II. Sebopeho sa Lisebelisoa tsa ho Seha ka Laser
2.1 Likarolo le Molao-motheo oa ho Sebetsa oa Mochini oa ho Seha oa Laser
Mochini o sehang ka laser o na le mochini o ntšang mahlaseli a laser, hlooho e sehang, kopano ea phetiso ea mahlaseli a letsatsi, tafole ea mosebetsi ea lisebelisoa tsa mochini, sistimi ea taolo ea linomoro (NC), khomphutha (hardware le software), sesebelisoa se futhumatsang, silindara ea khase e sireletsang, pokello ea lerōle le mochini o omisang moea.
-
Jenereithara ea Laser
Jenereithara ea laser ke sesebelisoa se hlahisang mehloli ea leseli la laser. Bakeng sa lits'ebetso tsa ho seha ka laser, mechini e mengata e sebelisa li-laser tsa khase tsa CO₂ tse nang le bokhoni bo phahameng ba phetoho ea electro-optical le tlhahiso e phahameng ea matla, ntle le maemong a 'maloa moo ho sebelisoang li-laser tsa YAG tse tiileng. Hase li-laser tsohle tse loketseng ho seha, kaha ho seha ka laser ho beha litlhoko tse thata boleng ba mahlaseli.
-
Hlooho e Khaotsoeng
Haholo-holo e na le likarolo tse kang nozzle, lense e shebaneng le lintlha, le sistimi ea ho latela lintlha.
Sesebelisoa sa ho kganna hlooho se sehang se sebediswa ho kganna hlooho e sehang ho tsamaya ho latela Z-axis ho ya ka mananeo a seng a setilwe. Se na le enjene ya servo le dikarolo tsa phetiso tse kang dikurufu tsa loto kapa digear.
(1) Nozzle: Ho na le mefuta e meraro e meholo ea li-nozzle: mofuta o bapileng, mofuta o kopaneng, le mofuta o kobehileng.
(2) Lense e Tsepamisang Maikutlo: Ho etsa seha ka ho sebedisa matla a lehlasedi la laser, lehlasedi la pele le ntshwang ke laser le tlameha ho tsepamisiwa maikutlo ka lense ho etsa sebaka se nang le lesedi le nang le matla a mangata. Dilense tse bolelele bo mahareng le bo bolelele bo bolelele di loketse ho seha poleiti e teteaneng mme di na le ditlhoko tse tlase bakeng sa botsitso ba sebaka sa sistimi ya ho latedisa. Dilense tse kgutshwane tsa bolelele bo boholo di loketse feela ho seha dipoleiti tse tshesane tse ka tlase ho 3 mm; di na le ditlhoko tse tiileng bakeng sa botsitso ba sebaka sa sistimi ya ho latedisa empa di ka fokotsa matla a hlokahalang a tlhahiso ya laser haholo.
(3) Sistimi ea ho Latela: Sistimi ea ho latela lintlha tsa mochini oa ho seha ka laser ka kakaretso e na le hlooho ea ho seha e shebaneng le lintlha le sistimi ea sensor ea ho latela lintlha. Hlooho ea ho seha e kopanya mesebetsi ea ho tataisa le ho tsepamisa maikutlo ka mahlaseli, ho pholisa metsi, ho foka ha khase le ho lokisa mechine.
Sensor e entsoe ka likarolo tsa ho lemoha le yuniti ea taolo ea amplification. Litsamaiso tsa ho latela li fapana ka ho felletseng ho latela mofuta oa likarolo tsa ho lemoha. Ho na le mefuta e 'meli e meholo e fumanehang: o mong ke sistimi ea ho latela sensor ea capacitive, e tsejoang hape e le sistimi ea ho latela e seng ea ho ama; o mong ke sistimi ea ho latela sensor ea inductive, e boetseng e bitsoa sistimi ea ho latela khokahano.
