Посты автора alexxlab

Приспособления для установки заготовок на фрезерных станках

При выполнении универсальных работ, связанных с фрезерованием плоскостей, заготовки на фрезерном станке устанавливают тремя основными способами: в тисках, на столе станка, на угловых плитах.

 В тисках закрепляют заготовки сравнительно небольших размеров. Крупные заготовки (типа плит, корпусов) устанавливают на столе станка. Для укрепления крупных заготовок, обрабатываемые поверхности которых должны располагаться под  некоторым углом друг к другу, используют угловые плиты.

 Фрезерные приспособления

Для установки и закрепления заготовок на станке при фрезеровании плоскостей пользуются фрезерными приспособлениями общего назначения:  станочными тисками, прихватами, прижимами, упорами,  угловыми плитами.

 Станочные тиски по конструкции делятся на неповоротные, поворотные и универсальные; по способу действия — с  ручным и механизированным приводом; по точности — нормального класса Н и повышенного — П.

Неповоротные тиски состоят из корпуса с неподвижной губкой и подвижной.

Последняя установлена на прямоугольных направляющих корпуса и соединена с ними планками. Привод ее осуществляется вручную при вращении  рукоятки, надетой на квадрат винта. К губкам тисков прикреплены стальные закаленные накладные губки с рифленой либо гладкой рабочей поверхностью, предназначенные для закрепления заготовок. Направляющие шпонки служат для выверки тисков на станке.

 Поворотные тиски отличаются от неповоротных наличием основания с градусной шкалой.

Благодаря этому корпус таких тисков может быть повернут на требуемый угол и прикреплен болтами и гайками. Универсальные тиски характеризуются возможностью поворота корпуса в двух плоскостях — горизонтальной и вертикальной. Поэтому их применяют при фрезеровании наклонных плоскостей и  скосов, расположенных в различных направлениях.  Механизированные тиски с пневмо- или гидроприводом значительно уменьшают физическую нагрузку фрезеровщика и повышают производительность труда.

 В тисках с поршневым пневмоприводом сжатый воздух  из цеховой сети поступает через штуцер или в правую, или в левую полости пневмоцилиндра (в зависимости от положения рукоятки распределительного крана). При этом поршень совместно со штоком, винтом, гайкой и подвижной  губкой будет поступательно перемещаться влево или вправо, зажимая или отжимая заготовку. Винт и гайка служат для установки требуемого раствора губок в зависимости от габаритов закрепляемой Заготовки.

 Станочные тиски могут быть укомплектованы накладными губками клинового типа или специального профиля.

 Клиновые губки выполняются из двух клинообразных частей, соединенных с некоторой степенью свободы винтами. Часть неподвижно крепится к губке тисков винтами, и часть постоянно поджимается вверх подпружиненными штифтами. При соприкосновении частей накладной губки по наклонной плоскости заготовка одновременно поджимается к неподвижной губке и к направляющим корпуса тисков.

 Накладные губки специального профиля расширяют технологические возможности станочных тисков.

 Прихваты — наиболее простые зажимные приспособления, которые применяются преимущественно для закрепления крупногабаритных заготовок непосредственно на столе фрезерного станка или на угловых плитах. Их можно разделить на три основные группы: плиточные, вилкообразные, корытообразные.

 Упоры и прижимы используют в тех случаях, когда требуется применить боковое крепление заготовки на столе  станка. Крепление заготовки производится с помощью упора и прижима клинового прихвата.

Заготовка слева опирается на упор, который правильно ориентирован по пазу стола выступом и закреплен болтом и гайкой. Справа заготовка  зажимается прижимом, состоящим из клина с продолговатым отверстием под болт и основания с выступом, входящим в паз стола.

Основание крепится к столу станка болтом и гайкой. При завинчивании гайки клин, скользя по наклонной плоскости, одновременно поджимает заготовку к упору и рабочей поверхности стола станка.

 Угловые плиты по конструкции делятся на простые, поворотные и универсальные.

 Простая угловая плита имеет форму угольника с взаимно перпендикулярными полками и ребрами жесткости. На горизонтальной полке предусмотрены проушины  для крепленая плиты к столу станка, а на вертикальной полке — продолговатые пазы, через которые пропускают болты при закреплении обрабатываемой заготовки прихватами.

Поворотная угловая плита отличается от простой тем, что ее вертикальная полка может быть повернута вокруг оси на требуемый угол по шкале и закреплена гайкой.

 Универсальная угловая плита позволяет поворачивать  заготовку в двух плоскостях — горизонтальной и вертикальной. Такая плита состоит из трех основных частей: основания, корпуса и полукруглого стола. Корпус может быть повернут относительно основания в горизонтальной плоскости и закреплен болтами и гайками.

 Поворот стола в вертикальной плоскости осуществляется червячной передачей при вращении рукоятки и фиксируется в необходимом положении после затяжки гаек. Отсчет угловых поворотов ведется по градусным шкалам. Со  стороны рабочей поверхности стола выполнены Т-образные пазы, позволяющие закреплять на нем заготовки прихватами или при помощи других крепежных приспособлений.

