墻板加工機床總體及夾具設計

墻板加工機床總體及夾具設計,加工,機床,總體,整體,夾具,設計 激光微加工技術的進步遼寧石油化工大學順滑能源學院 新微加工技術已經(jīng)開發(fā),提供更大的精度生產(chǎn)金屬和聚合物支架等設備波長和材料對設計工程師誰想使用激光在一個微型的過程,這兩個主要特點是需要考慮波長和脈沖寬度。發(fā)出的光的波長激光在很大程度上決定了微加工過程的質(zhì)量。當光從一個激光遇到材料,光這不是反映,從表面進入材料在這里被吸收或傳輸(圖1)。波長的激光光源發(fā)出的常見范圍從157納米的紫外線(UV)結束的10m電磁頻譜在紅外(IR)地區(qū)。最常見的激光和波長他們發(fā)出如圖2所示。大多數(shù)的材料用于醫(yī)療設備是金屬或聚合物的基礎。最有效地處理金屬熔煉;歷史上,二氧化碳激光器,它運行在一個波長的10.6m已經(jīng)被用于過程金屬設備。然而,由于金屬吸收更多的光,激光波長短,經(jīng)營范圍1-m就開始流行。最初摻釹釔鋁石榴石(釔鋁石榴石激光器獲得大量的使用,但最近1-m波長光纖激光器,這么叫是因為光纖傳輸激光光束也充當增益介質(zhì),幾乎壟斷了市場的金屬切削。圖1:吸收的光在一個材料聚合物可以處理融化,但最有效地處理直接斷了原子間債券,維系鐵鏈。這減少了熱負荷進材料,從而大大提高了過程的結果。理想情況下,單個光子的能量將會強大到足以打破單個原子債券。鑒于光子能量的波長成反比,它遵守低波長強債券,可以打破。氟聚合物材料是一個很好的例子,很難機沒有低波長。因為他們的高鍵能,一個準分子激光操作在193海里有必要產(chǎn)生所需的結果。在能力范圍內(nèi),二極管泵浦的固體激光器(固體激光泵浦)隔纖維激光和準分子激光和,因此,可用于機廣泛的材料。雖然他們從來沒有給高吞吐量的纖維為基礎過程或質(zhì)量的融化削減在含氟聚合物交付193 nm準分子,它們可以產(chǎn)生優(yōu)秀的結果如上圖所示在本文的開始頁。為什么脈沖寬度問題所有的激光加熱材料在加工過程中,沒有所謂的冷激光過程。金屬必須融化,這意味著溫度至少1500 K是必需的。聚合物加工通過分解原子間債券,導致單個原子與高動能。這個動能可以沉淀為熱到高分子材料。熱破壞的面積在大塊襯底被稱為熱影響區(qū)(HAZ)。圖2。激光波長、激光加工技術匹配他們的來源。激光是熱源和脈沖激光的熱量積聚在脈沖和減少后迅速完成脈搏。因此,一個方法讓HAZ降到最低是激光的脈沖寬度盡可能短。圖3顯示了脈沖寬度為一些不同的激光源。因為金屬加工主要是由熱,長脈沖寬度是必需的。其他材料如聚合物,它們反映強烈,熱,需要較短的脈沖,通常在納秒范圍。激光加工方法激光加工技術的范圍被匹配到特定的激光源為便于參考圖2。不同的激光源更適合不同的處理方法,這也決定了材料,可以加工。對于介入產(chǎn)品,如冠狀動脈支架和相關交付設備,不銹鋼歷來是材料的選擇。在過去的十年里其他貴金屬如金,合金如鎳鈦諾已經(jīng)成為受歡迎的,因為他們的特定的機械性能。熔化切割。金屬需要融化,這種技術稱為熔切是最常見的方法,激光微加工這種類型的醫(yī)療設備。在這個過程中,氣體是美聯(lián)儲與激光束同軸到材料的表面。氣體輔助有很多用途。首先,它可以用來控制切削過程;例如,使用氧氣的速度增加不銹鋼切割和氬防止氧化鎳鈦諾。第二,它可以減少建立碎片吹融化的渣滓遠離部分。第三,它可以冷卻部分和減少整個熱影響區(qū)。掩模投影。聚合物材料,它要求,利用準分子激光的一個過程,即一個特定掩模投影形狀是由激光聚焦成像部件表面的加工和特性。流體訪問端口導管和洞插子的過濾dev圖3:脈沖寬度不同的激光源。技術,如氣體輔助融合切割和準分子掩模投影已經(jīng)扮演了重要的角色在發(fā)展現(xiàn)有的醫(yī)療設備。