Микро һәм кечкенә детальләр өчен эретеп ябыштыру ысуллары Лазер белән эретеп ябыштыру - җылылык чыганагы буларак югары энергия тыгызлыгындагы лазер нурын кулланучы нәтиҗәле һәм төгәл эретеп ябыштыру ысулы. Ул лазер материалларын эшкәртү технологиясенең мөһим кулланылышларының берсе. 1970 елларда ул, нигездә, юка стеналы материалларны һәм түбән тизлектә эретеп ябыштыру өчен кулланылган, һәм эретеп ябыштыру процессы җылылык үткәрү төренә караган. Аерым алганда, лазер нурланышы эш кисәгенең өслеген җылыта, һәм өслектәге җылылык җылылык үткәрүчәнлеге аша эчкә тарала. Лазер импульсларының киңлеге, энергиясе, пик көче һәм кабатлану ешлыгы кебек параметрларны контрольдә тоту ярдәмендә эш кисәге билгеле бер эрегән күл барлыкка китерү өчен эретелә. Үзенчәлекле өстенлекләре аркасында, ул уңышлы кулланыла...микро һәм кечкенә детальләрне төгәл эретеп ябыштыру.Кытайның лазер белән эретеп ябыштыру технологиясе дөньядагы алдынгы дәрәҗәләр арасында. Ул лазер ярдәмендә 12 квадрат метр мәйданда катлаулы титан эретмәсе компонентларын формалаштыру технологиясенә һәм мөмкинлегенә ия, һәм күп санлы эчке авиация тикшеренү проектларының прототипында һәм продукт җитештерүендә кулланылган. 2013 елның октябрендә кытай эретеп ябыштыру белгече эретеп ябыштыру өлкәсендәге иң югары академик бүләк булган Брук премиясенә лаек булды, бу Кытайның дөньякүләм лазер белән эретеп ябыштыру дәрәҗәсен раслады.
## Үсеш тарихы Дөньяда беренче лазер нуры 1960 елда ялтыравыклы лампа белән кызыктыручы рубин кристаллары ярдәмендә барлыкка килгән. Кристаллның җылылык сыйдырышлыгы белән чикләнгән, ул түбән ешлыклы бик кыска импульслы нурлар гына җитештерә алган. Импульс пик энергиясе 10^6 ваттка кадәр җитсә дә, ул барыбер түбән энергияле чыгышка карый иде. Кузгату элементы буларак неодим (Nd) булган неодим белән кушылган иттрий алюминий гранаты (Nd:YAG) кристалл таякчыгы 1-8 кВт куәтле өзлексез бер дулкын озынлыгындагы лазер нурын булдыра ала. 1,06 мкм дулкын озынлыгындагы YAG лазерын лазер эшкәртү башына сыгылмалы оптик җепсел аша тоташтырырга мөмкин, ул сыгылмалы җиһазлар урнашуын һәм 0,5-6 мм калынлыктагы эш кисәкләрен эретеп ябыштыру өчен яраклылыгын күрсәтә. CO₂ лазеры, углерод диоксидын кузгатучы буларак (дулкын озынлыгы 10,6 мкм) кулланып, 25 кВт кадәр энергия чыга ала һәм 2 мм калынлыктагы пластиналарны бер тапкыр тулы үтеп эретеп ябыштыруны гамәлгә ашыра ала. Ул сәнәгать секторында металл эшкәртүдә киң кулланыла. 1980 еллар уртасында лазер белән эретеп ябыштыру, яңа технология буларак, Европада, АКШта һәм Япониядә киң игътибар җәлеп итте. 1985 елда ThyssenKrupp Steel AG (Германия) һәм Volkswagen AG (Германия) Audi 100 кузовында дөньяда беренче лазер белән эретеп ябыштырылган бланкны уңышлы куллану өчен хезмәттәшлек иттеләр. 