بیانیه حفظ حریم خصوصی: حریم خصوصی شما برای ما بسیار مهم است. شرکت ما قول می دهد که اطلاعات شخصی شما را برای هرگونه مجوزهای صریح خود برای هرگونه گسترش فاش نکند.
سایر فن آوری های برش
در حالی که برش لیزر به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد ، سایر فن آوری های برش ممکن است نیازهای خاص را بهتر متناسب کنند.
برش Waterjet از یک جریان پر فشار از آب مخلوط شده با ساینده استفاده می کند تا از طریق مواد مختلف ، به ویژه مواد ضخیم ، بازتابنده یا حساس به گرما بریده شود. این امر از اعوجاج حرارتی جلوگیری می کند و می تواند فلزات ، سنگ و سرامیک را اداره کند.
برش پلاسما از یک جت با سرعت بالا از گاز یونیزه شده برای ذوب و برش فلزات رسانا استفاده می کند. برای برش فلزات ضخیم ، که اغلب در ساخت و ساز و ساخت فلز استفاده می شود ، سریع و کارآمد است ، اگرچه فاقد دقت برش لیزر است.
انتخاب فناوری مناسب
انتخاب فناوری برش مناسب به نوع و ضخامت مواد ، دقت مورد نیاز ، بودجه و نیازهای پروژه بستگی دارد. برش لیزر برای جزئیات دقیق و جزئیات دقیق ایده آل است ، در حالی که واترجت یا برش پلاسما برای مواد ضخیم تر یا حساس به گرما بهتر است.
هزینه های کل ، از جمله تنظیم ، انرژی ، نگهداری و بهره برداری را در نظر بگیرید تا تصمیمی آگاهانه داشته باشید که با اهداف تولید و بودجه هماهنگ باشد.
در نتیجه ، در حالی که دستگاه های برش لیزر مزایای بسیاری دارند ، همچنین محدودیت هایی دارند ، از جمله عدم مناسب بودن برای برش مواد بسیار بازتابنده ، داشتن محدودیت های ضخامت و تولید عرض کرف نسبتاً گسترده. با این حال ، این محدودیت ها در مقایسه با مزایایی که ارائه می دهند قابل قبول است.
اگر به دستگاه های برش لیزر علاقه مند هستید یا نیاز به پردازش ورق های فلزی دارید ، لطفاً با ما در ابزار ADH Machine با ما تماس بگیرید. ما یک تولید کننده حرفه ای تولید ورق فلز با بیش از 20 سال تجربه در تولید ماشین های برش لیزر هستیم.
3 دقیقه خواندن - راهنمای نهایی Viribright (نمودارها ، جداول و موارد دیگر)
با گذشت سالها ، پیشرفت در فناوری نوآوری هایی را در نحوه روشن کردن خانه ها و ساختمانهای تجاری ما به وجود آورده است. در ابتدا ، تمام آنچه که ما داشتیم لامپ استاندارد و رشته ای بود. اکنون ما لامپ های فلورسنت جمع و جور (CFL) و دیودهای ساطع کننده نور یا LED را برای کوتاه داریم. ما می خواهیم این سؤال را برطرف کنیم ... کدام نوع لامپ سلطنت می کند عالی است؟ متغیرهای زیادی وجود دارد ، بنابراین بیایید حفر کنیم!
منوی سریع - در زیر کلیک کنید
روشنایی: کدام لامپ روشن تر است؟
طول عمر: کدام لامپ طولانی ترین طول می کشد؟
هزینه: کدام لامپ هزینه کمتری دارد؟
روشنایی LED در مقابل CFL
آیا چراغ های LED روشن تر از لامپ های فلورسنت جمع و جور (CFL) هستند؟ ترفند درک این فناوری است. به طور خلاصه ، LED و CFL به عنوان فناوری ها تفاوت در روشنایی ذاتی ندارند. روشنایی توسط لومن تعیین می شود. لومن به بهترین وجه به عنوان اندازه گیری نور توصیف می شود. یک CFL و لامپ LED ممکن است دارای همان خروجی لومن (روشنایی) باشد اما در مقدار انرژی مورد نیاز برای تولید آن سطح روشنایی بسیار متفاوت است.