Как обработать заготовку которая больше рабочего поля станка

Способы обработки заготовок, превышающих площадь рабочего стола

2016-09-02

Фрезерные станки с ЧПУ обеспечивают высокую точность и скорость обработки изделий из различных материалов. Применение системы числового программного управления (ЧПУ) позволяет полностью исключить участие оператора из процесса обработки. Система ЧПУ предоставляет и другое существенное преимущество – высокую универсальность станка. Простой заменой программы (путём загрузки файлов в память ЧПУ с внешнего источника памяти или напрямую с подключённого персонального компьютера) станок может быть перенастроен на выпуск другого вида изделий. При наличии системы автоматической смены инструмента такая переналадка даже не потребует ручной установки новой фрезы – только замены заготовки на рабочем столе. Применение персонального компьютера для настройки параметров обработки и загрузки управляющих программ (а также ручного управления органами станка – в случае необходимости) значительно упрощает технологический процесс и страхует персонал от ошибок.

Таким образом, современное оборудование с ЧПУ является универсальным и очень удобным средством производства. Это определило широкое внедрение фрезерных станков с ЧПУ в различные сферы – в том числе на малых предприятиях. Производители станочного оборудования оперативно откликнулись на требования рынка, значительно расширив гамму моделей фрезерных станков. При этом самые «младшие» модели фрезерно-гравировальных станков с ЧПУ (и самые доступные по цене) запросто умещаются на офисном столе. А «старшие», универсальные токарно-фрезерные центры с 5-ю степенями свободы и автоматической сменой инструмента, способны обрабатывать сложные фасонные поверхности деталей с одного установка заготовки.

Недостаток площади рабочего стола

Таким образом, сегодня нередки ситуации, когда малое предприятие имеет собственный фрезерный станок определённых (как правило, не самых больших) габаритов. При этом, рабочий стол способен вместить лишь ту заготовку, которая физически вписывается в его размеры. Нетрудно догадаться, что материалы, превышающие площадь рабочего стола, не могут быть обработаны на таком фрезерном станке с ЧПУ. «Выпирающая» за габариты стола заготовка будет препятствием для движения инструментального портала, что совершенно недопустимо, ибо ведёт к созданию аварийной ситуации. Кроме того, заготовку для обработки необходимо надёжно закрепить. А как это сделать, если заготовка перекрывает собой все крепёжные пазы рабочего стола?

Тем не менее, в практике любого предприятия может встретиться ситуация, когда необходимо обработать заготовку, превышающую площадь рабочего стола имеющегося оборудования. Не покупать же ради этого (возможно, разового) задания новый станок?

Большие заготовки на малых станках

Фрезерный станок с ЧПУ не зря имеет репутацию универсального оборудования. В принципе, программа обработки может быть составлена так, что большое изделие (не подходящее по габаритам к существующей площади рабочего стола) может быть обработано «по частям». В случае, когда готовое изделие не является несущим и требования к его прочности невелики, вполне можно прибегнуть к изготовлению отдельных «деталей», а затем соединить эти части в единое изделие при помощи клея или иных крепёжных материалов.

Для реализации такого варианта следует:

Существует и другой вариант. При использовании ArtCam управляющая программа может быть создана одна – на обработку всей модели сразу. А затем «целая» управляющая программа «разбита» специальной утилитой на части, подлежащие фрезерованию по отдельности. Размер этих частей выбирается таким, чтобы соответствующая заготовка уместилась на рабочем столе имеющегося фрезерного станка с ЧПУ.

Ещё раз следует отметить, что «расчленение» модели и фрезерование частей по отдельности (с последующей сборкой) возможно лишь в том случае, когда готовое изделие не предназначено для работы под нагрузкой. И способа крепления её частей (например, склейки) будет достаточно для сохранения прочности готового изделия.

Устранение погрешности базирования

При обработке отдельных деталей для их последующего соединения очень важно соблюдать точность базирования на рабочем столе фрезерного станка. Требуется, к примеру, изготовить, составной деревянный щит с фигурным рельефом по всей площади. Значит, обработка должна вестись так, чтобы отдельные части рельефа точно состыковались между собой (без «ступенек» и наложений). Даже если управляющая программа составлена идеально, каждую часть заготовки на рабочем столе необходимо расположить с идеальным совпадением её начала координат с «нулём» фрезы в управляющей программе. Это весьма непростая задача, особенно когда изделие разбито на много частей, а погрешность или сдвиг хотя бы одной из них неизбежно приведёт к порче всего будущего изделия!

Во избежание этого рекомендуется прибегать к использованию специального приспособления. Для заготовок простой формы (прямоугольные щиты, к примеру) можно изготовить кондуктор – набор досок с упорными пазами, выполненными точно в размер. Кондуктор крепится на рабочем столе «раз и навсегда», а заготовки устанавливаются с упором в пазы – это обеспечит нужную точность их расположения под фрезой для каждого последующего установка.

В качестве универсального крепёжного приспособления могут использоваться обычные слесарные тиски. Их следует установить так, чтобы одна из губок всегда оставалась неподвижной (и была строго выверена по одной из координатных осей станка). Вторая губка может отодвигаться на любое расстояние и, соответственно, поджимать детали различных габаритов. В этом случае начало координат заготовки и инструмента будут совпадать с нужной степенью точности.

Что такое готовые к обработке заготовки и подходят ли они для вашего цеха?

Как показано в журнале CNC West Magazine Нажмите на изображение, чтобы просмотреть исходную статью

Компания TCI Precision Metals, Южная Калифорния, вот уже 57 лет поставляет производителям прецизионные готовые к обработке заготовки. До сих пор есть много успешных мастерских, которые не знают, что именно представляют собой готовые к обработке заготовки, а также следует ли их рассматривать и когда. Следующее предназначено для того, чтобы пролить свет на эту тему и задать несколько наводящих на размышления вопросов, которые помогут вам определить, подходят ли прецизионные бланки для вашей следующей работы.

Что такое готовые заготовки?