-
Kopano ea Phetiso ea Mahlaseli
Tsela ea Kantle ea Optical: Liipone tse bonahatsang li sebelisoa ho tataisa lehlaseli la laser ka lehlakoreng le lakatsehang. Ho thibela ho se sebetse hantle tseleng ea lehlaseli, liipone tsohle tse bonahatsang li sirelelitsoe ke lithebe, 'me khase e hloekileng e sireletsang khatello e ntle e kenngoa ho boloka liipone li se na tšilafalo. Lense e sebetsang hantle e ka tsepamisa lehlaseli le sa arohaneng sebakeng se senyenyane se sa feleng. Lense e nang le bolelele ba focal ba lisenthimithara tse 5.0 e sebelisoa hangata, ha lense ea lisenthimithara tse 7.5 e sebetsa feela bakeng sa thepa ea ho seha e teteaneng ho feta 12 mm.
-
Tafole ea Mosebetsi ea Sesebelisoa sa Mochini
'Mele o ka Sehloohong oa Mochini: Karolo ea lisebelisoa tsa mochini oamochini o sehang ka laserke karolo ea mechini e hlokomelang motsamao oa li-axe tsa X, Y, le Z, ho kenyeletsoa le sethala sa mosebetsi oa ho seha.
-
Sistimi ea Taolo ea Lipalo
Sistimi ea NC e laola sesebelisoa sa mochini ho fihlela metsamao ea X, Y, Z-axis mme e laola matla a tlhahiso ea laser ka nako e le 'ngoe.
-
Sistimi ea ho Pholisa
Yuniti ea Chiller: E sebelisetsoa ho pholisa jenereithara ea laser. Laser ke sesebelisoa se fetolang matla a motlakase hore e be matla a leseli. Mohlala, katleho ea phetoho ea laser ea khase ea CO₂ hangata ke 20%, 'me matla a setseng a fetoloa mocheso. Metsi a pholileng a tlosa mocheso o feteletseng ho boloka ts'ebetso e tloaelehileng ea jenereithara ea laser. Yuniti ea chiller e boetse e pholisa liipone tsa tsela ea optical ea kantle le lilense tse shebaneng tsa sesebelisoa sa mochini, ho netefatsa boleng bo tsitsitseng ba phetisetso ea mahlaseli le ho thibela ka katleho ho fetoha kapa ho petsoha ha lense ka lebaka la ho chesa haholo.
-
Lisilindara tsa Khase
Lisilindara tsa khase li kenyelletsa lisilindara tse mahareng tse sebetsang le lisilindara tsa khase tse thusang bakeng sa mochini oa ho seha oa laser, tse sebelisetsoang ho tlatsa likhase tsa indasteri bakeng sa ho sisinyeha ha laser le ho fana ka likhase tse thusang bakeng sa hlooho ea ho seha.
-
Sistimi ea ho Tlosa Lerōle
E ntša mosi le lerōle le hlahisoang nakong ea ts'ebetso 'me e etsa kalafo ea ho sefa ho netefatsa hore mesi e tsoang mosi e fihlela maemo a tšireletso ea tikoloho.
-
Sesepa sa ho Omisa le ho Filter sa ho Pholisa Moea
E fana ka moea o hloekileng le o omileng ho jenereithara ea laser le tsela ea mahlaseli, e boloka ts'ebetso e tloaelehileng ea tsela ea mahlaseli le liipone tse bonahatsang.
2.2 Toche ea ho Seha bakeng sa ho Seha ka Laser
Setšoantšo sa sebopeho sa toche ea ho seha bakeng sa ho seha ka laser se bontšitsoe ka tlase. Haholo-holo e entsoe ka 'mele oa toche, lense e shebaneng, seipone se bonahatsang, le nozzle e thusang ea khase. Nakong ea ho seha ka laser, toche ea ho seha e tlameha ho fihlela litlhoko tse latelang:
① Toche e ka ntša phallo e lekaneng ea khase.
② Tsela eo khase e ntshang ka hare ho toche e lokela ho ba coaxial ka yona ha e bapiswa le mothapo wa optical wa seipone se bontshang kganya.
③ Bolelele ba ntlha ea toche bo ka fetoloa habonolo.
④ Nakong ea ho seha, mouoane oa tšepe le matheba a tsoang tšepeng e sehiloeng ha lia lokela ho senya seipone se bonahatsang.