然而,作為新一代的激光源達到成熟和開放范圍的材料,新方法的設計師擴展激光微加工技術正在被開發(fā)來增加功能的設備以及降低制造成本。遠程激光加工在熔化切割和準分子加工光束是靜止和移動的部分。一個計算機輔助設計文件反饋到控制系統(tǒng),它將分階段在激光光束來實現(xiàn)預期的削減形狀。高質(zhì)量的階段限制的速度部分可以移動和昂貴的控制系統(tǒng)是必要的,以確保減少部分的質(zhì)量。遠程激光加工在熔化切割和準分子加工光束是靜止和移動的部分。一個計算機輔助設計文件反饋到控制系統(tǒng),它將分階段在激光光束來實現(xiàn)預期的削減形狀。高質(zhì)量的階段限制的速度部分可以移動和昂貴的控制系統(tǒng)是必要的,以確保減少部分的質(zhì)量。圖4:聚合物和金屬零件加工通過遠程切割。遠程激光加工技術,激光光束移動在一個靜止的部分。通過使用低質(zhì)量轉(zhuǎn)向鏡子,可以將激光光束的速度高達10米/秒,沒有任何損失在位置精度。歷史上,遠程激光加工用電流計是利用削減形狀在平板材料?，F(xiàn)在已開發(fā)出一種技術,允許遠程處理上使用管裝置生產(chǎn)特性如高度靈活的、相互關聯(lián)的關節(jié)如圖4。短脈沖微微和飛秒系統(tǒng)適合遠程切割,該技術還可以用于二極管泵浦,纖維甚至二氧化碳激光加工。離軸切削標準管切割系統(tǒng)是建立翻譯和旋轉(zhuǎn)部分根據(jù)激光和通常限于兩個軸。這限制了設計的設備,因為激光總是削減在軸向中心管。添加第三個軸允許部分離開中心管和離軸激光切割是可能的離軸切削允許的細微差異減少獲取配置文件和這些打開新的醫(yī)療設備設計的可能性。圖5顯示了一個示例的一個裝置,最大彎曲角度增加了離軸切割。雖然四軸已經(jīng)一個共同的特點在控制系統(tǒng)多年,直到最近,這個技術已經(jīng)獲得醫(yī)療器械行業(yè)的興趣。雖然離軸切削是兼容的圖5:減少配置文件和離軸的切割,離軸部分的一個例子。這里顯示的設備是與許可復制這種夢想公司,荷蘭。實時部分對齊對于熔切,重要的是要準確地控制激光光束的位置表面的部分。設備比如支架,特征尺寸精度在很大程度上取決于機械階段和空間變異的管材。機械定位階段的成本大大增加點位精度和重復性提高階段。高精度階段用于傳統(tǒng)支架切割操作可以花費大約50000美元。提供改進的定位精度較低成本、實時定位系統(tǒng)已經(jīng)開發(fā)的一部分,它替代了昂貴的階段與低成本的計算能力。一個光學的基礎系統(tǒng)是用來跟蹤部分的位置相對于激光光束和提供反饋控制系統(tǒng)來補償任何位置錯誤。未來增長雖然金屬,如不銹鋼目前占很大一部分醫(yī)療設備市場,未來的增長在于更多的難加工材料,如專業(yè)聚合物和金屬合金。傳統(tǒng)的激光加工技術不具備處理這些材料在24/7生產(chǎn)環(huán)境的新方法是需要的。結合技術,如遠程處理和實時定位讓下一代要處理的材料。一個應用程序的組合方法是聚合物支架的加工設備,這需要一個高精確度沒有任何減少的質(zhì)量。聚合物支架的一個例子,它是由一個Blueacre加工技術生產(chǎn)工具,如圖6。與外部直徑1毫米和支柱寬度小于50m,這些設備是一個很好的示范所能達到的使用這些新技術。跟專家激光微加工是一個復雜的領域,它是很重要的,從專家在此領域獲得更全面的了解它的好處和新技術可以實現(xiàn)在符合成本效益的方式。討論應該開始在發(fā)展的早圖6:聚合物支架加工使用遠程處理和實時定位系統(tǒng)。期階段,設備如何與不同材料的激光將和潛在的替代品,是簡單和廉價過程從而減少設備的花費和增加利潤。5