EN
Поликарбонатыг лазерээр оглох боломжтой юу?
Поликарбонатыг лазерээр оглох техникийн боломж
Зөв тоног төхөөрөмж, тохируулгууд байвал лазерын технологийг ашиглан поликарбонатыг таслах нь мэдээж боломжтой. Харьцахгүй байх нь 25 мм зузаан материал дээр ч нэмэх эсвэл хасах 0.1 мм-ийн нарийвчлалтай маш нарийн ажил хийх боломжийг олгоно. Гэсэн хэдий ч, операторууд тохируулгаа анхааралтай хийгээгүй тохиолдолд хайлуулах асуудалд орох боломжтой тул байгаа юм. Өдөр тутмын таслалтын ажлуудад ихэвчлэн 9.3-10.6 микрометр долгионы урттай CO2 лазерийг ашигладаг. Эдгээр нь ихэнх хэрэглээнд хангалттай сайн ажилладаг. Нөгөө талаар, 355 нанометрийн ультра ягаан туяаны лазерууд нь таслалтын жижиг элементүүд (0.5 мм-ээс бага) дахь илүү цэвэр ирмэг үүсгэдэг. Зөвхөн эдгээр тусгай зориулалтын хэрэгслүүд илүү өндөр үнэтэй гэдгийг санаарай. Сайн үр дүн гаргах нь фокусын цэгийг нарийвчлан тохируулахаас, ажиллаж байх үед хөргөлтийг хангахаас, мөн уурсыг зөв боловсруулахын тулд аюулгүй байдлын стандартад нийцсэн соруулах системийг хангахаас шууд хамаардаг.
Үндсэн материал шинж чанарууд: Дулааны мэдрэг чанар ба дулааны стресс
Поликарбонатын бага дулаан дамжуулах чадвар (0.2 Вт/м·К) болон боловсруулалтын бага хязгаар нь материалыг дулааны нөлөөлдөлд их мэдрэг болгож өгдөг. 150°C температурт ойртох тусам халалт нь молекулын гинжийг задалж эхэлдэг бөгөөд энэ нь гурван үндсэн асуудалд хүргэдэг:
- Усны структурын үржвэр , хөргөлтийн хурд 10°C/сек-ээс хэтэрвэл микроскопын трещин үүсэж, мөргөлдөөний тэсвэрт чанарыг хүртэл 40%-иар бууруулдаг
- Өнгөний өөрчлөлт , 300°C-с дээш хэмтэй үед фото-исэлдэлтээс үүдэн шарлан, мөнгөн өнгөтэй ирмэг үүсэх нь
- Молекулын задрал , бисфенол-А бөөрөөс ялгаруулах бөгөөд OSHA-гийн зааврын дагуу үйлдвэрийн түвшний салхилуулалт шаарддаг
Нарийвхан хавтангууд (<3 мм) дулааныг илүү сайн тэсвэрлэх бөгөөд зузаан хэсгүүд импульст лазерийн горим болон хүчирхэг агаарын тусламжийг ашиглах замаар дулааны хамгийн өндөр түвшнийг 60–80°C-р бууруулж, гурван асуудлыг ч арилгах боломжтой.
Поликарбонатыг лазераар оглохын давуу талууд
Өндөр нарийвчлал, цэвэр, гөлгөр ирмэгийн чанар
Лазерын хайчлалт нь микроний шингэний систем эсвэл оптик деталиудад тохиолддог нарийн хэлбэртэй ажиллах үед ч ±0.1 мм орчим нарийвчлалыг хангаж чаддаг. Энэ нь хүрээгүй дулааны арга учраас хэрэгсэл элэгдэх асуудал гарахгүй бөгөөд механик стрессийг бүрмөсөн арилгадаг. Үр дүнд нь ирмэгүүд цэвэр бөгөөд бараг л түргэн хагарлын дараа үлдэх муруй хэсгүүдгүй, бусад аргуудад түгээмэл тохиолддог жижигхэн хагарлуудгүй байдаг. Поликарбонат зэрэг материалуудын хувьд энэ нь маш чухал учраас тэдгээрийн оптик шинж чанаруудыг хадгалж үлдээдэг. Мөн цаг хэмнэлтийг үл тоомсорлох ёсгүй – өнгөрсөн жилийн Fabrication Technology Review-н судалгаагаар хэвлэх замаар хийгддэг уламжлалт механик арга замаас 60-80 хувь хүртэл боловсруулах ажлыг багасгадаг.
