Лазерлердин өнөр жайда колдонулушу
Киришүү: 1960-жылдары пайда болгондон бери, лазердик технология жогорку энергия тыгыздыгы, мыкты багыттуулугу жана башкарылуучулугу менен өнөр жай өндүрүшүндө маанилүү куралга тездик менен өнүгүп келе жатат. Салттуу механикалык иштетүү ыкмалары менен салыштырганда, лазердик иштетүү байланышсыз иштөө, жогорку тактык жана жогорку автоматташтыруу сыяктуу өзгөчө артыкчылыктарга ээ жана материалды кесүү, ширетүү, белгилөө, бургулоо жана кошумча өндүрүш сыяктуу өнөр жай өндүрүш процесстеринде кеңири колдонулат. Лазердин түрлөрүнө жана алардын процесстик мүнөздөмөлөрүнө таянып, өнөр жайлык лазердик иштетүү негизинен үч түргө бөлүнөт: лазердик кесүү, лазердик ширетүү жана лазердик кошумча өндүрүш, ар биринин өзгөчө иштөө механизмдери жана колдонуу чөйрөсү бар.
Лазер менен кесүү
Лазердик кесүү - өнөр жайдагы эң өнүккөн лазердик колдонмолордун бири. Ал материалдарды эритүү жана бууландыруу үчүн жогорку кубаттуулуктагы лазер нурларын колдонот жана эриген шлактарды үйлөп чыгаруу үчүн көмөкчү газдар менен кызматташып, натыйжалуу жана так кесүүгө жетишет. Учурда CO₂ лазерлери жана була лазерлери негизги жабдуулар болуп саналат, алар көмүртек болоттон, дат баспаган болоттон, алюминий эритмесинен жана башка материалдардан жасалган орто жана жука плиталарды кесүүгө ылайыктуу. Бул технология кууш бурч, кичинекей жылуулукка таасир этүүчү зона, калыптардын кереги жок жана иштетүү жолдорун тез алмаштыруу менен мүнөздөлөт, бул аны автомобиль өндүрүшү, металл барактарын иштетүү жана аэрокосмос сыяктуу жогорку суроо-талапка ээ тармактарда өзгөчө колдонууга мүмкүндүк берет.
(1) Автоунаа өндүрүшүндө лазердик кесүү кузов панелдеринен баштап кыймылдаткычтарга чейинки ар кандай компоненттерди өндүрүү үчүн колдонулат. Мисалы, була лазерлери жогорку бекемдиктеги болот бөлүктөрүн жогорку тактыкта кесүү үчүн колдонулат, ошону менен автоунаалардын жеңил дизайнын ишке ашырат.
(2) Аэрокосмос өнөр жайы лазердик кесүү технологиясынан, айрыкча титан жана композиттик материалдар сыяктуу өнүккөн материалдардан жасалган татаал компоненттерди өндүрүүдө да пайда көрөт. Мисалы, өтө тез лазерлерди татаал формадагы титан эритмесинин компоненттерин кесүү үчүн колдонсо болот, ошол эле учурда жылуулук бузулуусун минималдаштырып, компоненттердин структуралык бүтүндүгүн камсыз кылып жана аэрокосмостук тетиктердин иштешин жана коопсуздугун бир кыйла жакшыртат.
Лазердик ширетүү
Лазердик ширетүү металл материалдарды тез эритүү үчүн лазер нурларын колдонуу менен материалдарды бириктирүүгө жетишет, бул терең кирүү, жогорку ылдамдык жана аз жылуулук киргизүү менен мүнөздөлөт. Ширетүүнүн кеңири таралган режимдерине үзгүлтүксүз лазердик ширетүү жана импульстук лазердик ширетүү кирет, алар жука пластиналарды так ширетүү жана терең кирүү ширетүү сценарийлери үчүн ылайыктуу. Дого менен ширетүү менен салыштырганда, лазердик ширетүү жогорку бекемдикке жана минималдуу деформацияга ээ ширетүүлөрдү берет жана электр батареяларын таңгактоо, дат баспас болоттон жасалган компоненттерди ширетүү жана ядролук энергетикалык структуралык бөлүктөрүн өндүрүү сыяктуу тармактарда колдонулат. Айрыкча, батареяларды өндүрүүдө лазердик ширетүү негизги туташтыруу ыкмасына айланды.