Motsamao oa toche e sehang o fetoloa ke sistimi ea motsamao oa NC. Ho na le maemo a mararo bakeng sa motsamao o amanang pakeng tsa toche e sehang le karolo ea mosebetsi:
① Toche e lula e sa sisinyehe ha mosebetsi o ntse o tsamaya tafoleng ya mosebetsi — haholo-holo e loketse mesebetsi e menyenyane.
② Mosebetsi o dula o eme ha toche e ntse e tsamaya.
③ Toche le tafole ea mosebetsi li tsamaea ka nako e le 'ngoe.
2.2.1 Hlooho e Sehang
Hlooho ea ho seha ka laser e fumaneha qetellong ea sistimi ea phetiso ea mahlaseli, e nang le lense e shebaneng le lesoba la ho seha.
Lilense tse shebaneng haholo li arotsoe ka bolelele ba focal. Boholo ba lisebelisoa tsa ho seha ka laser li na le lihlooho tse 'maloa tsa ho seha tse nang le bolelele bo fapaneng ba focal. Ha re nka ho seha ka laser ea CO₂ mohlala, bolelele bo tloaelehileng ba focal ke 127 mm (5 in) le 190 mm (7.5 in). Lense e khutšoanyane ea focal e hlahisa sebaka se senyenyane sa focal le botebo bo bokhutšoanyane ba focal, e leng se thusang ho fokotsa bophara ba kerf le ho fihlela likotlo tse ntle. Lense e telele ea focal e hlahisa sebaka se seholo sa focal le botebo bo bolelele ba focal. Ha e bapisoa le lilense tse khutšoanyane tsa focal, lilense tse telele tsa focal li ka fana ka lebone le shebaneng le matla a laser a lekaneng bakeng sa ts'ebetso ea thepa haufi le ntlha ea focal. Ka hona, lilense tse khutšoanyane tsa focal li sebelisoa haholo bakeng sa ho seha lipoleiti tse tšesaane ka nepo, ha lilense tse telele tsa focal li hlokahala bakeng sa thepa e teteaneng ho fumana botebo bo lekaneng ba focal, ho netefatsa phapang e nyane ea bophara ba matheba le boima bo lekaneng ba matla ka har'a sebaka sa botenya ba ho seha.
Lilense tse shebaneng li sebelisoa ho tsepamisa ketsahalo ea mahlaseli a laser a tsamaeang ka lehlakoreng le leng ka har'a toche e sehang, ho fihlela boholo bo bonyenyane ba sebaka le matla a phahameng. Lilense li entsoe ka thepa e ka fetisang bolelele ba leqhubu la laser. Khalase ea optical e sebelisoa hangata bakeng sa li-laser tsa boemo bo tiileng, ha thepa e kang ZnSe, GaAs, le Ge e sebelisoa bakeng sa li-laser tsa khase tsa CO₂ (kaha khalase e tloaelehileng ha e bonaletse mahlaseling a laser a CO₂), eo har'a eona ZnSe e sebelisoang haholo.
Bakeng sa ho seha ka laser, ho fokotsa bophara ba sebaka se shebaneng le leqhubu hoa lakatseha ho eketsa bongata ba matla le ho nolofalletsa ho seha ka lebelo le phahameng. Leha ho le jwalo, bolelele bo bokgutshwane ba lense bo fella ka botebo bo bonyenyane ba leqhubu, e leng se etsang hore ho be thata ho fihlella bokaholimo bo otlolohileng ha ho seha dipoleiti tse teteaneng. Ho feta moo, bolelele bo bokgutshwane ba leqhubu bo fokotsa sebaka se pakeng tsa lense le sesebediswa sa mosebetsi, e leng se eketsang kotsi ya hore lense e silafatswe ke matheba a qhibilihisitsweng nakong ya ho seha mme e ama tshebetso e tlwaelehileng. Ka hona, bolelele bo loketseng ba leqhubu bo lokela ho kgethwa ka botlalo ho latela mabaka a kang botenya ba ho seha le ditlhoko tsa boleng ba ho seha.
