Lazerli belgilash mashinalari uchun issiqlik ta'sir qilgan zonani boshqarish usullari

Lazerli belgilash mashinasi - material sirtiga doimiy belgilar qoldirish uchun yuqori energiya zichligiga ega lazer nuri ishlatadigan qurilma. Belgilash jarayonida lazer material sirtida va uning atrofida issiqlik hosil qiladi, natijada issiqlik ta'sir qiluvchi zona (HAZ) vujudga keladi. HAZ diskrakiya, yonish yoki mahalliy kuchlanishlarga olib kelishi mumkin, bu esa belgilash sifatiga ta'sir qiladi. Ushbu maqolada HAZ quyidagi uch jihatdan tahlil qilingan: vujudga kelish mexanizmi, ta'sir qiluvchi omillar va boshqarish usullari.

1. Issiqlik ta'sir qiluvchi zonaning vujudga kelish mexanizmi

Lazer bilan belgilash davomida fokuslash tizimi orqali lazer nuri ishlov beriladigan sirtga jamlanadi. Material lazer energiyasini so'zib, tez isib, mahalliy bug'lanish yoki suyuqlanishga uchraydi. Butunlay bug'lanmagan atrof muhit issiqlik o'tkazuvchanlik tufayli harorat ko'tariladi va issiqlik ta'sir qiluvchi zonani (HAZ) hosil qiladi. HAZ ning asosiy xususiyatlari quyidagilardan iborat:

Nuqta hajmiga bog'liqlik: Kattaroq lazer liqchalari issiqlikni kengroq maydonga tarqatadi, natijada HAZ kattaroq bo'ladi.

Materialning issiqlik o'tkazuvchanligi: Issiqlikni tez tarqatadigan yuqori issiqlik o'tkazuvchanlikka ega metallar kattaroq HAZ hosil qiladi, past issiqlik o'tkazuvchanlikka ega materiallar esa issiqlikni cheklangan maydonda saqlab, kichikroq HAZ hosil qiladi.

Impuls energiyasi va davomiyligi: Yuqori quvvatli, uzoq impulslar yoki uzluksiz to'lqin rejimlari issiqlik tarqalishini oshirishga tendentsiya qiladi.

2. Issiqlik Ta'sir Qiluvchi Zona Hajmiga Ta'sir Etiluvchi Omillar

Lazer kuchi
Yuqori quvvat kattaroq energiya so'rtilishiga, tezroq sirt haroratining oshishiga va kengroq issiqlik tarqalishiga olib keladi, natijada HAZ kengayadi.

Impul's kengligi va takrorlanish chastotasi
Qisqa impul'sli lazerlar energiyani jamlab, issiqlikni fokal nuqtada chegaralaydi va ISS ni minimal darajada qoldiradi. Uzoq impulslar yoki yuqori takrorlanish chastotalari issiqlikni jamlashiga olib keladi, bu esa ISS ni kengaytiradi.

Dog' hajmi va fokus masofasi
Kichik, aniq fokuslangan dog'lar issiqlikni jamlab, aniq belgilar qoldiradi. Katta dog'lar yoki noto'g'ri fokuslanish issiqlikni tarqatadi va ISS ni kengaytiradi.

Skanning tezligi
Sekin skanerlash lazer nurnini bir xil joyda uzoqroq ushlab turadi, bu esa issiqlik jamlanishini oshiradi. Tezroq skanerlash mahalliy haroratning ko'tarilishini kamaytiradi va ISS ni qisqartiradi.

Материал Хусусиятлари
Materialning issiqlik o'tkazuvchanligi, so'rtilish darajasi va erish harorati issiqlik tarqalishiga bevosita ta'sir qiladi. Masalan, alyuminiy va mis yuqori issiqlik o'tkazuvchanlikka ega bo'lib, katta ISS hosil qiladi, plastmassa va keramikalar esa nisbatan maydaroq ISS hosil qiladi.

3. Issiqlik ta'sir qilgan zonani boshqarish usullari

Lazer quvvati va impul's parametrlarini optimallashtirish
Material xususiyatlariga qarab quvvat, impulslar kengligi va takrorlanish chastotasini sozlang, energiyani fokal nuqtada jamlash uchun ortiqcha tarqoq bo'lmaganda. Yuqori pik quvvatli qisqa impulslar HAZ ni samarali kamaytiradi.

Fokuslash tizimini sozlang
Mos fokal masofaga ega linzani tanlang va fokal nuqtaning material sirtida aniq joylashishini ta'minlang, issiqlik tarqalishini oldini oling. Kichikroq dog' hajmlari HAZ ni kamaytiradi.

Skanerlash tezligini oshiring
Lazer to'plash vaqtini kamaytirish, mahalliy issiqlik jamlanishini minimal darajada saqlash uchun galvanometrik skanerlar yoki XY bosqichlarining tezligini oshiring.

Bosqichma-bosqich yoki ko'p marta belgilash
Qorong'u yoki qalin materiallar uchun ortiqcha HAZ hosil qilmagan holda issiqlikni asta-sekin jamlash uchun ko'p sonli past energiyali o'tishlardan foydalaning.

Qo'shimcha sovutish
Belgilash davomida sirt issiqligini olib tashlash va issiqlik tarqalishini boshqarish uchun havo pufak yoki suv bilan sovutishdan foydalaning.

Mos lazer to'lqin uzunligini tanlang
Materiallar turli to'lqin uzunliklarini turlicha so'rplaydi. Mos to'lqin uzunligini tanlash belgilash samaradorligini oshiradi va issiqlik tarqalishini kamaytiradi, natijada HAZ ni boshqarish imkonini beradi.

Issiqlik ta'sir qilgan zona lazer bilan belgilashda ega bo'linmaydigan hodisa hisoblanadi. Biroq, lazer quvvatini, impulslar parametrlarini, fokuslash tizimini, skanerlash tezligini optimallashtirish hamda sovutish choralari qo'llash orqali HAZ hajmini samarali nazorat qilish mumkin, belgilash sifonatini ta'minlash maqsadga muvofiqdir. HAZ ni nazorat qilish nafaqat belgilash aniqligini va aniqrog'ini oshiradi, balki materialning shakl o'zgartirishini hamda sirt zararlanishini kamaytiradi va yuqori aniqlikdagi lazerli belgilash uchun asosiy texnologiya sanaladi.