EN
Polikarbonatı Lazerlə Kəsmək Mümkündürmü?
Polikarbonatın lazerlə kəsilməsinin texniki mümkünlüyü
Polikarbonatı doğru avadanlıq və tənzimləmələr mövcud olduqda lazer texnologiyası ilə kəsmək mümkündür. Kontakt olmayan bu metod 25 mm qalınlığa çatan materiallarda belə təxminən ±0,1 mm dəqiqliklə son dərəcə detallı işləməyə imkan verir. Lakin əgər tənzimləmələr diqqətlə aparılmazsa, ərimə problemlərinə səbəb ola bilər. Hər gün keçirilən kəsilmə işləri üçün 9,3 ilə 10,6 mikron dalğa uzunluğuna malik CO2 lazerləri ən çox istifadə edilən seçimdir. Bu cihazlar əksər tətbiqlər üçün kifayət qədər yaxşı işləyir. Digər tərəfdən, 355 nanometrlik bucaqlı UV lazerlər yarımmillimetrdən kiçik ölçülü elementlərlə iş zamanı xeyli daha təmiz kənarlar əldə etməyə imkan verir. Sadəcə nəzərdə tutulmuşdur ki, bu ixtisaslaşmış cihazların qiyməti olduqca yüksəkdir. Yaxşı nəticə almaq şüanın dəqiq tənzimlənməsindən, iş prosesində soyudulmanın saxlanmasından və havanın düzgün şəkildə təmizlənməsi üçün təhlükəsizlik standartlarına cavab verən ventilyasiya sisteminin mövcudluğundan asılıdır.
Əsas material xassələri: İstiliyə həssaslıq və termiki gərginlik
Polikarbonatın aşağı istilik keçiriciliyi (0.2 Vt/m·K) və dar emal pəncərəsi onu istilik təsirinə qarşı yüksək həssas edir. 150°C-də yerli qızdırma zəncir kırılmasını başladır – bu da üç əsas narahatlıq yaradır:
- Istismar sıxımı , soyuma sürəti 10°C/san-dən çox olduqda baş verir, mikro-çatlar yaranır ki, bu da təsir müqavimətini 40%-ə qədər azaldır
- Rəng dəyişməsi , 300°C-dən yuxarı foto-oksidləşmə nəticəsində meydana gəlir, saralmış və ya bulanıq kənarlar əmələ gəlir
- Molekulyar parçalanma , OSHA tövsiyələrinə uyğun olaraq sənaye tipli havalandırma tələb edən bisfenol-A hissəciklərinin ayrılması ilə baş verir
Nazik lövhələr (<3 mm) istiliyə daha yaxşı dözümlüdür, daha qalın bölmələr isə puls rejimli lazer və güclü hava köməyi ilə maksimum temperaturu 60–80°C qədər azaldır və bütün üç problemdən qaçınmağa kömək edir.
Polikarbonatın Lazer Kəsmə Üsulunun Üstünlükləri
Yüksək dəqiqlik və təmiz, hamar kənar keyfiyyəti
Lazer kəsilmə, mikrosaylayıcılar və ya optik hissələrdə rast gəlinən kimi çətin formalarda belə tez-tez ±0,1 mm həddində dəqiqlik əldə etməyə imkan verir. Təmasdan azad istilik metodu olması səbəbi ilə narahat olmaq üçün alət aşınması yoxdur, həm də mexaniki gərginliyi aradan qaldırır. Nəticədə? Digər üsulları narahat edən kənar qırıntılar və ya mikro çatlar təmiz kənarlar yaranır. Polikarbonat kimi materiallar üçün bu, optik xüsusiyyətlərin saxlanması baxımından xüsusi əhəmiyyət daşıyır. Vaxtın qənaəti barəsində danışmaq lazımdır – keçən il Fabrication Technology Review-in göstərişinə görə, ənənəvi mexaniki üsullarla müqayisədə sonrakı emal işləri 60-dan 80 faizə qədər azalır.