Готовые к обработке заготовки TCI представляют собой квадратные, прямоугольные или круглые заготовки из алюминия, нержавеющей стали или других сплавов, которые шлифуются и фрезеруются с жесткими допусками, что позволяет станку с ЧПУ сразу перейти к окончательной обработке. Это устраняет необходимость выравнивания материала перед чистовой обработкой детали. Это также устраняет необходимость в специализированных машинах или обвязочных машинах, которые лучше подходят для выполнения других операций. Узкие места, возникающие из-за трудоемких операций настройки и возведения в квадрат, избегаются, что экономит время. Это увеличивает вместимость магазина без увеличения накладных расходов. Готовые к обработке заготовки прибывают в соответствии со спецификациями и готовы к отправке прямо с вашего приемного дока на ваши станки с ЧПУ.

Когда рассматривать заготовки, готовые к обработке

Первые изделия

Решение об использовании заготовок, готовых к обработке, должно приниматься на этапе планирования работы по материалам. Использование машино-готовых заготовок для производства первых изделий, а затем продолжение производства — лучший способ обеспечить постоянство процесса. Поскольку каждая готовая к обработке заготовка изготавливается на заказ, минимальных количеств нет. По мере того, как ваша работа переходит к производству, вы можете заказать необходимое количество, которое будет доставлено по мере необходимости.

Производственная обработка

Готовые к обработке заготовки лучше всего подходят для производственной обработки, когда эффективность и экономия времени от их использования могут быть спроецированы на несколько деталей — чем больше, тем лучше. Ценность использования готовых к обработке заготовок возрастает с увеличением количества деталей, поскольку ваш цех может выпускать больше готовых деталей быстрее, практически устраняя узкие места, связанные с трудоемкой подготовкой материала.

Стандартные заготовки

В операциях прямой механической обработки обычно используется квадратная, прямоугольная или круглая заготовка, фрезерованная по индивидуальным спецификациям, с размерами +/- 0,0005 дюйма и близкой к 0,0002 дюйма плоскостностью, прямоугольностью и параллельностью. Каждая заготовка очищается от заусенцев, очищается и индивидуально упаковывается.

Заготовки с дополнительными элементами

Заготовки с дополнительными элементами фрезеруются с такими же жесткими допусками, как и стандартные заготовки, но включают один или несколько элементов, указанных заказчиком. Типичной дополнительной функцией может быть удаление большого количества материала; например фрезерование всех шести сторон прямоугольной заготовки с встречными ступенями. Готовые к обработке заготовки TCI имеют двойную дисковую шлифовку и/или дуплексную фрезеровку, поэтому две стороны детали обрезаются одновременно, что приводит к экономии средств по сравнению с одновременным обра- зованием только одной стороны необработанного материала. Когда готовые к обработке заготовки поставляются с добавленными дополнительными функциями, требуется меньше машинного времени.

Заготовки, предоставленные заказчиком

Довольно часто на детали может быть элемент, выполнение которого в вашем магазине занимает очень много времени; например hogging от 13-8 материала. TCI Precision Metals использует специальное дуплексное фрезерование, чтобы сократить время резки до доли того времени, которое обычно требуется в цехе. Конечные затраты снижаются за счет отсутствия необходимости покупать дорогостоящие режущие инструменты или вставки, а также устраняются узкие места в производстве, что приводит к увеличению производительности цеха.

Подходят ли вам готовые заготовки?

10 вопросов, которые следует задать себе

1. Вы производственный цех, который мог бы выиграть от повышения эффективности и увеличения производительности?
2. Какая часть вашего дорогого высокотехнологичного оборудования используется для низкотехнологичной подготовительной работы?
3. Сколько времени и ресурсов оборудования используется для подготовки материала?
4. Как часто вы сталкиваетесь с узкими местами в производстве, связанными с подготовкой материала?
5. Если бы вы исключили работу по подготовке материалов, насколько больше продукции вы могли бы переместить через свой цех?
6. Сколько денег вы могли бы сэкономить, исключив отходы до чистовой обработки?
7. Выиграет ли ваш бизнес от более быстрой доставки?
8. У вас есть детали, которые вы хотели бы видеть включенными в изготовленную на заказ заготовку Machine-Ready, готовую к чистовой обработке? Например, хог-ауты, хог-оффы.
9. Если бы вы могли получать прецизионные готовые к обработке заготовки с гарантированными допусками, доставляемые на ваш приемный док и готовые к загрузке на ваши станки с ЧПУ, какую пользу это принесло бы вашему бизнесу?
10. Насколько можно сократить время цикла, обрабатывая только критически важные элементы?

Фрезерные заготовки BruxZir — для полноконтурных циркониевых коронок и мостовидных протезов.

Фрезерные заготовки BruxZir — для полноконтурных циркониевых коронок и мостовидных протезов. — Глайдвелл Директ

Показать:
162244Все

• 70-1183-BEP0039

  Описание продукта Новейшая эволюция в линейке продуктов BruxZir® из диоксида циркония, заготовки для эстетического фрезерования BruxZir имеют уникальную формулу, отвечающую функциональным и эстетическим требованиям реставраций передних зубов и премоляров. Они…

  Название по умолчанию — $125. 00

Код продукта:

Тип продукта:
Фрезерная заготовка

Производитель:
Призматик Денталкрафт

Код продукта:

Тип продукта:
Фрезерная заготовка

Производитель:
Призматик Денталкрафт

Что делает лазерное оборудование незаменимым при работе с металлом

Лазерный луч — удивительная вещь. Лазерный луч непрерывной мощности имеет плотность энергии, более чем в 4 триллиона раз превышающую сфокусированную энергию солнца, и производители нашли способы использовать эту необычайно высокую плотность энергии для выполнения любых задач — от резки и сварки листового металла до сверления отверстий в печатных платах.