1990 елларда Европа, Төньяк Америка һәм Япониядәге эре автомобиль җитештерүчеләре автомобиль кузовларын җитештерүдә лазер белән эретеп ябыштырылган бланк технологиясен киң куллана башладылар. Лабораторияләрнең дә, автомобиль җитештерүчеләрнең дә гамәли тәҗрибәсе лазер белән эретеп ябыштырылган бланкларны автомобиль кузовларын җитештерүдә уңышлы кулланырга мөмкин булуын исбатлады. Лазер белән эретеп ябыштыру лазер энергиясен кулланып, төрле материаллардан, калынлыклардан һәм каплаулардан торган берничә корычны, дат басмас корычларны, алюминий эретмәләрен һ.б. автоматик рәвештә берләштерә һәм эретеп ябыштыра, берләштерелгән пластинага, профильгә яки сэндвич панельгә кертә. Бу компонентларның төрле материал таләпләренә туры килә һәм җиһазларның иң җиңел авырлыкта, оптималь структурада һәм иң яхшы эшчәнлектә җиңел булуына ирешә. Европа һәм Америка Кушма Штатлары кебек үсеш алган илләрдә,лазер белән тегүче эретеп ябыштырутранспорт җиһазлары җитештерү сәнәгатендә генә түгел, ә төзелеш, күперләр, көнкүреш техникасы пластиналарын эретеп ябыштыру һәм прокат линияләрендә корыч пластиналарны эретеп ябыштыру (өзлексез прокатлауда пластина тоташтыруы) кебек өлкәләрдә дә киң кулланыла. Дөньякүләм танылган лазер белән эретеп ябыштыру предприятиеләре арасында Soudonic (Швейцария), ArcelorMittal Group (Франция), ThyssenKrupp TWB (Германия), Servo-Robot (Канада) һәм Precitec (Германия) бар. Кытайда лазер белән эретеп ябыштыру технологиясен куллану яңа гына башланды. 2002 елның 25 октябрендә Кытайның лазер белән эретеп ябыштыру өчен беренче профессиональ коммерция җитештерү линиясе рәсми рәвештә эшли башлады. Аны Wuhan ThyssenKrupp TWB (Германия) компаниясенең ThyssenKrupp Zhongren Laser Tailor Welding компаниясе тәкъдим итте. Соңрак Shanghai Baosteel Arcelor Laser Tailor Welding Co., Ltd., FAW Baoyou Laser Tailor Welding Co., Ltd. һәм башка предприятиеләр бер-бер артлы җитештерүгә кертелде. 2003 елда чит илләр ике нурлы CO₂ лазер тутыргыч чыбыкларын эретеп ябыштыруны һәмYAG лазер белән тутыргыч чыбык белән эретеп ябыштыруA318 алюминий эретмәсеннән ясалган аскы стена панельләре конструкциясе өчен. Бу технология традицион крэпкаланган конструкцияне алыштырды, очкыч фюзеляжының авырлыгын 20% ка киметте һәм чыгымнарны 20% ка киметте. Гун Шуйли лазер белән эретеп ябыштыру технологиясенең Кытайның традицион авиация җитештерү сәнәгатен үзгәртүдә һәм яңартуында мөһим роль уйнаячагына ышанды. Ул шунда ук берничә бәйле алдан тикшеренү проектларына гариза бирде, тикшеренү төркемен оештырды һәм Кытайдагы тикшеренү проектларына "ике нурлы лазер белән эретеп ябыштыру" технологиясен кертүдә җитәкчелек итте. Баштан ук ул бу технологияне очкыч җитештерүдә кулланырга планлаштырды. Кытай экспертлар төркеме алдан технология турында очкыч проектлау институтына хәбәр итте һәм ике нурлы лазер белән эретеп ябыштыруның өстенлекләрен һәм мөмкинлеген пропагандалады. Күп тапкыр тикшерүләр һәм бәяләүләрдән соң, проектлау институты бу технологияне билгеле бер очкыч өчен кабыргалы стена