EN
Қалай Лазерлік дәнекерлеу машиналары Жұмыс: Негізгі принциптер
Лазерлік сәуле пісіру технологиясының артындағы ғылым
Лазерлік дәнекерлеу металл беттеріне қатты жарық энергиясын топтастырып, оларды балқытып, біріктіреді. Лазерлер осы күшті жарықты шығарып, оны дәнекерлеу керек жерге бағыттайды. Бұл жерде лазердің толқын ұзындығы маңызды, өйткені әр түрлі материалдар жарықты әр түрлі жолмен қабылдайды. Мысалы, талшықты лазерлерді алайық. Олар әдетте 1064 нанометр қашықтықта жұмыс істейді. Бұл алюминий мен болат сияқты заттарды кесуге қолайлы. Біз жұмыс істеп жатқан материал үшін дұрыс толқын ұзындығын алу дәнекерлеу процесінде металдар арасында мықты байланыстар құруға байланысты барлық айырмашылықты жасайды.
Дүниежүзіндегі өндіріс зертханаларында не болып жатқанын қарасақ, лазерлік дәнекерлеу басқа әдістерде кездесетін барлық кемшіліктерсіз таза, берік жалғауларды жасау үшін өте жақсы нәтиже береді. Бұл жерде дәлдік факторы да маңызды. Лазерлік дәнекерлеуге ұшыраған материалдар процес кезінде жылумен әсер етуден пайда болған деформациядан аз зардап шегетін кезде, созылу беріктігін жақсы көрсетеді. Сондықтан автоөнеркәсіп пен ұшақ жасаудағы көптеген дүкендер осы технологияға ауысады. Ұшақ фюзеляжі мен көлік қаңқасы туралы ойланып көрші. Лазерлік дәнекерлеу оларға осындай маңызды бөлшектер үшін қажетті қосымша қауіпсіздік деңгейін береді. MIG немесе TIG дәнекерлеу сияқты ескі техникалармен салыстырғанда лазерлер тек бір топтан екінші топқа сапалы өнім береді, бұл өндірушілер маңызды бөлшектермен жұмыс істегенде қалайтын нәрсе.
Негізгі компоненттер: Генератордан фокусталған сәулеге дейін
Лазерлік дәнекерлеу машиналары бізге қажетті дәл дәнекерлерді алу үшін бірге жұмыс істейтін бірнеше негізгі бөліктерден тұрады. Оның негізінде өте күшті жарық сәулесін құратын лазер орналасқан. Содан кейін бұл қуатты жарықты қажетті бағытқа жеткізетін сәуле беру жүйесі келеді. Ал соңында барлық энергияны өңделіп жатқан материалдың үстінде бір нүктеге шоғырландыратын фокустау оптикасы болады. Енді не болады? Бұл шоғырланған жылу дәл сол жерде материалдарды балқытып, қоршаған аймақты тым көп тигізбей өте берік байланыстар құрайды. Қызық ойланғанда, өте ақылды инженерлік шешім!
Лазерлік дәнекерлеу жүйесінің әрбір бөлігі энергияның тұрақты ағысын ұстауға ықпал етеді, сондықтан дәнекерлеулер дұрыс болады. Генератор лазер сәулесін шығарады, содан кейін сәуле беру жүйесі және фокус линзалары барлық энергияның дәнекерлеу кезінде дәл керек жерге бағытталғанын қамтамасыз етеді. Лазердің түрлі нұсқаларын қарастырған кезде, CO2 және талшықты лазерлер ерекшеленеді, өйткені олар әртүрлі жұмыс істейді. CO2 лазерлері шамамен 10,6 микрондық толқын ұзындығында жұмыс істейді және олар металл емес материалдарды тиімді өңдейді, сондықтан пластик немесе ағаш сияқты заттарды кесуге жақсы бейім. Ал талшықты лазерлер ерекше дәлдікке ие, сондықтан металл өндірушілер арасында танымал. Әрбір компоненттің қалай жұмыс істейтінін білу өндірушілерге қандай дәнекерлеу жұмысына байланысты әртүрлі лазерлік жүйелерді таңдағанда нақтырақ сурет береді.
