafai ona ta'ita'iina e ala i le fa'agaoioi o le la'au.E mafai ona fa'agaoioi le ta'eta'e ile fa'asologa ole m/s.E masani ona fa'aaogaina i le tipiina o tioata.
Fa'alilo fa'ameamea o fasi fa'asilika
Fa'amatalaga atili: Wafer dicing
O le tuueseeseina o meataalo microelectronic e pei ona saunia i totonu o masini semiconductor fau mea mai le silicon wafers e mafai ona faia e le mea e taʻua o stealth dicing process, lea e faagaoioia i se pulsed Nd: YAG laser, o lona umi galu (1064 nm) e fetaui lelei i le eletise. va o fusi o le silikoni (1.11 eV po'o le 1117 nm).
Otioti fa'afofoga
Fa'aigoa fo'i o le "mu fa'amautu le tipi kasa leisa", "oti afi".O le tipi fa'afoliga e pei o le tipiina o le sulu o le okesene ae fa'atasi ai ma se fa'alava leisa e fai ma fa'apogai.E masani ona faʻaaogaina mo le tipiina o le carbon steel i mafiafia i luga ole 1 mm.O lenei faiga e mafai ona faʻaaogaina e tipiina ai ipu uʻamea mafiafia ma sina malosi leisa.
Fa'apalepale ma fa'amae'a luga
O tipi leisa o lo'o iai le sa'o o le fa'atulagaina o le 10 micrometers ma le toe fa'afouina o le 5 micrometers.
Talatala masani Rz fa'atuputeleina i le mafiafia o le laupepa, ae fa'aitiitia i le malosi o le laser ma le saoasaoa o le tipi.I le tipiina o le uamea maualalo maualalo ma le malosi laser o le 800 W, o le Rz masani masani o le 10 μm mo le mafiafia o le 1 mm, 20 μm mo le 3 mm, ma le 25 μm mo le 6 mm.
{\displaystyle Rz={\frac {12.528\cdot S^{0.542}}{P^{0.528}\cdot V^{0.322}}}}{\displaystyle Rz={\frac {12.528\cdot S^{0.542 }}{P^{0.528}\cdot V^{0.322}}}}
O fea: {\displaystyle S=}S= uamea mafiafia i mm;{\displaystyle P=}P= malosi leisa i kW (o nisi o tipi leisa fou e iai le malosi o le laser e 4 kW);{\displaystyle V=}V= tipi le saoasaoa i mita i le minute.[16]
O lenei fa'agasologa e mafai ona fa'atumauina fa'apalepale, e masani lava i totonu ole 0.001 inisi (0.025 mm).O vaega geometry ma le fa'ainisinia lelei o le masini e tele mea e fai i le gafatia o le faapalepale.O le fa'ai'uga masani o luga e maua mai i le tipiina o le laisa e mafai ona amata mai le 125 i le 250 micro-inches (0.003 mm i le 0.006 mm).[11]
Fa'atonuga masini
lua-pallet lele optics laser
Leisa optics lele ulu
E masani ona tolu fetuutuunaiga eseese o masini tipi leisa alamanuia: mea feaveai, hybrid, ma faiga optics lele.O nei mea e faasino i le auala o loʻo faʻafefe ai le laisa leisa i luga o mea e tipi pe faʻagaoioia.Mo nei mea uma, o tu'i o le lafo e masani lava ona fa'ailoga X ma Y axis.Afai e mafai ona pulea le ulu tipi, ua taʻua o le Z-axis.
Moving mea lasers o loʻo i ai se ulu tipi tuʻu ma faʻagaoioi mea i lalo.O lenei metotia e maua ai se mamao faifaipea mai le laser generator i le mea faigaluega ma se mea e tasi e aveese ai le otaota tipi.E manaʻomia ai le itiiti ifo o mea faʻapitoa, ae manaʻomia le faʻanofoina o le mea faigaluega.O lenei masini sitaili e foliga mai e itiiti le tele o mea e tu'uina atu ai la'au, ae fa'apea fo'i e sili ona tuai.
E maua ai e le laser hybrid se laulau e gaoioi i le tasi itu (e masani lava o le X-axis) ma fa'agaoioi le ulu i luga o le pito pupuu (Y).O le mea lea e maua ai le umi o le ala fa'alava fa'asolo nai lo se masini fa'alelei ma e ono fa'ataga ai se faiga fa'alava faigofie.E mafai ona i'u ai i le fa'aitiitia o le paoa i totonu o le fa'amomoli ma sili atu le malosi i le watt nai lo masini va'alele.
Leisa optics lele o loʻo faʻaalia ai se laulau tuʻu ma se ulu tipi (faʻatasi ai ma le laisa leisa) lea e gaoioi i luga o le mea faigaluega i itu uma e lua.O tipi fa'alelei e fa'atumauina le mea faigaluega a'o fa'agaioiina ma e masani ona le mana'omia le pipii o mea.O le mamafa o le gaioi e tumau, o lea e le afaina ai le malosi i le fesuisuiai o le tele o le mea faigaluega.O masini optics lele o le ituaiga sili ona vave, lea e aoga pe a tipiina mea faigaluega manifinifi.[17]
E tatau ona fa'aogaina e masini fa'alelei fa'alelei se auala e amana'ia ai le suiga ole umi ole la'au mai le fanua lata ane (latalata i le resonator) tipi i le fanua mamao (mamao mai le resonator) tipi.O auala masani mo le puleaina o lenei mea e aofia ai le faʻapipiʻiina, fetuutuunaiga optics poʻo le faʻaogaina o le umi o le ave faʻamau.
E fa'ataga fo'i e masini e lima ma ono-axis le tipiina o mea faigaluega.E le gata i lea, o loʻo i ai auala eseese o le faʻatonuina o le laisa leisa i se mea faigaluega foliga, tausia se mamao taulaʻi saʻo ma le faʻaogaina o le nozzle, ma isi.
Fa'atosina
O lasers fa'atosina e maua ai le malosi o le malosi mo se taimi pu'upu'u e aoga tele i nisi fa'agasologa o le tipiina o le laser, aemaise lava mo le tu'iina, po'o le taimi e mana'omia ai ni pu laiti po'o le maualalo tele o le saosaoa, talu ai pe a fa'aaoga pea le laisa leisa, e mafai ona oo atu le vevela i le tulaga e liusuavai ai le fasi vaega atoa ua tipiina.
O le tele o lasers alamanuia o lo'o i ai le malosi e pusi pe tipi CW (fa'aauau pea) i lalo ole NC (fa'atonu numera) fa'atonu polokalame.
E fa'aaoga e le laser fa'alua fa'alua se fa'asologa o pa'u pa'u e fa'aleleia ai le fua o meafaitino ma le lelei o pu.O le mea moni, o le pulupulu muamua e aveese mea mai luga ma le lona lua e taofia ai le ejecta mai le pipii i le itu o le pu pe tipi.[18]
Taimi meli: Iuni-16-2022