панельләрен җитештерүдә кулланырга карар кылды, очкыч җитештерүдә "ике нурлы лазер белән эретеп ябыштыру" технологиясен куллануның башлангыч максатына иреште. Ул җиңел эретмәләр өчен лазер белән эретеп ябыштыру тутыргыч чыбыгын төгәл контрольдә тоту кебек төп технологияләрне үзгәртте, интеграцияләнгән һәм инновацион ике нурлы лазер белән эретеп ябыштыру җайланмасын эшләде, Кытайда беренче югары куәтле ике нурлы лазер белән эретеп ябыштыру платформасын булдырды, зур юка стеналы конструкцияләрдә Т-формасындагы тоташуларны ике нурлы һәм ике яклы синхрон эретеп ябыштыруны гамәлгә ашырды һәм аны беренче тапкыр авиация кабыргалы стена панельләренең төп структура өлешләрен эретеп ябыштыру җитештерүендә уңышлы кулланды, Кытайның яңа очкычларын эшләүдә мөһим роль уйнады. 2003 елда HG Laser тарафыннан тәкъдим ителгән беренче җирле зур күләмле онлайн тасма белән эретеп ябыштыру җиһазлары комплекты оффлайн кабул итүдән үтте. Бу җиһаз лазер белән кисү, эретеп ябыштыру һәм җылылык белән эшкәртүне берләштерә, бу HG Laserны мондый җиһазлар җитештерүгә сәләтле дөньяда дүртенче предприятиенең берсе итә. 2004 елда HG Laser Farley Laserlab компаниясенең "Югары куәтле лазер белән кисү, эретеп ябыштыру һәм кисү-эретеп ябыштыру эшкәртү технологиясе һәм җиһазлары" проекты Милли фән һәм технология прогрессы премиясенең икенче премиясенә лаек булды, бу аны Кытайда бу технология һәм җиһазларның фәнни-тикшеренү һәм эшләнмә мөмкинлекләренә ия булган бердәнбер лазер предприятиесе итте. Сәнәгать лазер сәнәгатенең тиз үсеше белән базар лазер белән эшкәртү технологиясенә югарырак таләпләр куйды. Лазер технологиясе бер кулланудан төрле куллануга күчте. Лазер белән эшкәртүгә килгәндә, ул бер куллану яки эретеп ябыштыру белән чикләнми. Кисү һәм эретеп ябыштыруны берләштергән интеграцияләнгән лазер белән эшкәртү җиһазларына базар ихтыяҗы арта, шуңа күрә интеграцияләнгән лазер белән кисү һәм эретеп ябыштыру җиһазлары барлыкка килде. HG Laser Farley Laserlab хәзерге вакытта дөньядагы иң зур форматлы интеграцияләнгән лазер белән кисү һәм эретеп ябыштыру җиһазлары булган 9×3 метрлы ультра зур форматлы Walc9030 интеграцияләнгән кисү һәм эретеп ябыштыру машинасын эшләде. Walc9030 - интеграцияләнгән зур форматлы кисү һәм эретеп ябыштыру җиһазы.лазер белән кисү һәм лазер белән эретеп ябыштыру функцияләреУл профессиональ кисү башы һәм эретеп ябыштыру башы белән җиһазландырылган, һәм ике эшкәртү башы бер нурны уртаклаша. Санлы идарә итү технологиясе аларның бер-берсенә комачауламавын тәэмин итә. Җиһазлар бер үк вакытта кисү һәм эретеп ябыштыруны таләп итә торган ике процессны тәмамлый ала. Ул башта кисү, аннары эретеп ябыштыру, яки башта эретеп ябыштыру, аннары кисү арасында ирекле күчә ала, өстәмә җиһазлар кирәк булмыйча, бер җиһаз белән лазер белән кисү һәм эретеп ябыштыру функцияләрен башкара ала. Бу җайланма җитештерүчеләре өчен җиһаз чыгымнарын экономияли, эшкәртү