2.2.2 Seipone se Bonahatsang
Mosebetsi oa seipone se bonahatsang ke ho fetola tsela eo lehlaseli le ntšitsoeng ka eona ho tsoa ho laser. Bakeng sa mahlaseli a tsoang ho li-laser tse tiileng, liipone tse bonahatsang tse entsoeng ka khalase ea optical li ka sebelisoa. Ka lehlakoreng le leng, liipone tse bonahatsang tse sebelisoang ho seha li-laser tsa CO₂ gas laser hangata li entsoe ka koporo kapa litšepe tse nang le khanya e phahameng. Ho thibela tšenyo e bakoang ke ho chesa haholo ho bakoang ke mahlaseli a laser nakong ea ts'ebetso, liipone tse bonahatsang hangata lia pholisoa ka metsi.
2.2.3 Nko e ka hare
Nozzle e sebelisetsoa ho fafatsa khase e thusang sebakeng sa ho seha, 'me sebopeho sa eona se na le tšusumetso e itseng ho bokgabane ba ho seha le boleng. Setšoantšo sa 4.11 se bontša libopeho tse tloaelehileng tsa nozzle bakeng sa ho seha ka laser; libopeho tsa nozzle orifice li kenyelletsa mefuta ea cylindrical, conical, le converging-divider.
Khetho ea nozzle hangata e khethoa ka liteko tse ipapisitseng le thepa le botenya ba karolo ea mosebetsi, le khatello ea khase e thusang. Ho seha ka laser hangata ho sebelisa li-nozzle tsa coaxial (moo phallo ea khase e leng coaxial ka motsoako oa optical). Haeba phallo ea khase le lehlaseli la laser li sa koalehe, ho ka etsahala hore ho fafatse ho feteletseng nakong ea ho seha. Lebota le ka hare la lehlaseli la nozzle le lokela ho ba boreleli ho netefatsa phallo ea khase e sa sitisoeng le ho qoba pherekano e ka amang boleng ba kerf. Ho netefatsa botsitso ba ho seha, sebaka se pakeng tsa sefahleho sa pheletso ea nozzle le bokaholimo ba karolo ea mosebetsi se lokela ho fokotsoa, hangata ho tloha ho 0.5 mm ho isa ho 2.0 mm. Bophara ba lehlaseli la nozzle bo tlameha ho lumella lehlaseli la laser ho feta hantle, ho thibela lehlaseli ho ama lebota le ka hare la lehlaseli. Ha bophara ba lehlaseli bo le bonyenyane, ho ba thata le ho feta ho kopanya lehlaseli. Bakeng sa khatello e fanoeng ea khase e thusang, ho na le mefuta e metle ea bophara ba lehlaseli la nozzle. Lehlaseli le lenyenyane kapa le leholo haholo le tla sitisa ho tlosoa ha lihlahisoa tse qhibilihisitsoeng kerf 'me le ame lebelo la ho seha.
Tšusumetso ea bophara ba nozzle orifice lebelong la ho seha tlas'a matla a tsitsitseng a laser le khatello ea khase e thusang e bontšoa ho Setšoantšo sa 4.12 le 4.13. Ho ka bonoa hore ho na le bophara bo botle ba nozzle orifice bo fihlelang lebelo le phahameng ka ho fetisisa la ho seha. Boleng bona bo botle ke hoo e ka bang 1.5 mm ho sa tsotelehe hore na oksijene kapa argon li sebelisoa e le khase e thusang.
Liteko tsa ho seha ka laser ha di-alloy tse thata (tseo ho leng thata ho di seha) di bontsha hore bophara bo botle ba nozzle orifice bo haufi haholo le diphetho tse ka hodimo, jwalo ka ha ho bontshitswe ho Setshwantsho sa 4.14. Bophara ba nozzle orifice bo boetse bo ama bophara ba kerf le bophara ba sebaka se angwang ke mocheso (HAZ). Jwalo ka ha ho bontshitswe ho Setshwantsho sa 4.15, ka keketseho ya bophara ba nozzle orifice, bophara ba kerf bo a eketseha ha bophara ba HAZ bo ntse bo sesa. Lebaka le ka sehloohong la ho sesa ha HAZ ke phello e ntlafetseng ya phodiso ya kgase e thusang hodima thepa ya motheo sebakeng sa ho seha.