بسیاری از لامپ های LED در گذشته همه جانبه نبودند که دست بالایی را به CFL در سناریوهای مختلف می داد. به عنوان مثال ، در یک لامپ کف ، یک CFL به دلیل پوشش نور ، در آن زمان بسیار گسترده تر عمل می کرد. در اکثر روشنایی های فروپاشی (سقف) ، LED اثربخشی بیشتری خواهد داشت. به سرعت به سمت نسل های جدید LED بروید ، و ما می بینیم که دیودهای کمی در حال تابش نور از CFL ها در مصرف انرژی کلی ، رنگ و حتی با قیمت رقابتی تر در بازار پیشی می گیرند.
نمودار زیر میزان روشنایی در لومن ها را که می توانید از وات های مختلف لامپ ها انتظار داشته باشید ، نشان می دهد. لامپ های LED نسبت به CFL یا لامپ های لامپ رشته ای به وات بسیار کمتری نیاز دارند ، به همین دلیل LED ها نسبت به رقبای خود از نظر انرژی کارآمدتر و ماندگار هستند.
نحوه درک این جدول - به لومن (روشنایی) در ستون سمت چپ نگاه کنید ، سپس با مقایسه تعداد وات قدرت هر نوع لامپ برای تولید آن سطح روشنایی ، مقایسه کنید. هرچه وات مورد نیاز پایین تر باشد ، بهتر می شود.
لومن (روشنایی) | وات های رشته ای | وات CFL | LED WATTS (Viribright) |
400 - 500 | 40 وات | 8 - 12w | 6 - 7W |
650 - 850 | 60 وات | 13 - 18w | 7 - 10w |
1000 - 1400 | 75W | 18 - 22W | 12 - 13W |
1450-1700+ | 100 وات | 23 - 30w | 14 - 20W |
2700+ | 150W | 30 - 55W | 25 - 28W |
برای مقایسه لامپ های مختلف ، باید در مورد لومن بدانید. لومن ، نه وات ، به شما می گوید لامپ لامپ چقدر روشن است ، بدون توجه به نوع لامپ. هرچه لومن تر باشد ، نور روشن تر می شود. برچسب های جلوی بسته های لامپ در حال حاضر به جای استفاده از انرژی لامپ در وات ، روشنایی لامپ در لومن ها را نشان می دهد. هنگام خرید لامپ بعدی خود ، به سادگی خروجی لومن مورد نظر خود را پیدا کنید (هرچه روشن تر باشد) و لامپ را با کمترین وات انتخاب کنید (هرچه پایین تر باشد).
برای بررسی مقایسه هزینه ، بیایید در این مثال به یک لامپ رشته ای جایگزین 60 وات تعویض بپردازیم. مصرف انرژی برای استفاده از لامپ مانند این حدود 90 دلار در طی 10 سال هزینه دارد. برای یک LED ، طی 10 سال ، هزینه واقعی فقط 18 دلار برای بهره برداری خواهد بود. برای تفکیک به جدول زیر نگاهی بیندازید.
LED در مقابل CFL در مقابل هزینه رشته ای | محرک | CFL | LED (Viribright) |
وات استفاده شده است | 60 وات | 14 وات | 7 وات |
هزینه متوسط برای هر لامپ | 1 دلار | 2 دلار | 4 دلار یا کمتر |
طول عمر متوسط | 1200 ساعت | 8000 ساعت | 25000 ساعت |
لامپ های مورد نیاز به مدت 25000 ساعت | 21 | 3 | 1 |
قیمت کل خرید لامپ ها بیش از 20 سال | 21 دلار | 6 دلار | 4 دلار |
هزینه برق (25،000 ساعت با 0.15 دلار در هر کیلووات ساعت) | 169 دلار | 52 دلار | 30 دلار |
کل هزینه تخمین زده شده بیش از 20 سال | 211 دلار | 54 دلار | 34 دلار |
برنده: LED (در دراز مدت)
نمودار فوق یک برنده واضح را هنگام در نظر گرفتن قیمت در طول زمان با مصرف انرژی در نظر گرفته شده نشان می دهد. علاوه بر صرفه جویی در هزینه LED ، تخفیف های تحت حمایت دولت در برخی از سناریوها برای محصولات Energy Star نیز وجود دارد.