Лазеры могут резать, соединять и удалять материал. Они могут даже могут быть использованы в аддитивном производстве,
например, в импульсном лазерном напылении или 3D-печати.
Мы можем изменять уровни мощности, частоту импульсов и плотность энергии с помощью манипуляций с диаметром луча, а также другими способами, чтобы лазерный луч мог вызывать нужные реакции материала для различных процессов.
В самом деле , применение лазера в промышленности обширно и разнообразно.

Примечание: данная статья является переводом.

Диаметр светового пучка и скорость резки

Различные материалы по-разному взаимодействуют с различными длинами волн света, что делает некоторые лазерные источники более эффективными при обработке определенных материалов, чем другие. Например, одним из известных преимуществ резки металла для промышленного применения с помощью лазеров с длиной волны 1 мкм является увеличение скорости по сравнению с резкой с помощью
CO2-лазеров.
Во многом это объясняется высокой поглощающей способностью света этой длины волны, например, в углеродистой стали (см. рис. 1). Небольшой пучок света, эффективно поглощаемый в разрезаемой стали, непосредственно приводит к более высокой скорости при резке плавлением (то есть резке с использованием нереактивного газа, такого как азот) в углеродистой стали.

При резке твердотельным лазером, таким как дисковый или оптоволоконный, диаметр сфокусированного пучка в сочетании с высоким процентом поглощения излучения лазера позволяет достичь очень высоких скоростей резки. Это преимущество в производительности по сравнению с CO2 проявляется в основном при обработке тонких и средней толщины материалов, причем преимущество уменьшается по мере увеличения толщины материала. Диаметр луча можно в определенной степени контролировать с помощью таких вещей, как коллимация света или изменение положения фокусирующей линзы (см. рис. 2), но существует предел того, насколько большой или маленький луч может быть получен.

Диапазон диаметров пучка определяется размером волокна доставки пучка (см. рис. 3). Волокно доставки луча диаметром 100 мкм обычно используется в лазерах для резки листового металла. Такой диаметр сердцевины обеспечивает высокое качество луча и высокую скорость резки. При увеличении толщины материала очень маленький размер пятна становится препятствием, ограничивая производительность, качество резки и надежность процесса.

Чтобы смягчить эту проблему, можно выбрать больший диаметр сердечника. Недостатком этого, конечно, является то, что минимальный диаметр луча становится намного больше того, что может обеспечить сердечник меньшего диаметра. Хотя качество и надежность процесса существенно повышаются, скорость работы с более тонкими материалами снижается.

Именно здесь может помочь двухжильное волокно. Одна сердцевина малого диаметра устанавливается коаксиально с сердцевиной большого диаметра. Программируемый затвор меняет, какая из жил активна. Такое волокно предназначено для того, чтобы система лазерной резки достигала высоких скоростей при работе с тонкими материалами и высокого качества и надежности при работе с более толстыми материалами.

Рисунок 1. Энергия от 1-микронной длины волны дискового и волоконного лазера помогает увеличить скорость резки во время резки плавлением.

Диаметр и фокусировка луча при сварке

Диаметр луча выполняет еще одну функцию при сварке. Хотя лазерная сварка отнюдь не нова, она пользуется большой популярностью как в мастерских, так и у производителей комплектного оборудования благодаря потенциальной экономии затрат за счет меньшего количества повторных работ, большей гибкости проектирования и исключения дорогостоящих и трудоемких последующих процессов, таких как шлифовка и полировка.

В листовом металле лазерная сварка осуществляется двумя основными способами: это теплопроводная сварка и сварка с глубоким проплавлением. При теплопроводной сварке используется сильно расфокусированный луч, расположенный над изделием. Положение фокуса луча обычно составляет от 6 до 12 мм над поверхностью заготовки, но может достигать 25 мм. Процесс нагревает металл выше температуры плавления без образования паров. Плотность мощности составляет от 104 до 105 Вт/см2 и зависит от теплопроводности металла; например, углерод и нержавеющая сталь легче свариваются этим методом, чем алюминий.

Теплопроводная сварка дает очень эстетичный сварной шов, расположенный перпендикулярно (90 градусов) лазерному лучу, хотя существует некоторая угловая гибкость с компромиссом по глубине проплавления, а эффективность процесса в определенном смысле низкая. Когда в процессе используется твердотельный лазер, излучающий свет с длиной волны 1 мкм, 68 процентов энергии отражается от облучаемой области заготовки, что приводит к низкой эффективности соединения, ограничивающей глубину проплавления и скорость сварки. При использовании CO2-лазера показатель еще хуже: 88 процентов света отражается от облучаемой области, что делает сварку теплопроводностью с помощью CO2-лазера непрактичной.

Несмотря на некоторые ограничения, теплопроводная сварка по-прежнему пользуется огромной популярностью среди производителей, особенно в тех случаях, когда требуется закругленная кромка. Вспомните все приборы из нержавеющей стали на вашей кухне или загляните на кухню ресторана и посмотрите на поверхности из нержавеющей стали. Присмотритесь, и вы увидите следы шлифовки и несовпадающие радиусы от ручной доработки, которая используется для решения проблем, возникающих при обычной сварке.