Традиционалық кезек-келіс әдістерінен гана қызметтер
Бәсекесіз дәлдік пен жылу деформациясының аздығы
Лазерлік дәнекерлеу машиналары өте дәл басқаруды ұсынады, бұл оларды егжей-тегжейлі жобалар мен қарапайым дәнекерлеумен жұмыс істеуге қолайлы етеді. Бұл машиналарды ерекшелендіруші фактор - олар операторларға лазер сәулесін материалдың қажетті жеріне орналастыруға мүмкіндік береді. Бұрыш тығыз шоғырланған, сондықтан жылудың таралуы аз және қоршаған аумаққа жылулық стресс аз. Бұл дегеніміз материалдардың дәнекерлеуден кейін бұзылуы немесе бұзылуы аз, бұл ескі мектеп дәнекерлеу тәсілдеріндегі жиі кездесетін проблема. Өнеркәсіптік деректер көрсеткендей, лазерлік дәнекерлеуге көшкенде бұрмалау проблемалары 70 пайызға төмендейді. Осындай дәлдік көптеген өндірушілердің осы машиналарға дәлдік пен тұрақтылықты талап ететін маңызды жұмыстар үшін арқа сүйейтінін түсіндіреді. Әсіресе, ұшақ жасау және медициналық жабдықтарды өндіру сияқты салаларда маңызды, онда тіпті кішкентай кемшіліктер де ауыр салдарларға әкелуі мүмкін.
Тезілікті жобалау және сабақтың өнімділігі
Лазерлік дәнекерлеуді ескі мектеп әдістерінен ерекшелендіруші оның жылдамдығы. Бұл жылдамдық фабрикалардың өнімдерін өзгертеді. Лазерлер жұмысын тез орындай отырып, өндірушілер бір уақытта көбірек жұмыс істей алады, яғни олар өнімді әлдеқайда жылдам шығара алады. Бір дәнекерлеуге жұмсалатын уақыт тез жиналады, компаниялар жалпы алғанда аз ақша жұмсайды, өйткені әр затты жасау аз уақыт алады. Лазерлік дәнекерлеуге ауысқан кейбір цехтар, оны орнатып біраз ай өткен соң, өнімдерінің жартысына жуығын артты. Электр энергиясы үшін ақшаны үнемдеуден басқа, бұл машиналар желіде жұмысшылардың санын азайтады, өйткені бәрі бірқалыпты жұмыс істейді. Кәсіпорындар үшін бұл тиімділік қазіргі кездегі өндіріс нарығында алтын шаң болып табылады.
Жоғары беріктік пен пісіру сапасы
Лазермен дәнекерленген буындықтар механикалық беріктігі жағынан ерекшеленеді және әдетте дәстүрлі дәнекерлеу әдістерінен жақсы жұмыс істейді. Ең бастысы лазер технологиясын пайдаланғаннан кейін дәнекерлеу тігістерінің қаншалықты таза болып шығатыны. Бұл өндірушілер қосымша өңдеу жұмыстарын жүргізу үшін аз уақыт жұмсап, ұзаққа созылған өнімдер шығарады дегенді білдіреді. Бұл таза тігістердің себебі неде? Бұл лазер сәулесі процес кезінде өте шоғырланғандықтан. Бұл концентрация ластану мәселелерін азайтуға көмектеседі, сонымен қатар, көп өңдеуді қажет етпейтін, жылтыратылған беттерді жасайды. Нақты тәжірибеде лазерлік дәнекерлеу арқылы жасалған бөлшектердің жиі сәтсіздікке ұшырауы көрініс тапты. Бұл әсіресе машиналар мен ұшақтар сияқты қиын ортада маңызды. Бұл күштілігін арттырып, жалпы сапасы жақсарғандықтан, әртүрлі саладағы көптеген компаниялар қысымға ұшырамайтын бөлшектерге мұқтаж кезде лазерлік дәнекерлеуді артық көреді.
