სიახლეები - ლაზერების ძირითადი გამოყენება ინდუსტრიაში

1960-იან წლებში მისი გაჩენის შემდეგ, ლაზერული ტექნოლოგია სწრაფად განვითარდა და გახდა სამრეწველო წარმოების სფეროში ძირითადი ინსტრუმენტი მისი მაღალი ენერგიის სიმკვრივის, კარგი ორიენტაციისა და მართვის უნარის გამო. ტრადიციულ მექანიკურ დამუშავების მეთოდებთან შედარებით, ლაზერულ დამუშავებას აქვს მნიშვნელოვანი უპირატესობები, როგორიცაა უკონტაქტო, მაღალი სიზუსტე და ავტომატიზაციის მაღალი ხარისხი და ფართოდ გამოიყენება სამრეწველო წარმოებაში, როგორიცაა მასალის ჭრა, შედუღება, მარკირება, ბურღვა და დანამატებითი წარმოება. ლაზერის ტიპისა და მისი პროცესის მახასიათებლების მიხედვით, სამრეწველო ლაზერული დამუშავება ძირითადად იყოფა სამ კატეგორიად: ლაზერული ჭრა, ლაზერული შედუღება და ლაზერული დანამატებითი წარმოება. თითოეულ პროცესის მეთოდს აქვს მოქმედების საკუთარი უნიკალური მექანიზმი და გამოყენების სფერო.

ლაზერული ჭრა

ლაზერული ჭრა ერთ-ერთი ყველაზე განვითარებული სამრეწველო ლაზერული გამოყენებაა. ის იყენებს მაღალი სიმძლავრის ლაზერულ სხივს მასალების დნობისა და აორთქლებისთვის და დამხმარე გაზთან შერწყმულია წიდის მოსაშორებლად, რაც უზრუნველყოფს ეფექტურ და ზუსტ ჭრას. CO₂ ლაზერები და ბოჭკოვანი ლაზერები ამჟამად ძირითადი აღჭურვილობაა, რომელიც შესაფერისია საშუალო და თხელი ფირფიტების დასაჭრელად ისეთი მასალებისგან, როგორიცაა ნახშირბადოვანი ფოლადი, უჟანგავი ფოლადი და ალუმინის შენადნობი. ამ ტექნოლოგიის უპირატესობები მდგომარეობს მის ვიწრო ჭრილში, მცირე თერმული ზემოქმედების ზონაში, ყალიბების არარსებობასა და დამუშავების გზების სწრაფად შეცვლის შესაძლებლობაში. ის განსაკუთრებით შესაფერისია მაღალი მოთხოვნის მქონე ინდუსტრიებისთვის, როგორიცაა საავტომობილო წარმოება, ლითონის ფურცლების დამუშავება და აერონავტიკა.

საავტომობილო წარმოებაში ლაზერული ჭრა გამოიყენება სხვადასხვა კომპონენტის დასამზადებლად, კორპუსის პანელებიდან დაწყებული ძრავებით დამთავრებული. მაგალითად, ბოჭკოვანი ლაზერები გამოიყენება მაღალი სიმტკიცის ფოლადის კომპონენტების მაღალი სიზუსტით დასაჭრელად, რითაც მიიღწევა ავტომობილების მსუბუქი წონა.

(2) აერონავტიკის ინდუსტრია ასევე სარგებლობს ლაზერული ჭრის ტექნოლოგიით, განსაკუთრებით ისეთი მოწინავე მასალებისგან, როგორიცაა ტიტანი და კომპოზიტური მასალები, დამზადებული რთული კომპონენტების წარმოებაში. მაგალითად, ულტრასწრაფი ლაზერების გამოყენება შესაძლებელია რთული ფორმის ტიტანის შენადნობის კომპონენტების დასაჭრელად, თერმული დაზიანების მინიმიზაციისა და კომპონენტების სტრუქტურული მთლიანობის უზრუნველყოფის პარალელურად, რაც მნიშვნელოვნად აუმჯობესებს აერონავტიკის კომპონენტების მუშაობას და უსაფრთხოებას.