آیا لامپ های CFL یا LED طولانی تر هستند؟
پاسخ سریع: LED
اگرچه فناوری LED برای استفاده در لامپ ها مدت طولانی در بازار نبود ، اما برآورد طول عمر برای فناوری جدید حیرت انگیز است و CFL و محفظه ها را با کمترین میزان نشان می دهد. با طول عمر حیرت انگیز 25000 ساعت ، لامپ های LED قهرمان بی پروا و سنگین وزن در طول عمر هستند. بهترین های بعدی لامپ های CFL هستند که 8000 ساعت قابل احترام از میانگین امید به زندگی را به همراه می آورند. به خاطر داشته باشید ، بیشتر آزمایشات بر اساس زمان کار 3 ساعت در روز انجام می شود.
چالش طول عمر | محرک | CFL | LED (Viribright) |
طول عمر متوسط | 1200 ساعت | 8000 ساعت | 25000 ساعت |
فناوری برش لیزر با ارائه روشی بسیار دقیق و کارآمد برای برش مواد مختلف ، صنعت تولید را متحول کرده است. این فناوری با استفاده از یک پرتو لیزر متمرکز ، می تواند مواد را با دقت قابل توجه برش ، حکاکی و شکل دهد و آن را به عنوان اصلی در صنایع اعم از خودرو گرفته تا الکترونیک تبدیل کند.
با این حال ، مانند هر فرآیند تولید ، برش لیزر محدودیت های خود را دارد. درک این محدودیت ها برای تولید کنندگان برای بهینه سازی عملکرد خود و انتخاب فناوری مناسب برای نیازهای خاص آنها بسیار مهم است.
این مقاله به طور عمده در مورد محدودیت های اصلی دستگاه های برش لیزر ، پوشش محدودیت های مواد ، چالش های فنی و عملیاتی ، نگرانی های ایمنی و زیست محیطی ، مسائل مربوط به کاربردهای خاص و فن آوری های برش جایگزین بحث می شود.
انواع مواد
برش لیزر تطبیق پذیری قابل توجهی را در طیف گسترده ای از مواد ، از جمله فلزات آهنی مانند فولاد خفیف و فولاد ضد زنگ ، فلزات غیر آهنی مانند آلیاژهای آلومینیوم و پلیمرهای مختلف مانند اکریلیک (PMMA) و پلی کربنات نشان می دهد.
با این حال ، مواد خاص چالش های مهمی را ارائه می دهند. فلزات بسیار بازتابنده ، به ویژه مس و برخی از آلومینیوم (به عنوان مثال ، 6061-T6 با سطوح جلا) ، می توانند خطرات ایمنی را ایجاد کنند و با بازتاب پرتو لیزر ، بازده برش را کاهش دهند.
این پدیده نیاز به لیزرهای تخصصی فیبر با قدرت بالا یا تیمارهای سطح برای تقویت جذب دارد. مواد شفاف ، مانند عینک خاص و پلاستیک های روشن ، به دلیل ضرایب جذب کم آنها نیز مشکل ساز هستند ، که اغلب به طول موج های خاص یا سیستم های لیزر پالس برای پردازش مؤثر نیاز دارند.
ضخامت مواد
ظرفیت ضخامت سیستم های برش لیزر محدودیت مهمی را نشان می دهد ، با محدودیت های عملی به طور معمول از 0.1 میلی متر تا 25 میلی متر برای فلزات بسته به نوع و قدرت لیزر متغیر است.
لیزرهای CO2 در برش مواد غیر فلزی ضخیم تر (حداکثر 50 میلی متر در برخی از آکریلیک ها) برتری دارند ، در حالی که لیزرهای فیبر در برش فلز حاکم هستند ، به خصوص برای ضخامت های تا 20 میلی متر در فولاد خفیف.