нәтиҗәлелеген һәм эшкәртү диапазонын яхшырта. Моннан тыш, кисү һәм эретеп ябыштыруны интеграцияләү аркасында эшкәртү төгәллеге тулысынча гарантияләнә, һәм җиһазларның эшләве нәтиҗәле һәм тотрыклы. Моннан тыш, ул ультра зур пластиналарны махсус эретеп ябыштыру вакытында пластиналарның җылылык деформациясе һәм ультра озын очучы оптик юлларның тотрыклы тормышка ашырылуы кыенлыкларын җиңде. Ул берьюлы 6 метр озынлыктагы һәм 1,5 метр киңлектәге ике яссы пластинаны эретеп ябыштыра ала, һәм эретеп ябыштырылган өслек өстәмә эшкәртүсез шома һәм яссы була. Шул ук вакытта, ул бер формалаштыру процессында 3 метр киңлектәге, 6 метрдан артык озынлыктагы һәм 20 мм дан кимрәк калынлыктагы пластиналарны икенчел урнаштырусыз кисә ала. Кытай Фәннәр академиясенең Шэньян Автоматика институты IHI корпорациясе (Япония) белән халыкара хезмәттәшлек алып барды. "Кертү, эшкәртү, сеңдерү һәм яңадан инновацияләр кертү" милли фәнни һәм технологик үсеш стратегиясенә ияреп, ул берничә төп технологияне җиңде.лазер белән тегүче эретеп ябыштыру, 2006 елның сентябрендә Кытайның беренче тулы лазер белән эретеп ябыштыру җитештерү линияләрен эшләде һәм робот лазер белән эретеп ябыштыру системасын уңышлы эшләде, яссы һәм киңлек сызыкларын лазер белән эретеп ябыштыруны гамәлгә ашырды. 2013 елның октябрендә кытай эретеп ябыштыру белгече эретеп ябыштыру өлкәсендә иң югары академик бүләк булган Брук премиясенә лаек булды. Эретү институты (TWI, Бөекбритания) ел саен 120 дән артык илдә 4000 нән артык әгъза берәмлектән кандидатларны тәкъдим итә һәм тәкъдим итә, һәм ниһаять, бу премияне бер белгечкә эретеп ябыштыру яки тоташтыру фәненә һәм технологиясенә һәм аны сәнәгатьтә куллануга керткән зур өлеше өчен бирә. Бу премия Гун Шуйли һәм аның командасын тану гына түгел, ә AVICның материалларны тоташтыру технологиясенең алгарышын алга этәрүдәге ролен раслау да.
## Структура параметрлары
### Эш җиһазлары Ул оптик осциллятордан һәм осциллятор куышлыгының ике очындагы көзгеләр арасына урнаштырылган мохиттән тора. Мохит югары энергияле халәткә кузгалгач, ул фаза эчендәге яктылык дулкыннарын барлыкка китерә башлый, алар ике очындагы көзгеләр арасында кире һәм артка чагылып, фотоэлектрик конкатенация эффектын барлыкка китерә. Бу яктылык дулкыннарын көчәйтә, һәм җитәрлек энергия алынгач, лазер чыгарыла. Лазерны шулай ук электр энергиясе, химик энергия, җылылык энергиясе, яктылык энергиясе яки атом энергиясе кебек беренчел энергия чыганакларын билгеле бер оптик ешлыклардагы электромагнит нурланыш нурларына (ультрафиолет яктылык, күренә торган яктылык яки инфракызыл яктылык) әйләндерә торган җайланма дип билгеләргә мөмкин. Бу үзгәртүне билгеле бер каты, сыек яки газсыман мохиттә җиңел генә башкарырга мөмкин. Бу мохитләр атомнар яки молекулалар рәвешендә кузгалганда, алар диярлек бер үк фазалы һәм диярлек бер дулкын озынлыгындагы яктылык нурын - лазерны барлыкка