ლაზერული შედუღება

ლაზერული შედუღება უზრუნველყოფს შეერთებას ლითონის მასალების ლაზერული სხივით სწრაფად დნობით, რაც ხასიათდება ღრმა შეღწევადობით, მაღალი სიჩქარით და დაბალი სითბოს შეყვანით. შედუღების გავრცელებული რეჟიმებია უწყვეტი ლაზერული შედუღება და პულსური ლაზერული შედუღება, რომლებიც შესაფერისია თხელი ფირფიტების ზუსტი შედუღებისა და ღრმა შეღწევადობის შედუღების სცენარებისთვის. რკალურ შედუღებასთან შედარებით, ლაზერული შედუღების ნაკერებს აქვთ უფრო მაღალი სიმტკიცე და ნაკლები დეფორმაცია და გამოიყენება ისეთ სფეროებში, როგორიცაა ელემენტების შეფუთვა, უჟანგავი ფოლადის კომპონენტების შედუღება და ბირთვული ენერგიის სტრუქტურული კომპონენტების წარმოება. განსაკუთრებით ელემენტების წარმოებაში, ლაზერული შედუღება გახდა შეერთების ძირითადი მეთოდი.

(1) საავტომობილო ინდუსტრიაში ლაზერული შედუღება გამოიყენება კორპუსის პანელების, ძრავის კომპონენტების და სხვა კრიტიკული ნაწილების შესაერთებლად. მაგალითად, ბოჭკოვანი ლაზერები გამოიყენება მაღალი სიმტკიცის ფოლადის კომპონენტების მაღალი სიზუსტით შედუღებისთვის, რათა შეიქმნას ძლიერი და გამძლე შეერთებები.

(2) ელექტრონიკის ინდუსტრიაში ლაზერული შედუღება გამოიყენება მცირე და ზუსტი კომპონენტების მაღალი სიზუსტით შესაერთებლად. მაგალითად, დიოდური ლაზერები გამოიყენება ლითიუმ-იონური აკუმულატორების ელემენტების შესადუღებლად, რათა უზრუნველყოფილი იყოს ელექტრო შეერთებების საიმედოობა.

(3) აერონავტიკის ინდუსტრიაში, Boeing 787 Dreamliner იყენებს ლაზერული შედუღების ტექნოლოგიას ტიტანის შენადნობებისა და კომპოზიტური მასალების შესაერთებლად, რაც მნიშვნელოვნად ამცირებს მოქლონების რაოდენობას, ფიუზელაჟის წონას და აუმჯობესებს საწვავის ეფექტურობას.

ლაზერული ტექნოლოგია, როგორც მოწინავე წარმოების მნიშვნელოვანი საყრდენი, მუდმივად აფართოებს თავისი სამრეწველო გამოყენების საზღვრებს. ამჟამად, ლაზერული დამუშავება ასევე ვითარდება უფრო მაღალი სიმძლავრის, უფრო მაღალი სიზუსტის და მრავალპროცესიანი ინტეგრაციის მიმართულებებისკენ, როგორიცაა ლაზერულ-ელექტრული რკალის კომპოზიტური შედუღება, ლაზერული ულტრასწრაფი მიკროდამუშავება და ლაზერული ინტელექტუალური მონიტორინგის სისტემები. მომავალში, მაღალი სიმძლავრის ნახევარგამტარული ლაზერების, ინტელექტუალური მართვის სისტემების და მწვანე წარმოების კონცეფციების უწყვეტი განვითარების წყალობით, ლაზერული დამუშავება კვლავაც მნიშვნელოვან როლს შეასრულებს ინტელექტუალურ წარმოებაში, პერსონალიზებულ პროდუქტებსა და ექსტრემალური მასალების დამუშავების სფეროებში.