فراتر از این آستانه ها ، کیفیت برش به سرعت رو به وخامت می رود و به عنوان افزایش عرض کروف ، ضخامت و شکل گیری dross ظاهر می شود. برای مواد بیش از محدوده برش لیزر بهینه ، فن آوری های جایگزین مانند برش واترجت یا برش پلاسما اغلب مؤثرتر هستند ، به خصوص برای ضخامت های خارج از 25 میلی متر در فلزات.
زباله های مادی
عرض کرف ، یک عامل مهم در بهره وری استفاده از مواد ، در برش لیزر به طور قابل توجهی متفاوت است. عرض کرف معمولی از 0.1 میلی متر تا 1 میلی متر ، مشروط بر خصوصیات مواد ، نوع لیزر و پارامترهای برش است.
لیزرهای فیبر با قدرت بالا می توانند در فلزات نازک به کراوات باریک تر (0.1-0.3 میلی متر) برسند ، در حالی که لیزرهای CO2 ممکن است در مواد ضخیم تر ، کروفدهای وسیع تری (0.2-0.5 میلی متر) تولید کنند. این واریانس به طور مستقیم بر عملکرد مواد تأثیر می گذارد ، به ویژه هنگام پردازش مواد با ارزش بالا مانند آلیاژهای تیتانیوم یا فولادهای عجیب و غریب.
نرم افزار پیشرفته لانه سازی و استراتژی های برش بهینه شده ، مانند برش خط مشترک ، می تواند زباله را به میزان قابل توجهی کاهش دهد ، و اغلب به میزان استفاده از مواد 80-90 ٪ در قسمت های پیچیده دست می یابد. علاوه بر این ، منطقه تحت تأثیر گرما (HAZ) مجاور لبه برش باید در نظر گرفته شود ، زیرا می تواند بر خصوصیات مواد و مراحل پردازش بعدی تأثیر بگذارد.
مصرف انرژی
دستگاه های برش لیزر انرژی قابل توجهی را نیاز دارند ، به ویژه هنگام پردازش مواد ضخیم تر یا با استحکام. نیازهای برق بر اساس مشخصات دستگاه و نوع لیزر (به عنوان مثال ، CO2 ، فیبر یا لیزرهای دیسک) متفاوت است.
به عنوان مثال ، یک برش لیزر فیبر 4 کیلو وات به طور معمول در طول کار 15-20 کیلووات ساعت مصرف می کند. این تقاضای انرژی قابل توجه نه تنها هزینه های عملیاتی را افزایش می دهد بلکه بر کارایی کلی فرایند و تأثیر محیط زیست نیز تأثیر می گذارد.
برای کاهش این مسائل ، تولید کنندگان به طور فزاینده ای از منابع لیزر با انرژی و اجرای استراتژی های مدیریت انرژی مانند حالت های آماده به کار خودکار و پارامترهای برش بهینه استفاده می کنند. برخی از سیستم های پیشرفته سیستم های بازیابی انرژی را شامل می شوند و گرمای اضافی را به برق قابل استفاده تبدیل می کنند و به طور بالقوه مصرف کلی را تا 30 ٪ کاهش می دهند.
هزینه های اولیه تنظیم و نگهداری
سرمایه گذاری سرمایه برای فناوری برش لیزر قابل توجه است ، با سیستم های با کارایی بالا از 300000 دلار تا بیش از 1 میلیون دلار. این هزینه نه تنها دستگاه بلکه تجهیزات کمکی مانند چیلر ، استخراج کننده های دود و سیستم های انتقال مواد را شامل می شود.
نصب و راه اندازی می تواند 10-15 ٪ به هزینه اولیه اضافه کند. نگهداری مداوم برای عملکرد بهینه و طول عمر بسیار مهم است. هزینه های نگهداری سالانه به طور معمول از 3-5 ٪ از قیمت خرید دستگاه ، پوشش مواد مصرفی (به عنوان مثال ، نازل ، لنز) ، گاز لیزر برای سیستم های CO2 و نگهداری پیشگیرانه است.
