Лазерларның сәнәгатьтә кулланылышы
Кереш: 1960-нчы елларда барлыкка килгәннән бирле, лазер технологиясе югары энергия тыгызлыгы, югары юнәлешлелеге һәм идарә ителүчәнлеге аркасында сәнәгать җитештерүендә төп коралга әйләнде. Традицион механик эшкәртү ысуллары белән чагыштырганда, лазер эшкәртү контактсыз эшләү, югары төгәллек һәм югары автоматизация кебек аерым өстенлекләргә ия һәм материал кисү, эретеп ябыштыру, билгеләү, бораулау һәм өстәмә җитештерү кебек сәнәгать җитештерү процессларында киң кулланыла. Лазер төрләре һәм аларның процесс үзенчәлекләре нигезендә, сәнәгать лазер эшкәртүе, нигездә, өч төргә бүленә: лазер кисү, лазер эретеп ябыштыру һәм лазер өстәмә җитештерү, һәрберсенең үзенчәлекле эш механизмнары һәм куллану даирәләре бар.
Лазер белән кисү
Лазер белән кисү - сәнәгатьтә лазер куллануның иң өлгергән юнәлешләренең берсе. Ул материалларны эретү һәм парга әйләндерү өчен югары куәтле лазер нурларын куллана, шулай ук эрегән шлакны өрү өчен ярдәмче газлар белән хезмәттәшлек итә, нәтиҗәле һәм төгәл кисүгә ирешә. Хәзерге вакытта CO₂ лазерлары һәм җепсел лазерлары төп җиһазлар булып тора, алар углерод корычыннан, дат басмас корычтан, алюминий эретмәсеннән һәм башка материаллардан урта һәм нечкә пластиналарны кисү өчен яраклы. Бу технология тар борылыш, кечкенә җылылык тәэсире зонасы, формаларга ихтыяҗ булмау һәм эшкәртү юлларын тиз алыштыру белән характерлана, бу аны автомобиль җитештерү, металл табакларын эшкәртү һәм аэрокосмик сәнәгать кебек югары ихтыяҗлы тармакларда аеруча куллана.
(1) Автомобиль җитештерүдә лазер белән кисү кузов панельләреннән алып двигательләргә кадәр төрле компонентлар җитештерү өчен кулланыла. Мәсәлән, җепсел лазерлар югары ныклыктагы корыч детальләрне югары төгәллек белән кисү өчен кулланыла, шуның белән автомобильләрнең җиңел конструкциясен тормышка ашыра.
(2) Аэрокосмик сәнәгать шулай ук лазер белән кисү технологиясеннән файда күрә, бигрәк тә титан һәм композит материаллар кебек алдынгы материаллардан ясалган катлаулы компонентлар җитештерүдә. Мәсәлән, ультра тиз лазерлар катлаулы формадагы титан эретмәсе компонентларын кисү өчен кулланылырга мөмкин, шул ук вакытта термик зыянны минимальләштерә, компонентларның структура бөтенлеген тәэмин итә һәм аэрокосмик детальләрнең эшчәнлеген һәм куркынычсызлыгын сизелерлек яхшырта.
Лазер белән эретеп ябыштыру
Лазер белән эретеп ябыштыру металл материалларны тиз эри торган лазер нурлары ярдәмендә материалларны тоташтыруга ирешә, бу тирән үтеп керү, югары тизлек һәм түбән җылылык кертү белән аерылып тора. Гадәти эретеп ябыштыру ысулларына өзлексез лазер белән эретеп ябыштыру һәм импульслы лазер белән эретеп ябыштыру керә, алар нечкә пластиналарны төгәл эретеп ябыштыру һәм тирән үтеп керү белән эретеп ябыштыру өчен яраклы. Дугалы эретеп ябыштыру белән чагыштырганда, лазер белән эретеп ябыштыру югары ныклык һәм минималь деформация белән эретеп ябыштырулар ясый, һәм ул электр батареясы төрү, дат басмас корыч компонентларын эретеп ябыштыру һәм атом энергетикасы структурасы детальләрен җитештерү кебек өлкәләрдә кулланыла. Аеруча батарея җитештерүдә лазер белән эретеп ябыштыру төп тоташтыру ысулына әйләнде.