Өндірістік қолданулар өндіріс секторларында
Автомобиль: Кузов жинау және EV батареясын шығару
Лазерлік дәнекерлеу құралдары қазіргі уақытта көліктердің өндірісін өзгертіп жатыр, әсіресе, автомобиль корпустарын құрастыру және электрлік көлік батареяларын жасау мәселесі. Бұл машиналар металл бөлшектерді біріктіріп, өте дәл пісіре алады, сонымен қатар дәстүрлі әдістерге қарағанда аз жылуды шығарады, бұл жалпы алғанда сапалы және қауіпсіз көліктерді білдіреді. Мысалы, EV аккумуляторларын алайық. Өндiрушiлер лазерлiк дәнекерлеу техникасын қолданғанда, олар топтың iшiндегi барлық ұсақ жасушаларды әлдеқайда сенімді түрде бiрiктiредi. Бұл кейіннен туындауы мүмкін проблемаларды азайтады және батареялардың ұзаққа созылғанын арттырады. Көбіне ірі автоөндірушілер осы технологияны өз зауыттарына енгізуді бастады, өйткені ол қазіргі автоматтандыру жүйелерімен жақсы жұмыс істейді. Сонымен қатар, жұмысшылар жұмыс барысында қатты ыстыққа көп ұшырамайтынын айтып, аз оқиғалар орын алады.
Автомобиль өнеркәсібі осы күндері лазерлік дәнекерлеу машиналарына ауысуды көруде. Халықаралық робототехника федерациясының соңғы зерттеулеріне сәйкес, көптеген автокөлік фабрикалары өздерінің өндіріс желілеріне лазерлік дәнекерлеу қондырғыларын орнатуда. Біз мұнда өндірушілердің жақсы нәтижелер табудың жолдарын іздеп, сонымен бірге ақшаны үнемдеуіне куә болып отырмыз. Бұл лазерлік жүйелер дәстүрлі әдістермен салыстыруға болмайтын нақтылық пен жылдамдықты ұсынады, бұл ай сайын мыңдаған көліктерді жасау кезінде өте маңызды.
Электроника: Микрокомпоненттерді өндіру
Электрониканың шағын бөлшектерін жасау үшін лазерлік дәнекерлеудің маңызы арта түсуде. Тұтынушылар кішігірім және күшті құрылғыларды қалайтындықтан, өндірушілер сапаны сақтай отырып, бөлшектердің көлемін азайтуда қиындықтармен кездеседі. Лазерлік дәнекерлеу бұл мәселені жақсы шешеді, өйткені ол нәзік бөлшектерді біріктіруде таңғажайып дәлдік береді. Бұл өндірушілер күрделі схемаларды және басқа микроскопиялық элементтерді оларды зақымдамай жасай алады дегенді білдіреді. Сондықтан біз қазіргі уақытта смартфоннан бастап медициналық имплантаттарға дейін көптеген шағын құрылғыларды базарға шығарып отырмыз.
Электрондық техника күн сайын күрделірек бола түсуімен, лазерлік дәнекерлеу сенімділік үшін өте маңызды болып отыр. Мысалы, Джон Доу деген доктор бүкіл әлемде электроника өндіруші ретінде жұмыс істейді. Ол лазерлік дәнекерлеудің осы кішкентай электронды бөлшектер үшін керемет жұмыс істейтінін жиі атап көрсетеді, өйткені ол жақын маңдағы бөлшектерді зақымдауы мүмкін тым көп жылу пайда етпей, берік байланыстар жасайды. Осы артықшылыққа байланысты көптеген фабрикалар лазерлік дәнекерлеу техникасына жүгінеді.
Әуе-кеңістік және медициналық құрылғылар өндірісі
Лазерлік дәнекерлеу аэроғарыш өндірісі мен медициналық құрылғылар өндірісінде өте маңызды болып отыр. Әуе кемелерін қарастырғанда, бұл техниканы әуе кемесінің құрылымы мен отын жүйесі сияқты маңызды бөлшектерді жасауға қолданады. Әрі қарай, ешкім жер бетінен мыңдаған метр биіктікте ұшып бара жатқан нәрсемен жұмыс істегенде, шикізатты бұзып жібергісі келмейді. Лазерлік дәнекерлеуді ерекшелендіретін жайт - бұл қатты байланыстарды жасау, олар ұшу кезінде өте ауыр жағдайларға төтеп бере алады, сонымен бірге авиация қауіпсіздігіне қатысты барлық қатаң талаптарды орындайды.