Təmasdan azad emal və dizayn çevikliyi
Heç bir fiziki qüvvə iştirak etmədikdə, bir millimetrdən daha nazik divarlarda yaranan gərginlik çatlamalarının qarşısını alır ki, bu da xüsusilə nazik divarlar üçün son dərəcə vacibdir. Rəqəmsal proses prototipləşdirmə mərhələlərində sərt alt kəsilmələr, daxilə doğru mürəkkəb nizamlamalar, bir millimetrdən kiçik deşiklər və hətta yarım millimetrdən kiçik radiuslu əyri formalar kimi müxtəlif mürəkkəb formalı məhsulların tez bir zamanda hazırlanmasını mümkün edir. Bu imkanlar tibbi avadanlıqlar və ya təyyarə hissələri kimi son dərəcə yüksək dəqiqlik tələb olunan sənaye sahələri üçün oyunun qaydalarını dəyişdirir. Ənənəvi istehsal üsulları bu sahələrdə işə yaramır, çünki ya çox bahalıdır, ya da belə ətraflı işlər üçün sadəcə mümkün deyil.
Lazerlə politrabonatın kəsilməsinin dezavantajları və təhlükəsizlik riskləri
Toksik buxarlar, kənarların rənginin dəyişməsi və buzlanma səthləri
Lazer kəsilməsi polikarbonatdan təhlükəli xlor əsaslı tüstülər və bisfenol-A hissəcikləri ayırır, bu da OSHA standartlarına uyğun sənaye sinifli havalandırma və filtrasiya tələb edir. Həmçinin, estetik kompromislər də tez-tez baş verir:
- Yerli qızdırma səbəbiylə kənarların sarımtıl rəng alması
- Alt səthdə mikro çatlamalardan dolayı buzlu səth görünüşü
- Termal hədd 300°C-dən yuxarı qalxdıqda kəsik xətlərində kömürəşmə
Bu defektlər tez-tez ikinci dərəcəli parlaqlaşdırma tələb edir və hər partiyada istehsal müddətini 15–30% artırır.
Termal zədələnmə və sonrakı emal çətinlikləri
Polikarbonatın ərimə temperaturu təxminən 297 dərəcə Farenheit, yaxud 147 dərəcə Selsi qədər olduqca aşağıdır və bu da onun lazerlə kəsilməsi zaman deformasiyaya uğrama ehtimalını artırır. Bu halda nə olur? Əsasən, kəsildikdən sonra kənarlar tez-tez qeyri-sabit hala keçir, daxili gərginlik səbəbiylə çatlar əmələ gəlir ki, bu da təsirə davamlılığı 30 ilə 40 faiz arasında azalda bilər və beş millimetrdən qalın lövhələr üzmələr əmələ gətirməyə meyllidir. Kəsici proses başa çatdıqdan sonra istehsalçılar bir çox problemlə də qarşılaşır. Geridə yapışqanlı reçin qalır ki, bunun təmizlənməsi tələb olunur, material şəffaflığını itirir və əlavə son işləmə işləri etmək lazımdır, həmçinin lazerin kəsdiyi nahiyədə struktur zəifləyir. Bütün bu problemlər istehsal boyu əmək çəkisi və keyfiyyət yoxlamaları üçün xərclərin artmasına səbəb olur.
Parametr həssaslığı və defekt azaldılmasında hava köməyinin rolu
Təmiz və təhlükəsiz kəsilmə əldə etmək üçün üç əsas parametr üzrə dəqiq kalibrləmə tələb olunur:
| Parametr | Optimal Diapazon | Kənara çıxma təsiri |
|---|---|---|
| Güc sıxlığı | 20–30 V/sm² | Kömür şəklində qalma (yüksək) / Tam olmayan kəsilmə (aşağı) |
| Kəsmə sürəti | 0,8–1,2 m/dəq | Ərimiş kütlənin toplanması (yavaş) / Buxarlanma defektləri (tez) |
| Fokus mövqeyi | +1 mm səthdən yuxarı | Kənarın hamarlığının azalması |
Hava köməyi — kəsik yol boyu diaqonal istiqamətdə 15–20 FIV sıxılmış hava təmin edərək — istilik defektlərini təxminən 60% azaldır. Bu, qarşılıqlı təsir zonasını soyudur və ərimiş hissəcikləri xaric edir, lakin yüksək temperaturda UV həssaslığı və ya molekulyar qeyri-sabitlik kimi materialın daxili məhdudiyyətlərini aradan qaldıra bilmir.
Polikarbonat üçün Optimal Lazer Növləri və Kəsilmə Parametrləri
CO² və UV lazerlər: Polikarbonat kəsilməsi üçün hansı daha yaxşıdır?
