Lazer Marka Maşınlarında İstilik Təsir Zonası Nəzarət Üsulları

Lazer marka maşını, materialların səthində daimi izlər yaratmaq üçün yüksək enerji sıxlığına malik lazer şüasından istifadə edən cihazdır. Marka prosesi zamanı lazer şüası material səthinə və onun ətrafına istilik verir və beləliklə istilik təsir zonası (HAZ) meydana gətirir. HAZ rəng dəyişikliyi, yanıqlar və ya lokal gərginlik yarada bilər və bu da markanın keyfiyyətini təsir edə bilər. Bu məqalədə HAZ aşağıdakı üç aspektdən baxılaraq təhlil edilir: əmələgəlmə mexanizmi, təsir edən amillər və nəzarət üsulları.

1. İstilik Təsir Zonasının Əmələ Gəlmə Mexanizmi

Lazerla markalama zamanı şüa fokuslaşdırma sistemi vasitəsilə iş parçasının səthi üzərinə yönəldilir. Material şüanın enerjisini udur, sürətlə qızır və lokal buxarlaşmağa və ya əriməyə məruz qalır. Tam buxarlaşmamış ətraf sahə isə istiliyin keçməsi nəticəsində temperaturun artmasına məruz qalır və beləliklə istilik təsir zonası yaranır. İstilik təsir zonasının əsas xüsusiyyətləri aşağıdakılardır:

Ləkə ölçüsündən asılılıq: Daha böyük lazer ləkələri istiliyi daha geniş sahəyə yayır və nəticədə böyük HAZ yaranır.

Materialın istilik keçiriciliyi: Yüksək istilik keçiriciliyinə malik metallar istiliyi tez yayır və daha böyük HAZ yaradır, aşağı istilik keçiriciliyinə malik materiallar isə istiliyi məhdud saxlayır və nəticədə kiçik HAZ yaranır.

İmpuls enerjisi və müddəti: Güclü, uzun impuls və ya davamlı dalğa rejimi istilik diffuziyasını artırır.

2. İstilik Təsir Zonasının Ölçüsünü Təsir Edən Faktorlar

Lazer gücü
Daha yüksək güc materialın daha çox enerji udmasına, səthin temperaturunun daha sürətli artmasına və istiliyin daha geniş yayılmasına səbəb olur, nəticədə HAZ böyüyür.

İmpuls eni və təkrarlanma tezliyi
Qısa impuls rejimindəki lazerlər enerjini fokal nöqtəyə qədər məhdudlaşdırır və istilik təsir zonasını (HAZ) minimuma endirir. Uzun impulslar və ya yüksək təkrarlanma tezlikləri istiliyin yığılmasına səbəb olur və HAZ-ı artırır.

Ləkə ölçüsü və fokus mövqeyi
Kiçik, dəqiq fokallaşdırılmış ləkələr istiliyi konsentrasiya edir və aydın izlər yaradır. Böyük ləkələr və ya fokusun uyğun olmaması istiliyi yayır və HAZ-ı böyüdür.

Skanlaşdırma sürəti
Yavaş skanerləşdirmə lazerin eyni sahədə uzun müddət qalmasına səbəb olur və bu da istiliyin toplanmasını artırır. Tez skanerləşdirmə lokal temperatur artımını azaldır və HAZ-ı kiçildir.

Material xüsusiyyətləri
Materialın istilik keçiriciliyi, udma sürəti və ərimə temperaturu birbaşa istiliyin yayılmasını təsir edir. Məsələn, alüminium və mis yüksək istilik keçiriciliyinə malikdir və böyük HAZ-a səbəb olur, plastiklər və keramikalar isə daha kiçik HAZ-a malikdir.

3. İstilik Təsir Zonasını Nəzarət Üsulları

Lazer gücü və impuls parametrlərinin optimallaşdırılması
Həddindən artıq yayılmanı mane etmək üçün enerjini fokal nöqtəyə toplamaq üçün materialın xassələrinə uyğun olaraq güc, impuls eni və təkrarlanma tezliyini tənzimləyin. HAZ-ı effektiv şəkildə azaltmaq üçün yüksək pik gücü ilə qısa impulslardan istifadə edin.

Fokuslaşdırma sistemini tənzimləyin
Uyğun fokal uzunluqlu linza seçin və istiliyin yayılmasını mane etmək üçün fokal nöqtənin material səthində dəqiq olması təmin edin. Kiçik ləkə ölçüləri HAZ-ı azaldır.

Skanetmə sürətini artırın
Lazerin qalma müddətini azaltmaq və lokal istilik yığılmasını minimuma endirmək üçün qalvanometrik skanerlərin və ya XY mərhələlərin sürətini artırın.

Addım-addım və ya çoxlu keçidlə işarələmə
Tünd və ya qalın materiallar üçün həddindən artıq HAZ yaratmadan istiliyi tədricən yığmaq üçün aşağı enerjili çoxlu keçidlərdən istifadə edin.

Köməkçi soyutma
Səth istiliyini aradan qaldırmaq və istilik yayılmasını idarə etmək üçün işarələmə zamanı hava üfleməsindən və ya su ilə soyutmadan istifadə edin.

Uyğun lazer dalğa uzunluğunu seçin
Materiallar müxtəlif dalğa uzunluqlarını müxtəlif şəkildə udur. Uyğun dalğa uzunluğunun seçilməsi markerləmə səmərəliliyini artırır və istilik yayılmasını azaldır, nəticədə HAZ-ı idarə etməyə imkan verir.

İstilik təsir zonası (HAZ) lazer markerləməsində qarşısını almaq olmayan bir hadisədir. Bununla belə, lazer gücünün, impuls parametrlərinin, fokuslaşdırma sisteminin, tarama sürətinin optimallaşdırılması və soyutma tədbirlərinin tətbiqi ilə HAZ-in ölçüsü effektiv şəkildə idarə edilə bilər və markerləmə keyfiyyəti təmin edilə bilər. HAZ-ın idarə edilməsi markerləmə aydınlığını və dəqiqliyini yaxşılatmaqla yanaşı, materialın deformasiyasını və səth zədələnməsini də azaldır və bu da yüksək dəqiqlikli lazer markerləmə üçün əsas texnologiyadır.