برای به حداکثر رساندن بازده سرمایه گذاری ، تولید کنندگان به طور فزاینده ای استراتژی های پیش بینی نگهداری را اتخاذ می کنند ، از سنسورهای IoT و الگوریتم های یادگیری ماشین برای پیش بینی خرابی های مؤلفه و بهینه سازی برنامه های نگهداری ، به طور بالقوه کاهش خرابی تا 50 ٪ را اتخاذ می کنند.
دقت و کالیبراسیون
در حالی که برش لیزر دقت استثنایی را ارائه می دهد ، حفظ این دقت چالش های مداوم را نشان می دهد. برش های لیزر مدرن می توانند به تحمل محکم به اندازه 0.1 میلی متر پوند دست یابند ، اما این سطح از دقت نیاز به کالیبراسیون دقیق و کنترل محیط زیست دارد. عواملی مانند انبساط حرارتی ، تراز سیستم تحویل پرتو و پایداری نقطه کانونی همه کیفیت برش تأثیر.
سیستم های پیشرفته برای حفظ دقت در حین کار ، از اپتیک تطبیقی در زمان واقعی و مکانیسم های بازخورد حلقه بسته استفاده می کنند. به عنوان مثال ، فناوری سنجش ارتفاع خازنی می تواند به صورت پویا نقطه کانونی را تنظیم کند و باعث بی نظمی مواد شود.
کنترل محیط زیست به همان اندازه مهم است. تغییرات دما فقط 1 درجه سانتیگراد می تواند باعث انحراف قابل اندازه گیری در قسمت های بزرگ شود. برای پرداختن به این امر ، برخی از امکانات محفظه های کنترل شده با آب و هوا یا الگوریتم های جبران حرارتی را اجرا می کنند.
کالیبراسیون منظم با استفاده از تکنیک های تداخل سنجی لیزر ، دقت طولانی مدت را تضمین می کند ، با بسیاری از سیستم های مدرن که دارای روال های کالیبراسیون خودکار هستند تا به حداقل رساندن خرابی و وابستگی به اپراتور بپردازند.
مشکلات ایمنی
دستگاه های برش لیزر عملیاتی شامل خطرات ایمنی مهم است که نیاز به مدیریت دقیق دارند. اگر پروتکل های ایمنی دقیق به شدت اجرا نشوند ، لیزرهای با قدرت بالا می توانند صدمات شدید از جمله سوختگی درجه سوم و آسیب دائمی چشم وارد کنند. نقطه کانونی شدید لیزر ، که اغلب بیش از 2000 درجه سانتیگراد است ، می تواند به سرعت مواد قابل اشتعال را مشتعل کند و خطرات آتش سوزی قابل توجهی را نشان می دهد. برای کاهش این خطرات ، اقدامات جامع ایمنی ضروری است:
خطرات سلامتی
فرآیند برش لیزر دود و ذرات بالقوه خطرناک ایجاد می کند ، به خصوص هنگام پردازش مواد مهندسی شده. این انتشار گازهای گلخانه ای در صورت عدم مدیریت صحیح می تواند خطرات سلامتی قابل توجهی ایجاد کند:
برای محافظت از سلامت کارگر:
ملاحظات زیست محیطی
تأثیرات زیست محیطی برش لیزر فراتر از نگرانی های فوری سلامتی است:
مصرف انرژی: لیزرهای CO2 با قدرت بالا می توانند در حین کار 10-30 کیلو وات مصرف کنند. لیزرهای فیبر بهره وری بهبود یافته را ارائه می دهند اما هنوز هم به میزان قابل توجهی در مصرف انرژی نقش دارند.
مدیریت پسماند:
برای به حداقل رساندن تأثیرات زیست محیطی:
محدودیت های برش 2D
فناوری برش لیزر در درجه اول در برنامه های 2D برتری دارد و دقت بی نظیری را برای پردازش مواد ورق مسطح ارائه می دهد. با این حال ، محدودیت های آن هنگام مواجهه با هندسه های پیچیده سه بعدی یا ساختارهای فضایی پیچیده آشکار می شود.