Посмотрите на те же детали, изготовленные с помощью лазерной сварки с теплопроводностью, и вы заметите, что эти проблемы исчезли. Это действительно подтверждает постоянно растущий интерес к лазерной сварке, особенно в условиях, где большое количество доработок является нормой.

При использовании одного и того же лазерного источника и системы доставки луча можно манипулировать плотностью луча и положением фокуса для сварки по второй методике. При сварке с глубоким проплавлением или как её называют по другому сварка в замочную скважину использует положение фокуса приблизительно 0; то есть фокус находится на поверхности материала или вблизи нее, создавая высокую плотность энергии на заготовке. В то время как при сварке с теплопроводностью эффективность соединения относительно низкая, при сварке с глубоким проплавлением она довольно высокая как с твердотельными, так и с CO2 лазерными источниками; эффективность соединения составляет 10 и 15 процентов соответственно.

В процессе обработки деталь нагревается выше температуры, при которой происходит парообразование, и формирует паровой капилляр за счет давления абляции выходящих паров металла, создавая «замочную скважину», которая и дает название процессу. Плотность мощности составляет от 105 до 106 Вт/см2, а глубина проплавления зависит от образования замочной скважины.

Этот метод сварки обеспечивает высокую скорость сварки, узкую зону термического влияния и значительную глубину провара. Из-за низкой передачи энергии и большой глубины проплавления сварка с глубоким проплавлением больше подходит для толстых материалов или при подготовке шва «поверхность-поверхность» или «поверхность-кромка». Идеальным вариантом подготовки шва является стыковое соединение «кромка в кромку», хотя процесс шпоночной сварки обычно хорошо подходит для различных конфигураций швов.

При выборе между сваркой с теплопроводностью и сваркой с глубоким проплавлением выбор определяется областью применения. Хотя сварка с теплопроводностью, возможно, выглядит лучше, простой факт заключается в том, что сварка с глубоким проникновением обычно дешевле из двух вариантов, в основном благодаря высокой скорости сварки. Тем не менее, вы можете воспользоваться преимуществами скорости и низкой передачи энергии при сварке глубокого проплавления и получить при этом красивые, последовательно закругленные края, характерные для сварки теплопроводностью. Просто пройдитесь по уже сваренному шву с замочной скважиной, установив луч в положение повышенной фокусировки.

Лазер продолжают совершенствоваться

Лазеры продолжает решать все больше производственных задач, и такие переменные процесса, как диаметр луча и манипулирование им, продолжают оказывать значимое влияние. От резки и сварки до аддитивного производства — прогресс в лазерных технологиях, несомненно, станет ключевым компонентом успеха в четвертой промышленной революции.

Потенциал импульса

Новейшие технологии дают нам представление о том, насколько обширен потенциал лазерного оборудования для обработки металлов и не только. Рассмотрим лазеры с ультракороткой длительностью импульса. Чтобы дать представление о масштабах, свет движется со скоростью 186 000 миль в секунду.
За одну секунду свет может пройти окружность Земли 7,5 раз. За пикосекунду свет проходит всего 300 мкм! Если время поглощения обрабатываемого материала меньше времени электрон-фононного взаимодействия, происходит холодная абляция; металл не нагревается и не плавится, а полностью диссоциируется.

Холодная абляция применяется как в металлах, так и в различных других материалах, включая стекло. В большинстве случаев стекло обрабатывается с помощью процесса разметки и разрыва, когда сила разрывает материал по линиям разметки, или поверхностной абляции с помощью ультрафиолетовых (УФ) лазеров.

Рисунок 2. Диаметр луча можно в некоторой степени контролировать, изменяя положение фокусирующей линзы.

Почему именно ультрафиолетовые лазеры? Это связано с поглощением. В нормальных условиях фотон инфракрасного света (~1 мкм) не поглощается прозрачным материалом. Те из нас, кто пытался резать прозрачные материалы или покрытия дисковым или
волоконным лазером, слишком хорошо это знают. Именно поэтому специалисты по обработке стекла использовали УФ-лазеры, но они также могут использовать альтернативный подход: нелинейное поглощение света с помощью лазеров с ультракороткими длительностями импульсов.

Опять же, в условиях линейного поглощения прозрачный материал не поглощает фотоны. Но при нелинейном поглощении света несколько фотонов поглощаются одновременно, объединяя свою энергию и позволяя ИК-излучению (такому как диск или волокно) выполнять работу УФ-лазера.

Это достигается за счет ультракоротких длительностей импульсов. Они объединяют энергию с абляцией, осуществляемой не тепловыми процессами, а путем прямой диссоциации материала. Такая холодная абляция позволяет гораздо более точно обрабатывать материалы. Этот процесс в сочетании с оптикой, создающей удлиненный профиль луча, позволяет лазеру достигать чрезвычайно высоких скоростей резки прозрачного материала.

Рисунок 3. Диаметр волокна доставки определяет диапазон диаметров луча.

Что можно делать на лазерном станке

Резку и гравировку при помощи лазера можно назвать самой молодой технологией обработки материалов. Широкому кругу пользователей лазерный станок стал доступен буквально пять-десять лет назад, когда производители оборудования такого плана разработали бюджетные модели, которые мог приобрести практически любой желающий. Аппараты лазерной резки моментально вытеснили предыдущих фаворитов — фрезерные станки — из всех областей, связанных с раскроем, маркировкой и гравировальными работами. В некоторых сферах, требующих особо высокой точности и малых диаметров, даже отверстия создают при помощи лазера, например, при изготовлении часовых механизмов.