Лазерлік дәнекерлеу медициналық құрылғыларды жасау үшін өте маңызды болып табылады. Әсіресе жүрек клапандары мен ортопедиялық имплантаттар сияқты бұйымдарды жасау үшін. Бұл технологияның ерекшелігі - бұл материалдарды қатайған шеттер немесе аурудың қауіпсіздігіне қауіп төндіретін зақымдану нүктелері қалдырмай, дәл біріктіре алады. FDA және Еуропалық авиациялық қауіпсіздік агенттігі лазерлік дәнекерлеу әдістерін қатаң сапа тексерулерін өткізетін медициналық құралдарды өндіруде сенімділігі үшін ресми түрде мойындады. Бейнебағдардан бастап ұшақ компоненттеріне дейін барлық нәрседе жұмыс істейтін өндірушілер үшін осы реттеуші топтардың мақұлдауын алу олар өнімдердің өнеркәсіптік қауіпсіздік стандарттарына сай келетінін біліп, сенімді түрде нарыққа шығара алады. Оның қолданылуын қолданатын көптеген ережелердің болуы лазерлік дәнекерлеудің абсолютті дәлдікті қажет ететін көптеген салаларда қаншалықты маңызды болғанын көрсетеді.
Болашақта Қабылдауды Қозғалысқа Келтіретін Трендтер
Төртінші өнеркәсіптік революциямен (Industry 4.0) және автоматтандырумен интеграция
Лазерлік дәнекерлеу өндіріс өндірісін арттыру үшін байланыс мүмкіндіктері мен автоматтандырылған жүйелерді біріктіру арқылы Индустрия 4.0 трансформациясында маңызды рөл атқарады. Желілік инфрақұрылым мен машиналық оқыту мүмкіндіктері жақсарғандықтан, зауыттар лазерлік дәнекерлеу техникасын өңдеуді бастайды. Нәтижесі қандай болды? Роботтар бөлшектердің істен шығуын алдын ала болжап, өндірістік кестелерді сәйкесінше реттейтін ақылды зауыттар. Жақында жүргізілген зерттеулер де таңғажайып нәтижелерге қол жеткізді. Бір зауытта бұл ақылды дәнекерлеу әдістерін қолданғаннан кейін өнімділік 30% жоғары болды. Өнеркәсіптік салалар цифрлық дәуірдің талаптарына бейімделе келе, лазерлік дәнекерлеу тек құрал ғана емес, сонымен қатар қазіргі өндірістің күнделікті жұмыс істеуінің маңызды бөлігі болып отыр.
Қолмен ұстап және тасымалдауға болатын лазерлік пісіру жаңалықтары
Қолмен ұсталатын және портативті лазерлік дәнекерлеу машиналары қазір көптеген шағын және орта бизнес үшін қол жетімді, бұл оларға әртүрлі жобаларда жұмыс істеуде икемділік пен дәлдік береді. Бұларды кәдімгі дәнекерлеу аспаптарынан ерекшелендіруші олардың тасымалданатын факторы. Оларды оңай жылжытуға болады, бұл далалық жөндеу немесе техникалық қызмет көрсету кезінде барлық айырмашылықты жасайды, онда үлкен жабдықтарды әкелу мүмкін емес. Базар зерттеулері көрсеткендей, соңғы кездері бұл шағын дәнекерлеу жүйелеріне қызығушылық арта түсті, әсіресе жергілікті шеберханалар көп орын алмай, бірақ жұмысты дұрыс орындайтын затты іздестіруде. Бағалар төмендеп, қолжетімділік жақсарған сайын, біз бұл құрылғылардың құрылыс, автосервис және тіпті арнайы өндіріс студияларында дәнекерлеу жұмыстарына қалай қарайтынын өзгертетінін көріп отырмыз.
Материалдық көпшілік және тұрақтылықтың пайдалы әсерлері
Лазерлік дәнекерлеу металдардан бастап пластикке дейін және тіпті композиттік материалдармен жұмыс істейді, бұл оны әртүрлі өндіріс жұмыстарына өте көптарапты етеді. Бірақ қызығы, бұл технологияның қаншалықты жасыл екені. Дәстүрлі әдістерге қарағанда лазерлік дәнекерлеу энергияны да, қалдықтарды да аздырады. Өнеркәсіпшілер экологиялық ережелердің көтерілуіне тап болып, лазерлік жүйелерге жүгіне бастады, өйткені олар экологиялық тұрғыдан түсінікті. Шын дүниедегі деректерге қарағанда, мұндай тұрақты процестер әлемдегі үкіметтердің өнеркәсіптік көміртегі шығарындыларын азайтуға тырысуына сәйкес келеді. Сондықтан біз көптеген компаниялардың қоршаған ортаға қолайлы өндіріс тәсілдеріне ауысқанын көріп отырмыз.