2.3 Diparamitha tsa Lisebelisoa tsa ho Seha tsa Laser
2.3.1 Lisebelisoa tsa ho Seha tse Tsamaiswang ke Toche
Lisebelisoang tsa ho seha tse tsamaisoang ke toche, toche ea ho seha e kentsoe holim'a gantry e tsamaeang 'me e tsamaea ka ho otloloha ho latela gantry beam (Y-axis). Gantry e khanna toche hore e tsamaee ho latela X-axis, ha mosebetsi o ntse o tsitsitse tafoleng ea mosebetsi. Kaha laser le toche ea ho seha li hlophisitsoe ka thoko, litšobotsi tsa phetisetso ea laser, ho tšoana ho latela tataiso ea ho skena mahlasedi, le botsitso ba liipone tse bonahatsang kaofela lia ameha nakong ea ts'ebetso ea ho seha.
Lisebelisoa tsa ho seha tse tsamaisoang ke toche li ka sebetsana le mesebetsi e meholo. E nka sebaka se senyenyane sa fatše bakeng sa sebaka sa tlhahiso ea ho seha 'me e ka kopanngoa habonolo le lisebelisoa tse ling ho etsa mohala oa tlhahiso. Leha ho le joalo, ho nepahala ha eona ha ho behoa ke ± 0.04 mm feela.
Sebopeho se tloaelehileng sa lisebelisoa tsa ho seha tse tsamaisoang ke toche se bontšoa ho Setšoantšo sa 4.19. Mochini oa ho seha oa CO₂ oa leqhubu le sa khaotseng oa amoheloa, 'me sebaka ho tloha ho laser ho ea ho toche ea ho seha e le 18 m. Ho netefatsa hore phetoho ea bophara ba mahlaseli holim'a sebaka sena sa phetisetso ha e sitise ts'ebetso ea ho seha, motsoako oa liipone tsa oscillator o tlameha ho etsoa ka hloko.
Litekanyetso tse ka sehloohong tsa tekheniki tsa lisebelisoa tsa ho seha tse tsamaisoang ke toche ke tse latelang:
- Matla a ho Hlahisa ka Laser: 1.5 kW (mokhoa o le mong), 3 kW (mokhoa o mongata)
- Setopo sa Toche: X-axis 6.2 m, Y-axis 2.6 m
- Lebelo la ho Kganna: 0–10 m/min (le ka fetolwa)
- Setoche se phaphametseng sa Z-axis Stroke: 150 mm
- Lebelo la Toche ea Z-axis Toche: 300 mm/min
- Boholo bo boholo ba Poleiti ea Tšepe e Sebelisitsoeng: 12 mm × 2400 mm × 6000 mm
- Sistimi ea Taolo: Mokhoa oa Taolo oa NC o Kopaneng
2.3.2 Lisebelisoa tsa ho Seha tse tsamaisoang ke tafole tsa XY
Lisebelisoang tsa ho seha tse tsamaisoang ke tafole ea XY, toche ea ho seha e tsitsitse foreiming, 'me mosebetsi o beoa tafoleng ea ho seha. Tafole ea ho seha e tsamaea ka li-axes tsa X le Y ho latela litaelo tsa NC, ka lebelo la ho khanna le fetoloang hangata le tloha ho 0-1 m/min kapa 0-5 m/min. Kaha toche ea ho seha e lula e sa sisinyehe ha e bapisoa le mosebetsi, e fokotsa tšusumetso ho hokahaneng ha mahlaseli a laser le bohareng nakong ea ts'ebetso ea ho seha, e netefatsa ts'ebetso e ts'oanang le e tsitsitseng ea ho seha. Ha e hlomelitsoe ka tafole ea ho seha e nyane e nang le ho nepahala ho phahameng ha mechini, mochini o fihlela ho nepahala ha ho beha sebaka sa ± 0.01 mm leho nepahala ho hoholo ha ho itšeha, e leng se etsang hore e lokele haholo bakeng sa ho seha ka nepo dikarolo tse nyane. Ho feta moo, ditafole tse kgolo tsa ho seha tse nang le sekgahla sa X sa 2300–2400 mm le sekgahla sa Y sa 1200–1300 mm di a fumaneha bakeng sa ho sebetsana le di-workpiece tse kgolo.
