Kodėl 30 kW skaidulinio lazerio saugos kabinos priklauso nuo matine danga dengtų aliuminio plokščių apsaugai nuo difuzinės sklaidos?

Pramoninė gamyba išgyvena didelės galios revoliuciją. Laivų statybos, sunkiųjų gynybinių šarvų gamybos, aviacijos ir erdvėlaivių korpusų sujungimo ir elektrinių transporto priemonių gamyklose itin didelės galios pluošto lazerinio pjovimo ir suvirinimo sistemos sparčiai didėja iki 30 kW, 40 kW ir daugiau. Šios sistemos užtikrina precedento neturintį apdorojimo greitį ir vienu praėjimu perpjauna 50 mm storio plieno plokštę.

Tačiau padidinus galią iki 30 kW, kyla rimtų profesinių pavojų ir įrangos vientisumo krizė: iškreiptas pluoštas ir katastrofiškas veidrodinis atspindys.

Skaiduliniai lazeriai veikia artimojo infraraudonųjų spindulių spektre (paprastai nuo 1064 nm iki 1080 nm), kurio bangos ilgis per žmogaus akies rageną lengvai perduodamas tiesiai į tinklainę, sukeldamas momentinį ir nuolatinį aklumą net dėl ​​išsklaidytų atspindžių. Kai 30 kW spindulys suspaudžia atspindintį vario arba aliuminio ruošinį, praleidžia nuožulnią siūlę arba perveria ploną lakštinį metalą, koncentruotas veidrodinis spindulys gali atsitrenkti į saugos kabinos perimetrą su didžiuliu energijos tankiu.

Standartiniai 4 klasės lazeriniai gaubtai neatitinka šiuolaikinių parduotuvių reikalavimų:

Blizgūs dažyti arba frezuoti pliki lakštai veikia kaip optiniai veidrodžiai, sukuriantys pavojingą veidrodinį atšokimą, kuris apakina linijos darbuotojus, ištirpdo elektros kabelių lovelius ir sunaikina brangias šviesolaidines ar CCTV stebėjimo kameras.

Sunkios dvisienės anglinio plieno arba švinu išklotos plokštės padidina savo svorį, per daug apkrauna lubinius ožinius kranus, padidina betoninių grindų konstrukcijų reikalavimus ir rūdija drėgnoje gamyklos aplinkoje.

Tradicinės vidaus dažytos purškiamos dangos greitai susikaupia, įtrūksta ir išgaruoja veikiant lazerio blykstei, išskirdamos toksiškus garus ir atidengdamos pliką metalą.

Matine danga dengtos aliuminio plokštės , sujungiančios didelio šilumos laidumo konstrukcinius aliuminio lakštus (pvz., 5052-H32 arba 5754) su gamykloje pritaikytomis, itin mažai blizgančiomis mineralais užpildytomis termoreaktingomis dangomis, užtikrina patikrintą inžinerinę apsaugą. Šios plokštės, sukurtos specialiai Lambertian difuzinei sklaidai, išsklaido koncentruotą 1070 nm lazerio energiją plačiu kieto kampu, greitai nukreipia vietinę šilumą į terminio išjungimo jutiklio kilpas ir sumažina bendrą kabinos svorį daugiau nei 50 %, palyginti su plieniniais gaubtais..

Struktūriniai aliuminio lydiniai kaip greiti šilumos šalintuvai

Didelės galios lazeriniams saugos gaubtams reikalingas didelis konstrukcijos standumas ir greitas šoninis šilumos laidumas:

Didelio laidumo 5052 ir 5754 lydinio substratai: konstrukcinis aliuminis užtikrina tūrinį šilumos laidumą nuo 140 W/m·K iki 160 W/m·K – beveik dešimt kartų didesnį nei anglinio plieno ir dvidešimt kartų didesnį nei nerūdijančio plieno. Kai nefokusuotas arba išsklaidytas 30 kW spindulys atsitrenkia į sieną, aliuminio šerdis per milisekundes paskirsto šilumą į šonus, užkertant kelią vietiniam tirpimui ir perkant kritinį lazerinio blokavimo jutiklių atsako laiką.

Nedegus, struktūrinis vientisumas: Skirtingai nuo plastikinių akrilo apsauginių langų ar stiklo pluošto plokščių, kurios užsidega ir išskiria tirštus nuodingus dūmus, kai juos veikia didelės galios lazerio energija, konstrukcinis aliuminis sudaro nedegią metalinę šerdį, kuri palaiko konstrukcijos korpuso stabilumą ekstremaliomis šiluminėmis sąlygomis.

Didelis korpuso svorio optimizavimas: didelio formato 12 metrų pjovimo platformoms skirtoms šviesolaidžių lazerinėms kabinoms reikia didelių sienų plotų. Naudojant 2,5 mm arba 3,0 mm aliuminio plokštes, sumažinama metrinių tonų dedveja nuo stumdomų prieigos durų ir perimetro rėmų, todėl įrangos gamintojai gali naudoti mažesnes variklių pavaras ir lengvesnes linijines vėžes.

Funkcinė matiniu sluoksniu padengta optinio paviršiaus formulė

Standartiniai blizgūs pramoniniai dažai atspindi beveik infraraudonųjų spindulių lazerio šviesą sandariais, nuosekliais spinduliais. Specializuotose matinėse dangose ​​naudojama pritaikyta paviršiaus fizika:

Itin mažo blizgesio mikrošiurkštumas: gamykloje padengtose termoreaktingose ​​dangose ​​yra mikroskopinio neorganinio silicio dioksido ir keraminių matinių medžiagų. Ši mikro tekstūros topografija suskaido krintančios šviesos bangas, visiškai pašalindama kryptinį veidrodinį akinimą.