Хүрээгүй боловсруулалт болон загварын олон тал
Хэрэв ямар нэгэн физик хүч хамрагдаагүй бол нарийн ханатай (1 мм-с бага) хийцдэд үүсдэг саад болох стрессын трещинуудыг үүсэхээс сэргийлдэг. Дижитал технологи нь прототипчлолын үед олон төрлийн нарийн дүрс, хэлбэрүүдийг хурдан бүтээх боломжийг олгодог. Жишээ нь: нарийн доод талын хэсгүүд, давхардсан загварууд, 1 мм-с бага хэмжээтэй нүхнүүд, мөн 0.5 мм-с бага муруй радиустай органик хэлбэрүүдийг оруулж үзэж болно. Эдгээр боломжууд нь эмнэлгийн тоног төхөөрөмж эсвэл онгоцны деталиуд зэрэг маш нарийн нарийвчлал шаарддаг салбарт шилжилтийн цэг болдог. Ийм нарийн ажлын хувьд уламжлалт үйлдвэрлэлийн аргууд нь маш их өртөгтэй эсвэл ерөөсөө боломжгүй тул тохиромжгүй байдаг.
Лазераар поликарбонатыг таслах үеийн сул тал ба аюулгүй бус байдал
Хорт уур, ирмэгийн өнгө өөрчлөгдөх, туяатгалын гадаргуу
Лазерын хагарал нь аюултай хлорт уур, бисфенол-А-ийн жижиг хэсгүүдийг үүсгэх тул OSHA-ийн стандартад нийцсэн үйлдвэрийн зориулалттай салхилуулалт, шүүлтүүр шаарддаг. Мөн гадаад харагдац муудах нь элбэрбэр тохиолддог:
- Орон нутгийн хэт халах үед ирмэг дээр шарлах
- Дотор микро трещиний улмаас гадаргуу цасан тунгалаг болох
- Температур 300°C-ийг давах үед огтлолын шугам дээрх наашилт
Эдгээр дутагдалт нь нэмэлт будаглах шаардлагатай болгох ба бүлгийн нэгжид үйлдвэрлэлийн цагийг 15–30%-иар нэмэгдүүлдэг.
Дулааны хор уршлага, цаашдын боловсруулалтын бэрхшээл
Поликарбонат нь ойролцоогоор 297 Фаренгейт эсвэл ойролцоогоор 147 Цельсий градусын харьцангуй бага хайлах цэгтэй байдаг тул лазераар хайчлах үед муудах магадлалтай. Энд юу гарч ирдэг вэ? Тийм ч гэсэн, хайчлах үед ирмэгүүд нь ихэвчлэн мууддаг, доторх хүчдэлийн хагарлууд үүсдэг бөгөөд эдгээр нь нөлөөллийн эсэргүүцлийг 30-40 хувийн хооронд бууруулж болох юм, мөн таван миллиметрээс илүү зузаан нимгэн хальснуудад хийн хурцам бий болдог. Хайчлалтын процесс дууссанаар үйлдвэрлэгчдэд олон төрлийн асуудал гардаг. Хэвийн үлдэгдэл буюу наалдамхай смолын үлдэгдэл үлдэж байдаг бөгөөд үүнийг цэвэрлэх шаардлагатай, материал нь тунгалаг шинж чанараа алдаж, хэрэглэгчдэд нэмэлт төгсгөлийн ажил хийх шаардлагатай болдог, мөн лазарын хайчилсан ойролцоох бүтэц сулардаг. Эдгээр бүх асуудлууд нь үйлдвэрлэлийн явцад хийгдэх чанарын шалгалтанд илүү их хугацаа болон хөдөлмөрийн зардал шаардлагатай болгоно.
Параметрийн мэдрэг чанар болон агаарын тусламжийн дутагдал багасгах үүрэг
Цэвэр, аюулгүй хайчлах үйлдэл нь гурван үндсэн параметрийн нарийн тохируулгыг шаарддаг:
| Параметр | Оптимал муж | Хазайлтын нөлөө |
|---|---|---|
| Цахилгаан нягтрал | 20–30 Вт/кв.см | Нүдүүр (өндөр) / Дутуу хайчилсан (бага) |
| Зогсоо хурд | 0.81.2 м/мин | Хайлан буцалж буй (удаан) / Уурших дутагдал (хурдан) |
| Фокусын байршил | +1 мм гадаргуугийн дээд талд | Ирмэгийн жигд бус байдал буурсан |
Агаарын тусламж — хайчлах замын дагуу диагональ чиглэлд 15–20 PSI шахсан агаар илгээдэг — дулааны дутагдлыг ойролцоогоор 60% бууруулдаг. Энэ нь харилцан үйлчлэлийн бүсийг хөргөж, хайласан бохирдлыг зайлуулдаг. Гэсэн хэдий ч материалд байгалиас үүссэн хязгаарлалтууд, жишээ нь цацрагийн мэдрэг байдал эсвэл өндөр температурт молекулын тогтворгүй байдлыг давж чадахгүй.
Поликарбонатыг хайчлахад зориулсан оптимал лазерын төрлүүд болон хайчлалтын параметрүүд
CO² ба UV лазер: Аль нь поликарбонатыг хайчлахад илүү сайн вэ?