(1) Автомобиль сәнәгатендә лазер белән эретеп ябыштыру кузов панельләрен, двигатель компонентларын һәм башка төп детальләрне тоташтыру өчен кулланыла. Мәсәлән, җепсел лазерлар югары ныклыктагы корыч компонентларын югары төгәллек белән эретеп ябыштыру өчен кулланыла, бу нык һәм чыдам тоташулар барлыкка китерә.
(2) Электроника сәнәгатендә лазер белән эретеп ябыштыру кечкенә һәм нечкә компонентларны югары төгәллек белән тоташтыру өчен кулланыла. Мәсәлән, диод лазерлары литий-ион батареяларындагы батарея күзәнәкләрен эретеп ябыштыру өчен кулланыла, бу электр тоташуларының ышанычлылыгын тәэмин итә.
(3) Аэрокосмик сәнәгатьтә Boeing 787 Dreamliner титан эретмәләрен һәм композит материалларны тоташтыру өчен лазер белән эретеп ябыштыру технологиясен куллана, бу заклепкалар санын сизелерлек киметә, фюзеляж авырлыгын киметә һәм ягулык нәтиҗәлелеген яхшырта.
Лазер өстәмәләре җитештерү
Лазер өстәмә җитештерү (атап әйткәндә, лазер 3D бастыру) катлаулы структураларны катлам-катлам эретү порошогын яки чыбык материалларын катлам-катлам эретү юлы белән урнаштыруны гамәлгә ашыра, бу җитештерү ысулларын "алып ташлау җитештерүеннән" "өстәмә җитештерүгә" үзгәртүне күрсәтә.Лазер нигезендәге өстәмә җитештерү процессларыселектив лазер эретү (SLM) һәм турыдан-туры металл урнаштыру (DMD) кебек технологияләр югары төгәллек һәм югары ныклык белән катлаулы металл компонентларын җитештерә ала. Традицион эшкәртү белән чагыштырганда, лазер өстәмә җитештерү материалның ныклыгын саклап калып, катлаулы конструкцияләрнең интеграцияләнгән формалаштыру һәм җиңел дизайнын гамәлгә ашыра ала.
(1) Автомобиль җитештерүдә Ferrari F1 узыш машиналарының титан эретмәсеннән ясалган компонентлары лазер өстәмә җитештерү технологиясен кулланып җитештерелә, бу детальләрнең җылылыкка чыдамлыгын һәм ныклыгын арттыра һәм узыш машиналарының аэродинамик дизайнын оптимальләштерә.
(2) Медицина сәнәгатендә лазер нигезендәге өстәмә җитештерү шәхси имплантлар һәм протезлар җитештерү өчен кулланыла.
(3) Аэрокосмик сәнәгатьтә лазер нигезендәге өстәмә җитештерү турбина калаклары һәм ягулык насадкалары кебек катлаулы компонентлар җитештерүдә кулланыла.
Йомгак
Алга киткән җитештерүнең мөһим терәге буларак, лазер технологияләре сәнәгать кушымталары чикләрен даими киңәйтә. Хәзерге вакытта лазер эшкәртү шулай ук югарырак куәткә, югарырак төгәллеккә һәм күп процесслы гибридизациягә таба үсеш ала, мәсәлән,лазер-дуга гибрид эретеп ябыштыру, ультра тиз лазер микроэшкәртү һәм лазерлы акыллы мониторинг системалары. Киләчәктә, югары куәтле ярымүткәргеч лазерларның, акыллы идарә итү системаларының һәм яшел җитештерү концепцияләренең өзлексез алга китүе белән, лазер эшкәртү акыллы җитештерү, шәхси продуктлар һәм экстремаль материал эшкәртү кебек өлкәләрдә төп роль уйнавын дәвам итәчәк.
Бастырып чыгару вакыты: 2026 елның 7 гыйнвары