Преимущества станков для лазерного раскроя

Если говорить о преимуществах лазера подробнее, то в первую очередь следует упомянуть такие достоинства, как:

• очень высокая скорость прохождения режущего луча (для резки до 500 мм/с, для гравировки до 700 мм/с), что в несколько раз ускоряет рабочий процесс в сравнении с любым иным оборудованием;
• работа с любыми материалами. Это могут быть сверхтвердые металлы, окрашенная древесина, тончайшая папиросная бумага, капризный в раскрое шелк, гофрированный картон, хрупкое стекло, а также резина, камень, все виды пластиков, тканей, нетканых материалов и еще очень большой список;
• сфокусированный в точку луч используется для всех производственных операций, доступных для станков, работающих на основе лазерного излучения (резка, маркировка, гравировка, сверление) — это исключает финансовые затраты на приобретение большого количества инструментов (фрезы, сверла и т. д.) и потерю времени на их замену;
• низкий уровень шума и пыльности при работе;
• гладкий и аккуратный срез, не требующий дополнительной обработки;
• благодаря тому, что сам луч имеет очень малый диаметр, с его помощью можно вырезать идеально точные контуры любой сложности. Кроме того, ширина реза настолько мала, что заготовки на материале могут быть расположены встык или вообще иметь одну общую стенку — таким образом можно добиться практически 100% экономии сырья;
• лазер воздействует на материалы не физически, а термически, поэтому заготовки не сдвигаются в процессе обработки, что позволяет сократить расходы на крепежную оснастку. Еще одним плюсом является сохранение целостности поверхности после лазерного раскроя, несмотря на очень высокую температуру луча. То есть, на ней отсутствуют не только любые механические повреждения (микротрещины, царапины, сколы в зоне реза и прочее), но и деформации термического характера.

Что можно делать на лазерном станке

Как уже упоминалось выше, оборудование для лазерной обработки является универсальным как в плане материалов, так и в плане производственных возможностей. Используя лазерные станки можно выполнять такие операции, как:

Резка

Лазерный карвинг — изготовление фантастических по красоте и сложности изделий из бумаги или дерева. На фото представлена одна из работ Эрика Стэндли, создающего витражи из большого количества слоев цветной бумаги

Раскрой материала является наиболее частым вариантом использования лазерного оборудования. Станки, использующие луч лазера в качестве режущего инструмента, можно встретить в металло- и деревообработке, в ювелирном и рекламном деле, в стоматологическом протезировании, на предприятиях по производству упаковочной тары и резиновых уплотнительных прокладок, в обувных и швейных ателье и еще во многих производственных сферах. Лидирующие позиции в далеко не полном списке изделий, которые выпускают на лазерных станках, занимают:

• входные и межкомнатные двери;
• сувениры;
• элементы наружных и внутренних рекламных конструкций;
• конструкторы и пазлы из фанеры или картона;
• игрушки и предметы для интерьерного декора из фетра, флиса, картона и фанеры;
• чехлы для мягкой мебели и автомобилей;
• детали для автомобильного и авиамоделирования.

Следует уточнить, что лазерное оборудование бывает двух типов (речь идет о станках, которые широко используются в промышленности). Углекислотные или CO2 лазеры используют при работе с любыми материалами неметаллической группы и крайне ограниченным кругом металлов (латунь и алюминий). Для эффективной резки и гравировки металлических поверхностей применяют оптоволоконные лазерные станки.

Гравировка

Гравировка изделий при помощи лазера придает им индивидуальность и превращает дорогие подарки в бесценные

Гравировка с использованием лазерного луча является самой точной и четкой. Изображения, нанесенные таким методом, имеют неограниченный срок годности, то есть, им не страшно воздействие воды, химикатов и трения. Управляемый компьютером лазер с максимальной детализацией и приближением к исходному образцу гравирует на поверхности материалов фотографии, сложные узоры и т. д., поэтому именно лазерный гравер используют для декорирования таких изделий, как:

• именные часы, портсигары, зажигалки, канцтовары;
• кошельки, портмоне, сумки и прочие изделия из кожи;
• ювелирные украшения;
• холодное и стрелковое оружие;
• печати и штампы;
• предметы интерьерного декора.

Как видно из перечисленных выше пунктов, гравировать лазером можно не только плоские, но и округлые поверхности. Для этого к двигателю станка подсоединяется специальный поворотный механизм из двух элементов, между которыми на весу фиксируется заготовка любой цилиндрической формы. Вращение мотора передается изделию, которое начинает поворачиваться с заданной скоростью, позволяя лазерному лучу в непрерывном режиме нанести изображение со всех сторон.

Маркировка

Лазерную маркировку отличает максимально возможная контурность и читабельность даже на мелких изображениях

Если для гравировки применяются те же станки, что и для резки, то для маркировки товаров используется специальные устройства — лазерные маркираторы. Их отличают небольшие габариты рабочего поля и специфическое программное обеспечение, в которое включена обширная база шрифтов, номенклатурных характеристик широкого спектра товаров, все разновидности штрих-кодов, логотипы производственных предприятий и т. д.

Принцип действия маркираторов сходен с работой граверов — лазерный луч снимает с поверхности материала слой нужной глубины и ширины, постепенно формируя необходимое изображение. Однако, если гравировка выполняет, в первую очередь, декоративную роль и не является необходимым для изделий атрибутом, то маркировка должна присутствовать на всех товарах в том или ином виде. Она позволяет идентифицировать и классифицировать изделия, облегчает их учет, хранение и транспортировку, а также предоставляет потребителю всю ключевую информацию о товаре. Это может быть срок годности, размер, серийный номер, артикул и т. д. Как и в случае с гравировальными изображениями, лазерная маркировка не смывается, не истирается с течением времени и не подвергается любым иным деформациям, затрудняющим ее идентификацию, поэтому на большинстве крупных и мелких предприятий для ее нанесения используют именно лазерный луч.