در حالی که برش 2.5D (برش مسطح چند سطحی) قابل دستیابی است ، قابلیت های سه بعدی واقعی برای سیستم های لیزر معمولی گریزان هستند. این محدودیت می تواند به ویژه در صنایعی مانند هوافضا یا تولید خودرو ، که در آن اجزای پیچیده سه بعدی ضروری هستند ، چالش برانگیز باشد.
برای غلبه بر این محدودیت ، تولید کنندگان اغلب برش لیزر را در سلولهای تولیدی ترکیبی ادغام می کنند و آن را با فناوری های مکمل مانند ماشینکاری CNC 5 محوره یا تولید افزودنی ترکیب می کنند. این رویکرد هم افزایی امکان ایجاد قطعات پیچیده سه بعدی را با استفاده از نقاط قوت هر فرآیند فراهم می کند.
اثرات حرارتی
چگالی پر انرژی پرتوهای لیزر ملاحظات حرارتی قابل توجهی را در حین عملیات برش معرفی می کند. مناطق تحت تأثیر گرما (HAZ) خاص می تواند منجر به تغییرات ریزساختاری ، فشارهای باقیمانده و نقص احتمالی مانند پیچ و تاب ، ذوب لبه یا تغییر رنگ شود.
شدت این اثرات حرارتی تحت تأثیر عواملی از جمله چگالی قدرت لیزر ، خصوصیات پالس ، سرعت برش و خصوصیات ترموفیزیکی مواد است. کاهش این اثرات برای بهینه سازی پارامتر فرآیند نیاز به یک رویکرد ظریف دارد.
تکنیک های پیشرفته مانند اپتیک تطبیقی برای شکل دهی پرتو ، استراتژی های پالس هماهنگ و خنک کننده کرایوژنیک موضعی می توانند آسیب حرارتی را به میزان قابل توجهی کاهش دهند. علاوه بر این ، درمان های پس از پردازش مانند بازپرداخت استرس ممکن است برای اجزای مهم برای اطمینان از ثبات بعدی و یکپارچگی مکانیکی لازم باشد.
مورد نیاز خنک کننده
مدیریت حرارتی مؤثر برای حفظ کیفیت برش و طول عمر تجهیزات در سیستم های برش لیزر بسیار مهم است. الزامات خنک کننده فراتر از قطعه کار گسترش می یابد تا منبع لیزر ، اپتیک و اجزای کمکی را در بر بگیرد.
لیزرهای فیبر با قدرت مدرن اغلب از سیستم های خنک کننده چند مرحله ای استفاده می کنند ، و چیلرهای خنک شده با آب را برای دیودهای لیزر و طنین انداز ، در کنار خنک کننده هوا اجباری برای نوری پرتوهای پرتو ادغام می کنند.
سر برش خود ممکن است از ترکیبی از خنک کننده آب برای تمرکز اپتیک استفاده کند و به گاز برای خنک کننده نازل و بیرون کشیدن مواد مذاب کمک کند. اجرای سیستم های کنترل دمای حلقه بسته با نظارت در زمان واقعی امکان تنظیم پویا پارامترهای خنک کننده را فراهم می کند ، بهینه سازی راندمان انرژی در حالی که عملکرد برش مداوم را تضمین می کند.
در مورد مواد حساس به گرما یا کاربردهای با دقت بالا ، تکنیک های پیشرفته مانند گاز کرایوژنیک یا سیستم های جت کرایوژنیک پالس شده می توانند برای کاهش بیشتر اثرات حرارتی و افزایش کیفیت برش استفاده شوند.
November 15, 2024
November 13, 2024
ارسال به این منبع
November 15, 2024
November 13, 2024
بیانیه حفظ حریم خصوصی: حریم خصوصی شما برای ما بسیار مهم است. شرکت ما قول می دهد که اطلاعات شخصی شما را برای هرگونه مجوزهای صریح خود برای هرگونه گسترش فاش نکند.
اطلاعات بیشتری را پر کنید تا بتواند سریعتر با شما در تماس باشد
بیانیه حفظ حریم خصوصی: حریم خصوصی شما برای ما بسیار مهم است. شرکت ما قول می دهد که اطلاعات شخصی شما را برای هرگونه مجوزهای صریح خود برای هرگونه گسترش فاش نکند.