10.6 микрон дээр ажилладаг нүүрстөрөгчийн давхар исэл лазер нь одоогоор поликарбонат материал таслах үед ихэнх үйлдвэрүүдийн сонгож байдаг хэрэгсэл юм. Эдгээр нь үнийн хувьд харьцангуй хямд бөгөөд чадал нэмэгдүүлэх боломж сайтай талтай бөгөөд ойролцоогоор 25 мм зузаан хүртэлх зузаан материалтай сайн ажилладаг. Нөгөө талаас, 355 нанометр дээрх ягаан бус лазер нь ихэвчлэн хоёр, гурвын хүртэл үржилтээр илүү өндөр үнтэй байдаг ч ажиллах үедээ илүү бага дулаан үүсгэдэг. Энэ нь зарим туршилтуудын дагуу таслалтын ирмэг дээрх шарлалтыг ойролцоогоор жаран хувь хүртэл багасгадаг, мөн 3 мм-с бага зузаан нимгэн хальс материал дээрх жижиг, нарийн таслалтуудад илүү сайн үр дүн өгдөг. Гадаад харагдац чухал үед эсвэл маш жижиг элементтэй ажиллах үед эдгээр ягаан бус лазерын систем нь тусгайлан харгалзах үр дүнтэй байдаг. Гэсэн хэдий ч төсөв, бүрэлдэхүүн хэсгийн загварын шаардлага хоёул маань үнэхээр шаардаж байгаа тохиолдолд бусад тохиолдолд ихэнх үйл ажиллагааны хувьд CO2 лазерыг ашиглах нь илүү зөв шийдвэр байж болно.
Зөвлөсөн тохируулга: Цахилгаан эрчим, хурд, туслах хийгийн оновчлолт
Нүүрстөрөгчийн задрал, бүрэн бус огтлолт, хорт уурын үүсгэврийг саатуулахын тулд нарийвчлалтай параметрийн хяналт чухал юм. Исэлдэлтийг багасган ирмэгийн чанарыг сайжруулахын тулд 15–20 PSI даралттай азотын туслах хийг хүчтэй зөвлөж байна. Оновчтой тохируулга нь зузааны хэмжээнд пропорциональ байдаг:
| Зузаан | Эрчим хүчийн диапазон | Хурдны хүрээ |
|---|---|---|
| ≤ 3 мм | 20–40 Вт | 20–25 мм/с |
| > 3 мм | 40–60 Вт | 10–15 мм/с |
Илүү бага хурд нь цацрагт шингэнийг цутгамал болгохгүйгээр бүрэн нэвтрэх боломжийг олгоно; илүү их цахилгаан эрчим нь нүүрстөрөгчийн задралыг үүсгэж, уурны хэмжээг нэмэгдүүлдэг. Ямар ч тохиргооноос үл хамааран бүх систем OSHA ба NIOSH-ийн өртөх хязгаарлалтад нийцсэн үйлдвэрийн ангийн уурыг зайлуулах системтэй байх ёстой.
Түгээмэл асуулт
Та гэртээ лазераар поликарбонатыг огтолж чадах уу?
Техникийн хувьд боломжтой ч поликарбонатыг гэрт лазераар оглохыг зөвлөхгүй, учир нь энэ нь аюултай уур үүсгэдэг. Аюулгүй орчинг бүрдүүлэхийн тулд үйлдвэрийн түвшний салхилуулалт, шүүлтүүр шаардлагатай.
Поликарбонатыг оглохын тулд ямар төрлийн лазер илүү тохиромжтой вэ?
CO2 лазерууд нь өртөгийн үр дүнтэй байдал, хангалттай зузаан материалтай ажиллах чадварыг хангаснаар поликарбонатыг оглохын тулд ихэвчлэн сонгогддог. Гэсэн хэдий ч УВ лазерууд илүү цэвэр үр дүн өгөх бөгөөд нарийн дэлгэрэнгийн ажлуудад илүү тохиромжтой.
Лазераар поликарбонат оглох үед өнгө өөрчлөгдөхийг хэрхэн саатуулах вэ?
Өнгө өөрчлөгдөхийг багасгахын тулд лазерын чадал, хурд, хөргөлтийн системийг анхааралтай удирдах шаардлагатай. УВ лазер ашиглах нь шарлах, ирмэг дээрх өнгө өөрчлөгдөхийг мэдэгдэхүйц бууруулдаг.
Поликарбонатыг лазераар оглох үед ямар аюулгүй байдлын арга хэмжээ авах шаардлагатай вэ?
Хортой уурыг зохих ёсоор салхилуулах, шүүхийн тулд тохиромжтой салхилуулалт, шүүлтүүрийн систем маш чухал. Мөн OSHA-ийн зааврын дагуу ажиллах, хувийн хамгаалалтын хэрэгслүүд (PPE) ашиглах нь аюулгүй ажиллагааг хангахад үндсэн хэрэгсэл болдог.