Сверление

Вторым, после исключительной точности, достоинством лазерной перфорации можно назвать отсутствие необходимости в постобработке поверхности в зоне входа и выхода луча

Последней из технологических операций, которые позволяет производить лазерный станок, является сверление, хотя, применительно к лазерному оборудованию, такой термин будет не совсем корректным. Сверление подразумевает под собой поступательно-вращательные движения инструмента, который постепенно проникает вглубь материала, создавая отверстие. Луч лазера же просто прожигает поверхность насквозь (или на нужную глубину) за секунды или доли секунд — зависит от материала. При правильно подобранной фокусировке такое отверстие будет иметь идеальные характеристики (если фокус выставлен не верно, то на толстых материалах будет заметно сужение стенок ближе к изнаночной стороне).

Лазерную перфорацию используют для украшения одежды, обуви и кожгалантереи, при производстве электронных плат и во всех других областях, где требуется прецизионная точность создания и расположения отверстий.

Свежее:

• Сферы применения лазерных станков с ЧПУ
• Лазерный сварочный аппарат
• Сравнение Wattsan 1610 LT и Zerder ACE 1610
• Идеи бизнеса на лазерном станке Zerder дома
• Новая линейка доступных станков Zerder

Популярное:

• Обработка кожи на лазерно-гравировальном станке
• Принцип работы лазерного оборудования с ЧПУ
• Что такое чиллер для лазерного станка с ЧПУ?
• Как выбрать лазерный станок
• Особенности лазерной резки пенокартона

• Побывали в гостях на производстве предприятия «АЛЬТАИР», которое успешно занимается производством деревянных игрушек и сувенирной продукции.

• Видео с производства компании Пластфактория — наш уже постоянный клиент, который занимается POS-материалами и работает с крупными косметическими брендами.

Популярные категории товаров

Лазерные станки по фанере
Газовый маркер
Волоконный маркер
Лазерные станки по дереву
Лазерные станки Zerder
Лазерный маркиратор
Лазерные станки по металлу
Лазерные станки Rabbit
Лазерные станки для гравировки
Лазерные станки WATTSAN

Индивидуальный запрос

Имя

Телефон

Отправляя контактные данные — вы даете согласие на их обработку в целях
оказания услуг

Оцените информацию на странице

Средняя оценка: 3,1
Голосов: 12

Получить консультацию специалиста

Оставьте свои контактные данные и наши специалисты ответят на любой интересующий вас вопрос

Имя

Телефон

Отправляя контактные данные — вы даете согласие на их обработку в целях
оказания услуг

Лазерные изделия и инструменты | FDA

Информация для лазерной промышленности

Информация

Описание

Изделия, использующие лазерную энергию, бывают разных размеров, форм и форм. Общим для них является лазер, который накапливает энергию из источника, такого как электрический разряд, химическая реакция или мощное оптическое освещение, которое высвобождает энергию в виде света.

«Лазер» означает усиление света за счет стимулированного излучения. Один из основных типов лазеров состоит из герметичной трубки, содержащей пару зеркал, и лазерной среды, которая возбуждается какой-либо формой энергии для получения видимого света или невидимого ультрафиолетового или инфракрасного излучения.

Светодиоды (светоизлучающие диоды) отличаются от лазерных диодов и не подпадают под действие Федерального стандарта производительности лазерной продукции.

Обычный источник видимого света, такой как солнце или лампочка, излучает смесь невидимого и видимого света, как волны. Эти волны имеют разную длину и движутся во всех направлениях. Эти разные «длины волн» производят разные типы света, такие как ультрафиолетовый, фиолетовый, синий, зеленый, красный и инфракрасный.

В отличие от обычного света, лазерный свет имеет определенную длину волны, и усиление этой длины волны приводит к формированию сфокусированного узкого луча света, который может излучаться в одном направлении. Усиление, фокус и направленность этого света, сконцентрированного на небольшой площади, могут создать свет очень высокой интенсивности даже на большом расстоянии от лазера.

Использование

• Компоненты аудио-, видео- и компьютерного оборудования, такого как CD, DVD, Blue Ray, HD (High Definition) или другие проигрыватели и записывающие устройства для оптических дисков
• Много считывателей штрих-кода
• Принтеры, копировальные аппараты, факсимильные аппараты
• Лазерные указки и ручки, обычно используемые для презентаций, съемки и позиционирования
• Волоконно-оптические системы для телефонных, видео и компьютерных сетей.
• Применяется для операций обработки материалов, таких как резка, сварка, гравировка или системы маркировки.
• Применение в лабораториях для исследований, измерений и оптических источников.
• Лазеры, специально разработанные для использования в медицинских процедурах.
• Лазеры, специально разработанные и рекламируемые для лазерных световых шоу, развлечений, рекламы и т. д. 

Риски/выгоды

Лазерные продукты улучшают качество, точность, точность, безопасность и надежность многих форм продуктов, материалов, коммуникаций и обработки данных. Чтобы реализовать преимущества лазеров, необходимо управлять рисками лазерного воздействия.