(1) Автоунаа өнөр жайында лазердик ширетүү кузов панелдерин, кыймылдаткычтын тетиктерин жана башка негизги тетиктерди бириктирүү үчүн колдонулат. Мисалы, була лазерлери жогорку бекемдиктеги болот компоненттерин жогорку тактыкта ширетүү үчүн колдонулат, бул бекем жана бышык муундарды түзөт.
(2) Электроника өнөр жайында лазердик ширетүү кичинекей жана назик компоненттерди жогорку тактыкта туташтыруу үчүн колдонулат. Мисалы, диоддук лазерлер литий-иондук батареялардагы батарея элементтерин ширетүү үчүн колдонулат, бул электрдик туташуулардын ишенимдүүлүгүн камсыз кылат.
(3) Аэрокосмос тармагында Boeing 787 Dreamliner титан эритмелерин жана композиттик материалдарды бириктирүү үчүн лазердик ширетүү технологиясын колдонот, бул закладкалардын санын бир топ азайтат, фюзеляждын салмагын төмөндөтөт жана күйүүчү майдын үнөмдүүлүгүн жогорулатат.
Лазердик кошумчаларды өндүрүү
Лазердик кошумча өндүрүш (атап айтканда, лазердик 3D басып чыгаруу) порошокту же зым материалдарды катмар-катмар эритүү аркылуу татаал структураларды катмар-катмар чөктүрүүнү ишке ашырат, бул өндүрүш ыкмаларын "кемитүүчү өндүрүштөн" "кошумча өндүрүшкө" өзгөртүүнү билдирет.Лазердик кошулмаларды өндүрүү процесстериселективдүү лазердик эритүү (SLM) жана түз металл чөктүрүү (DMD) сыяктуу ыкмалар жогорку тактыкта жана жогорку бекемдикте татаал металл компоненттерин өндүрүүгө жөндөмдүү. Салттуу иштетүү менен салыштырганда, лазердик кошумча өндүрүш материалдын бекемдигин сактоо менен татаал конструкциялардын интеграцияланган калыптоосун жана жеңил дизайнын ишке ашыра алат.
(1) Автоунаа өндүрүшүндө Ferrari F1 жарыш унааларынын титан эритмесинен жасалган компоненттери лазердик кошумча өндүрүш технологиясын колдонуу менен жасалат, бул тетиктердин ысыкка туруктуулугун жана бекемдигин жогорулатат жана жарыш унааларынын аэродинамикалык дизайнын оптималдаштырат.
(2) Медицина тармагында лазердик негиздеги кошумча өндүрүш жекече имплантаттарды жана протездерди өндүрүү үчүн колдонулат.
(3) Аэрокосмос тармагында лазердик кошулма өндүрүшү турбинанын калактары жана күйүүчү май соплолору сыяктуу татаал компоненттерди өндүрүүдө колдонулат.
Жыйынтык
Өркүндөтүлгөн өндүрүштүн маанилүү тиреги катары лазердик технология өнөр жайлык колдонмолорунун чектерин тынымсыз кеңейтип келет. Учурда лазердик иштетүү дагы жогорку кубаттуулукка, жогорку тактыкка жана көп процесстүү гибриддештирүүгө карай өнүгүп жатат, мисалы,лазердик-жаалуу гибриддик ширетүү, өтө тез лазердик микромеханизация жана лазердик акылдуу мониторинг системалары. Келечекте, жогорку кубаттуулуктагы жарым өткөргүч лазерлердин, акылдуу башкаруу системаларынын жана жашыл өндүрүш концепцияларынын тынымсыз өнүгүшү менен, лазердик иштетүү акылдуу өндүрүш, жекелештирилген продукциялар жана экстремалдык материалдарды иштетүү сыяктуу тармактарда негизги ролду ойной берет.
Жарыяланган убактысы: 2026-жылдын 7-январы