китерәләр. Фаза эчендәге үзлеге һәм бер дулкын озынлыгы аркасында, дивергенция почмагы бик кечкенә, һәм ул эретеп ябыштыру, кисү һәм җылылык эшкәртү кебек функцияләрне башкару өчен югары концентрацияләнгәнче ерак арага тапшырылырга мөмкин. ### Лазерлар классификациясе Эретеп ябыштыру өчен кулланыла торган лазерларның ике төре бар, атап әйткәндә, CO₂ лазерлары һәм Nd:YAG лазерлары. CO₂ лазерлары да, Nd:YAG лазерлары да күзгә күренми торган инфракызыл яктылык. Nd:YAG лазеры тарафыннан барлыкка китерелгән нур, нигездә, 1,06 мкм дулкын озынлыгындагы якындагы инфракызыл яктылыктан тора. Җылылык үткәргечләре бу дулкын озынлыгындагы яктылыкны чагыштырмача югары сеңдерү дәрәҗәсенә ия, һәм күпчелек металлар өчен чагылдыру 20%-30% тәшкил итә. Якын инфракызыл нурны стандарт оптик линзалар ярдәмендә 0,25 мм диаметрга фокусларга мөмкин. CO₂ лазерының нуры 10,6 мкм дулкын озынлыгындагы ерак инфракызыл яктылыктан тора. Күпчелек металларның бу төр яктылык өчен чагылдыру 80%-90% тәшкил итә, шуңа күрә нурны 0,75-1,0 мм диаметрга фокуслау өчен махсус оптик линзалар кирәк. Nd:YAG лазерларының көче, гадәттә, якынча 4000-6000 Вт га җитә ала, ә максималь көч хәзер 10000 Вт га җитте. Киресенчә, CO₂ лазерларының көче җиңел генә 20000 Вт яки аннан да югарыракка җитә ала. Югары куәтле CO₂ лазерлары югары чагылыш проблемасын ачкыч тишеге эффекты аша хәл итә. Яктылык ноктасы белән нурландырылган материал өслеге эрегәндә, ачкыч тишеге барлыкка килә. Пар белән тулган бу ачкыч тишеге кара тәнгә охшаган, ул төшкән яктылыкның барлык энергиясен диярлек сеңдерә. Ачкыч тишеге эчендәге тигезләнеш температурасы якынча 25000°C га җитә, һәм чагылыш берничә микросекунд эчендә тиз кими. CO₂ лазерларын эшләүгә игътибар һаман да җиһазларны эшләүгә һәм тикшеренүләргә юнәлтелсә дә, хәзер ул максималь чыгару көчен арттыру турында түгел, ә нур сыйфатын һәм аның фокуслау эшчәнлеген ничек яхшыртырга турында. Моннан тыш, 10 кВт тан артык куәтле CO₂ лазер белән эретеп ябыштыру өчен аргонны саклагыч газ буларак кулланганда, ул еш кына көчле плазманы барлыкка китерә, бу үтеп керү тирәнлеген киметә. Шуңа күрә плазма барлыкка китермәгән гелий еш кына югары куәтле CO₂ лазер белән эретеп ябыштыру өчен саклагыч газ буларак кулланыла. Диод лазер комбинацияләрен югары куәтле Nd:YAG кристалларын җәлеп итү өчен куллану мөһим тикшеренү һәм эшләү темасы булып тора, бу лазер нурларының сыйфатын сизелерлек яхшыртачак һәм лазер эшкәртүнең нәтиҗәлелеген арттырачак. Якын инфракызыл өлкәдә лазерларны кузгату һәм чыгару өчен туры диод массивларын куллану уртача 1 кВт куәткә һәм фотоэлектрик конверсия нәтиҗәлелегенә якынча 50% ка җитте. Диодларның шулай ук озынрак хезмәт итү вакыты бар (10,000 сәгать), бу лазер җиһазларын хезмәт күрсәтү чыгымнарын киметергә ярдәм итә. Диод белән насосланган каты халәтле лазер (DPSSL) җиһазларын эшләү дә алга бара.
Бастырып чыгару вакыты: 2025 елның 27 августы