Litekanyetso tsa mantlha tsa tekheniki tsa lisebelisoa tsa ho seha tse tsamaisoang ke tafole ea XY ke tse latelang:
- Mohloli oa Laser: Laser ea CO₂ ea khase (mofuta oa tube e otlolohileng e koetsoeng hanyane)
- Phepelo ea Matla a Laser: Voltage ea ho kenya 200 VAC; Voltage ea ho ntša 0–30 kV; Hona joale e phahameng ka ho fetisisa ea ho ntša 100 mA
- Matla a ho Hlahisa Laser: 550 W
- Sekoahelo sa Tafole ea ho Seha: X-axis 2300 mm, Y-axis 1300 mm
- Lebelo la ho Kganna la Tafole e Sehang (Le ka fetoloang ka mehato): 0.4–5.0 m/motsotso, 0.2–2.5 m/motsotso, 0.1–1.3 m/motsotso, 0.05–0.6 m/motsotso
- Setoche se phaphametseng sa Z-axis Stroke: 180 mm
- Boholo bo boholo ba Poleiti e Sebelisitsoeng: 6 mm × 1300 mm × 2300 mm
- Sistimi ea Taolo: Mokhoa oa Taolo ea Lipalo (NC)
2.3.3 Lisebelisoa tsa ho Seha tse tsamaisoang habeli (Torch & Tafole)
Sesebelisoa sa ho seha se tsamaisoang habeli (torch & table) se oela pakeng tsa mechini e sehang e tsamaisoang ke torch le e tsamaisoang ke tafole ea XY e entsoeng ka moralo. Torch ea ho seha e kentsoe holim'a gantry 'me e tsamaea ka ho otloloha ho latela gantry beam (Y-axis), ha tafole ea ho seha e tsamaisoa ka bolelele. Moralo ona o kopantsoeng o kopanya melemo ea ho nepahala ho hoholo ha ho seha le bokhoni ba ho boloka sebaka. Ka ho nepahala ha ho beha sebaka sa ±0.01 mm le lebelo la ho seha le fetoloang la 0–20 m/min, ke e 'ngoe ea mechini e sehang e sebelisoang haholo' marakeng. Mehlala e meholo ea mochini ona e fana ka stroke ea Y-axis ea 2000 mm le stroke ea X-axis ea 6000 mm, e nolofalletsang ho seha likarolo tse kholo tsa mosebetsi.
Sehatsetsi sa laser se kentswe hodima gantry haufi le toche ya ho seha. Sebopeho sena se fana ka ho nepahala ho ikgethang ha ho sehwa masoba a chitja. Mochini o boetse o na le bokgoni bo phahameng ba tlhahiso: o ka seha masoba a chitja a 46 (bophara ba 10 mm) ka motsotso poleiting ya tshepe e botenya ba 1 mm.
2.3.4 Lisebelisoa tse Kopantsoeng tsa ho Seha
Kamochini o kopaneng oa ho itšeha, mohlodi wa laser o kentswe foreiming mme o tsamaya ka bolelele le yona, ha toche ya ho seha e hokahantswe le mokgwa wa yona wa ho kganna ho tsamaya ka ho rapama hodima lehlasedi la foreimi. Mochini o sebedisa taolo ya dipalo ho seha dikarolo tse fapaneng tse bopehileng. Ho buseletsa phapang ya bolelele ba tsela ya optical e bakwang ke motsamao o otlolohileng wa toche ya ho seha, mojule wa tokiso ya bolelele ba tsela ya optical hangata o hlomelletswe. Mojule ona o netefatsa lehlasedi la laser le tshwanang ka hara sebaka sa ho seha mme o boloka boleng bo tsitsitseng ba bokahodimo ba ho seha.
Nako ea poso: Tshitwe-17-2025 