Polikarbonat materiallarını kəsərkən əksər mağazalar hələ də 10,6 mikron işıq dalğasında işləyən karbon qazı lazerlərinə üstünlük verirlər. Bu lazerlər qiymət, güc ölçüsünə uyğunluq və təxminən 25 mm-ə qədər qalınlıqdakı materiallarla yaxşı işləməsi baxımından yaxşı balans təşkil edir. Digər tərəfdən, 355 nanometrlik ultrabənövşəyi (UV) lazerlər adətən iki üç dəfə daha bahalı olur, lakin işləmə zamanı daha az istilik yaradır. Buna görə kəsik kənarlarında saralmayı təxminən altımda bir qədər azaldır — gördüyüm bəzi testlər bunu təsdiqləyir — və 3 mm-dən az qalınlıqdakı nazik lövhə materiallarında kiçik detallı kəslər üçün daha yaxşı nəticə əldə etməyə imkan verir. Əgər görünüş ən vacib amil dirsə və ya çox kiçik elementlərlə işlənilirsə, bu UV lazer sistemləri mütləq nəzərə alınmağa layiq üstünlüklər təklif edir. Lakin layihənin nə büdcə, nə də komponent dizaynı tələbləri baxımından xüsusi tələb etmədisə, əksər hallarda CO₂-lə davam etmək daha məqsədəuyğundur.
Tövsiyə olunan Tənzimləmələr: Güc, Sürət və Köməkçi Qaz Optimallaşdırılması
Karbonlaşmadan, qeyri-tam kəsilmədən və zəhərli tüstülərin əmələ düşməsindən çəkindirmək üçün dəqiq parametr nəzarəti vacibdir. Oksidləşməni azaltmaq və kənar keyfiyyətini yaxşılaşdırmaq üçün 15–20 PSI təzyiqində azot köməkçi qazından istifadəsi yüksək dərəcədə tövsiyə olunur. Optimal tənzimləmələr qalınlıqla mütənasib olaraq dəyişir:
| Kəncəlik | Güç diapazonu | Sürət aralığı |
|---|---|---|
| ≤ 3 mm | 20–40 Vt | 20–25 mm/san |
| > 3 mm | 40–60 Vt | 10–15 mm/san |
Aşağı sürətlər ərimə birikməsi olmadan tam penetrasiya təmin edir; artıq güc karbonlaşmaya və tüstü həcminin artmasına səbəb olur. Konfiqurasiyadan asılı olmayaraq, bütün qurğular OSHA və NIOSH təsir həddinə uyğun sənaye tipli tüstü udma sistemi ilə birləşdirilməlidir.
SSS
Polikarbonatı evdə lazerlə kəsmək olar?
Texniki cəhətdən mümkünsə də, polikarbonatı evdə lazer kəsmək zərərli tüstülər əmələ gətirdiyi üçün tövsiyə olunmur. Təhlükəsiz mühit təmin etmək üçün sənaye sinifli havalandırma və filtrasiya sistemləri lazımdır.
Polikarbonat kəsmək üçün hansı növ lazer daha yaxşıdır?
CO2 lazerləri adətən polikarbonat kəsmək üçün üstünlük təşkil edir, çünki onlar daha ucuzdur və qalın materialları emal edə bilirlər. Lakin UV lazerlər daha təmiz nəticə verir və detallı işlər üçün daha yaxşıdır.
Lazerlə polikarbonat kəsərkən rəng dəyişməsini necə qarşısını almaq olar?
Rəng dəyişməsini minimuma endirmək üçün lazer gücünün, sürətin və soyutma sistemlərinin diqqətlə tənzimlənməsi tələb olunur. UV lazer istifadəsi saralma və kənarların rəng dəyişməsini əhəmiyyətli dərəcədə azalda bilər.
Polikarbonatı lazerlə kəsərkən hansı təhlükəsizlik tədbirləri lazımdır?
Zəhərli tüstüləri idarə etmək üçün düzgün havalandırma və filtrasiya sistemləri vacibdir. Bundan əlavə, OSHA təlimatlarına riayət etmək və şəxsi təhlükəsizlik vasitələrindən (PPE) istifadə etmək təhlükəsiz işləmə üçün zəruridir.