Infraraudonųjų spindulių lazerio energijos absorbcija ir difuzija: sudaryta iš aukštos temperatūros, karščiui atsparių neorganinių pigmentų, danga išsklaido 1064 nm–1080 nm pluošto lazerio bangos ilgius, paversdama pavojingą kryptinį atspindį išsklaidytu, mažo intensyvumo difuziniu švytėjimu, kurį supantys jutikliai gali aptikti gaubtą.

Techninis patvirtinimas ir praktinis atlikimas

Suvereni gamybos vizija ir B2B komercinis atsipirkimas

DUK

1 klausimas: kodėl veidrodinis atspindys yra toks pavojingas 30 kW šviesolaidinio lazerio kabinoje?

A: Skaiduliniai lazeriai veikia maždaug 1070 nm, žmogaus akiai nematomo beveik infraraudonųjų spindulių bangos ilgio. Kai didelės galios spindulys atsitrenkia į blizgų arba pliką metalinį paviršių, jis atsimuša kaip koncentruotas, vientisas spindulys (spekulialus atspindys). Šis atspindėtas spindulys neša pakankamai energijos, kad galėtų pramušti saugų žiūrėjimo stiklą, akimirksniu apakinti personalą ir uždegti elektros laidus už mašinos ribų.

2 klausimas: kaip matinė danga veidrodinį atspindį paverčia difuzine sklaida?

A: Matinė danga pasižymi sukonstruotu mikroskopiniu paviršiaus šiurkštumu, kurį sukuria specializuoti mineraliniai ir keraminiai priedai. Kai lazerio spindulys atsitrenkia į šią mikrotekstūros topografiją, šviesos spinduliai atsimuša į daugybę atsitiktinai orientuotų mikroelementų, tolygiai išsklaido energiją plačiame pusrutulyje ir sumažina optinės galios tankį žemiau akių pažeidimo slenksčio.

3 klausimas: ar 30 kW lazerio energija akimirksniu sudega per aliuminio plokštę?

A: Ne, jei spindulys yra išsklaidytas arba nesufokusuotas. Aliuminis praleidžia šilumą maždaug dešimt kartų greičiau nei anglinis plienas. Aliuminio šerdis greitai atitraukia šilumą nuo smūgio taško, paskirstydama ją per sieną ir į paviršiuje montuojamus šilumos jutiklius. Šie jutikliai suaktyvina automatinius mašinos blokavimus, kurie išjungia lazerio spindulį per mažiau nei 100 milisekundžių, dar gerokai anksčiau nei gali atsirasti perdegimas.

4 klausimas: kaip aliuminio plokščių naudojimas sumažina bendrą lazerio kabinos kainą?

A: Perėjus nuo sunkaus plieno prie 2,5 mm aliuminio, korpuso svoris sumažėja daugiau nei 50%. Šis svorio sumažinimas leidžia įrangos gamintojams naudoti mažesnius varomuosius variklius automatizuotose stumdomose duryse, palengvina ožinių kranų apkrovas ir išvengia sunkių betoninių pamatų darbų, reikalingų plieninėms kabinoms. Iš anksto nudažyti lakštai taip pat pašalina dažymą skystu purškimu, todėl sutaupoma dienų gamybos darbo.

5 klausimas: ar karšto metalo pjovimo kibirkštys ir šlakas gali sugadinti matinį paviršių?

A: Ne. Aukštos kokybės termoreaktingos dangos atsparios karšto šlako sukibimui. Skirtingai nuo minkštų ar blizgių dažų, kurie tirpsta ir dega, pjovimo kibirkštys atsimuša nuo sukietėjusios matinės apdailos ir neprilimpa, todėl parduotuvių priežiūros brigadai gali nušluostyti vidines sienas naudodami standartinius parduotuvės valiklius.

Išvada

Norėdami sėkmingai įdiegti matiniu būdu padengtas aliuminio plokštes 30 kW skaidulinio lazerio saugos kabinose:

Nurodykite sertifikuotus itin žemo blizgesio įvertinimus: nurodykite pirkimo specifikacijas, kuriose reikalaujama, kad blizgesio lygis būtų mažesnis nei 10 vienetų esant 60° kampui (išbandyta pagal ASTM D523), kad būtų užtikrintas visiškas Lamberto difuzinis sklaidymas ir pašalintų veidrodinius atspindžius.

Pasirinkite 5052-H32 arba 5754-H111 lydinį (2,5–3,0 mm matuoklis): nurodykite konstrukcinius jūrinio lygio lydinius, kad užtikrintumėte optimalų lenkimo standumo, žaliuzių pramušimo ir greito šilumos laidumo pusiausvyrą perimetro temperatūros jutikliui suaktyvinti.

Sertifikuotos 1,5 T lenkimo medžiagos atsargos: Užtikrinkite, kad ritinių tiekėjai pateiktų sertifikuotas bandymų ataskaitas, patvirtinančias, kad iš anksto nudažyti lakštai gali būti lenkiami 1,5 T 90° kampu ir CNC bokštelių žaliuzių perforavimas, kai dažai nesisluoksniuoja išilgai kraštų.