Классы опасности лазеров

FDA признает четыре основных класса опасности (от I до IV) лазеров, включая три подкласса (IIa, IIIa и IIIb). Чем выше класс, тем мощнее лазер и тем выше вероятность серьезной травмы при неправильном использовании. Маркировка для классов II–IV должна включать предупреждающий знак, указывающий класс и выходную мощность продукта. Примерно эквивалентные классы IEC включены для продуктов, маркированных в соответствии с системой классификации Международной электротехнической комиссии.

Класс FDA	Класс МЭК	Опасность лазерного изделия	Примеры продукции
я	1, 1М	Считается безопасным. Опасность увеличивается при осмотре с помощью оптических средств, включая лупы, бинокли или телескопы.	лазерные принтеры проигрыватели компакт-дисков DVD-плееры
IIа, II	2, 2М	Опасность увеличивается при прямом наблюдении в течение длительного периода времени. Опасность возрастает при просмотре с оптическими средствами.	сканеры штрих-кода
IIIa	3Р	В зависимости от мощности и площади луча может представлять опасность при прямом взгляде или при взгляде на луч невооруженным глазом. Риск получения травмы увеличивается при просмотре с оптическими средствами.	лазерные указки
IIIб	3Б	Непосредственная опасность для кожи от прямого луча и непосредственная опасность для глаз при прямом взгляде.	проекторы для лазерных шоу промышленные лазеры исследовательские лазеры
IV	4	Непосредственная опасность для кожи и глаз при воздействии прямого или отраженного луча; также может представлять опасность возгорания.	проекторы для лазерных шоу промышленные лазеры исследовательские лазеры медицинские устройства лазеры для глазной хирургии или лечения кожи

Существуют законы, правила и стандарты, которые требуют технических средств контроля и информирования о рисках, чтобы помочь в управлении биологическими опасностями, связанными с каждым классом лазера. Однако никакие средства контроля не будут полностью эффективными, если лазеры используются неправильно.

Законы, постановления и стандарты

Производители продуктов, излучающих электронное излучение, продаваемых в США, несут ответственность за соблюдение Федерального закона о пищевых продуктах, лекарствах и косметике (FFDCA), глава V, подраздел C – Контроль излучения электронных продуктов .

Производители лазерной продукции несут ответственность за соблюдение всех применимых требований Раздела 21 Свода федеральных правил (Подраздел J, Радиологическое здоровье), Части с 1000 по 1005:

• 1000 — Общий
• 1002 — Записи и отчеты
• 1003 — Уведомление о дефектах или несоответствии
• 1004 — Выкуп, ремонт или замена электронных изделий
• 1005 — Импорт электронных изделий

Кроме того, лазерные изделия должны соответствовать стандартам радиационной безопасности, изложенным в разделе 21 Свода федеральных нормативных актов (подглава J, Радиологическое здоровье), части 1010 и 1040:

• 1010. Стандарты характеристик для электронных продуктов: общие
• 1040.10 — Лазерные изделия
• 1040.11 – Изделия лазерные специального назначения

Производители лазерной продукции могут запросить альтернативные средства обеспечения радиационной безопасности; это называется отклонением:

• 1010.4 – отклонение от стандартов

Документ Исключения из Регламентов на электронные продукты был собран для упрощения процесса поиска всех исключений, предусмотренных в Своде федеральных правил (CFR), части 1000-1050, и тех, которые предоставлены агентством письмо или лазерное уведомление.

Лазерные изделия, используемые в медицинских целях, также должны соответствовать правилам медицинского оборудования. Для получения дополнительной информации см.: Обзор регулирования устройств.

Лазерные изделия, разработанные и продвигаемые для производства лазерных световых шоу, дисплеев, рекламы и т. д., являются демонстрационными лазерными изделиями, на которые распространяются требования 21 CFR 1040.11(c).

Необходимые отчеты для производителей лазерных продуктов и инструментов или отрасли

• Руководство по подготовке отчетов о продуктах для лазеров и продуктов, содержащих лазеры
• Руководство по подготовке ежегодных отчетов по испытаниям на радиационную безопасность лазеров и продукции для лазерных шоу
• Электронная отправка FDA

Отраслевое руководство – другие отраслевые документы

• Процедура внесения изменений
• Минимизация риска для детских игрушечных лазерных изделий — Руководство для промышленности и персонала Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (PDF — 59 КБ)
• Федеральный реестр — лазерная продукция; Предлагаемая поправка к Стандарту деятельности
• Руководство по соответствию лазерным изделиям
• Часто задаваемые вопросы о лазерном уведомлении 53 — Руководство для промышленности и персонала FDA — Утверждение альтернативных способов маркировки лазерных изделий (выпущено 23 марта 2007 г. )
• Медицинские лазеры
• Этикетка с датой изготовления на излучающей излучение бытовой электронике
• Исключения из Правил

об электронных продуктах

• Методы контроля качества на соответствие Федеральному стандарту характеристик лазерной продукции (PDF — 1,1 МБ)
• Руководство для промышленности и персонала Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов. Добавление URL-адресов в электронную маркировку продуктов 

Прочие ресурсы

• Предлагаемое правило — Поправки к записям и отчетам для электронных продуктов, излучающих излучение; Поправки к Стандартам характеристик для диагностических рентгеновских, лазерных и ультразвуковых продуктов
• Записи и отчетность (радиоизлучающие продукты)
• Импорт и экспорт электронных продуктов
• Вывод на рынок продукта, излучающего излучение
• Важная информация для производителей лазерных указок
• Доска лазерной безопасности

Подпишитесь

Подпишитесь, чтобы получать по электронной почте обновления о Lasers.

Лазеры

Получайте обновления, касающиеся всех видов лазеров.

Адрес электронной почты