EN
Кандайча? Лазер кайылоо машиналары Иш: Негизги принциптер
Лазер шооло технологиясынын артында турган илим
Лазердик ширетүү металл бетине катуу жарык энергиясын топтоп, аларды эритип, бириктирип туруу менен иштейт. Лазерлер бул күчтүү жарыкты пайда кылып, аны ширетүү керек болгон жерге багытташат. Бул жерде лазердин толкун узундугу маанилүү, анткени ар кандай материалдар жарыкты ар кандай жолдор менен кабыл алышат. Мисалы, була лазерлерин алалы. Алар адатта 1064 нанометрге чейин иштейт. Бул аларды алюминий жана болот сыяктуу нерселерди кесүү үчүн мыкты кылат. Биз кайсы материал менен иштейбиз, ал үчүн туура толкун узундугун алуу ширетүү процесстеринде металлдардын ортосунда күчтүү байланыштарды түзүүдө чоң мааниге ээ.
Дүйнө жүзүндөгү өндүрүштүк лабораторияларда болуп жаткан окуяларга көз чаптырсак, лазердик ширетүү таза, бышык бирикмелерди башка ыкмалардагы кемчиликтерсиз жасоодо абдан жакшы натыйжаларды берет. Бул жерде тактык фактору да чоң мааниге ээ. Лазердик ширетүүгө дуушар болгон материалдар процессте жылуулукка дуушар болгон деформациядан кыйла аз жабыркаган учурда жакшыраак чыңалуу күчүн көрсөтүшөт. Ошондуктан автоунаа жана учак өндүрүү тармагындагы көптөгөн цехтер бул технологияга өтүүдө. Авиациянын фюзеляжы же унаанын курамдары жөнүндө ойлонуп көрсөңөр, аларда кичинекей эле кемчилик болсо да, ал чоң кырсыкка алып келиши мүмкүн. Лазердик ширетүү аларга мындай маанилүү бөлүктөр үчүн зарыл болгон коопсуздуктун кошумча чегин берет. МИГ же ТИГ ширетүү сыяктуу эски ыкмаларга салыштырмалуу лазерлер бир топтон кийин бир топ сапаттуу болуп калат, бул өндүрүүчүлөр маанилүү компоненттер менен иштөөдө эмнени кааласа, ошону талап кылат.
Негизги компоненттер: Генератордон фокусталган шоого чейин
Лазер кайылоо машиналары бизге керек болгон так эрітілуі үшін бірге иштеген бир нече маанилүү бөлүктөн турат. Анын ичинде лазер өзү жатат, ал жарыктын күчтүү шооласын пайда кылат. Андан кийин шооланы багыттай турган тапшыруу системасы келет, ал түгел эле бул күчтүү жарыкты керектүү жерге жеткізет. Акыркысында, бул энергияны жыйынтыктоочу оптикалык бөлүктөр бар, алардын аркасында энергия материалдын үстүнө чагылдырылат. Кийин эмне болот? Бул жерде так эле жылуу материалдарды бириктирип, айлана теги аймакка чоң таасир көрсөтпөйт. Сиз ойлогондо, бул инженердик иштеги тапкырлык!
Лазердик ширетүү системасынын ар бир бөлүгү энергиянын агымын туруктуу кармап турууга салым кошот. Ал эми нур берүү системасы жана фокустук линзалар ошол энергияны ширетүү учурунда керек болгон жерге багыттап турушуна кам көрүшөт. Лазердин ар кандай варианттарын карап жатканда, CO2 жана була лазерлери айырмаланып турат, анткени алар ар кандай иштешет. CO2 лазерлери 10,6 мкм толкун узундукта иштейт жана пластмасса же жыгач сыяктуу нерселерди кесүү үчүн жакшыраак ылайыктуу, анткени алар металл эмес материалдарды натыйжалуу иштетишет. Ал эми була лазерлери өзгөчө тактыкка ээ, ошондуктан металлдарды иштетүүчүлөр арасында абдан популярдуу. Ар бир компоненттин кантип иштегенин билүү өндүрүүчүлөргө ар кандай лазердик системалардын ортосундагы тандоону кандай ширетүү иши аткарыларын аныктоодо жакшыраак түшүнүк берет.
Традиционалдык сваркалыш методтарынан фойдалылык
Эң так тактап жана кыймыздын аз ысытуу искерчилиги
Лазердик ширетүүчү машиналар абдан так башкарууну сунуш кылат, бул аларды майда-чүйдө долбоорлорду жана чакан бөлүктөрдү иштетүү үчүн мыкты кылат. Бул аппараттарды башкалардан айырмалап турган нерсе - алар операторлорго лазер нурларын материалдын керектүү жерине так жайгаштырууга мүмкүнчүлүк берет. Ал эми нур нурлары катуу багытталып турат, ошондуктан жылуулук азыраак тарайт жана айланадагы аймакка жылуулук стресси аз болот. Бул материалдардын эски мектептеги ширетүү ыкмаларындагы жалпы көйгөй болгон бир нерсени ширеткенден кийин бурмалануу же бурмалануу ыктымалдыгы азыраак дегенди билдирет. Өнөр жай тармагынын маалыматтары көрсөткөндөй, салттуу ыкмаларга караганда лазердик ширетүүгө өтүү менен бурмалоо көйгөйлөрү 70% га чейин азайган. Мындай тактык көптөгөн өндүрүүчүлөрдүн бул машиналарга тактыкты жана туруктуулукту талап кылган маанилүү жумуштарда, өзгөчө, учак куруу жана медициналык жабдууларды өндүрүү сыяктуу тармактарда, кичинекей кемчиликтер да олуттуу кесепеттерге алып келиши мүмкүн болгон учурларда, эмне үчүн таянарын түшүндүрөт.
Жылдамдыкты жана өндүрүштүн эффективдүүлүгүн арттыруу
Лазердик ширетүүнү эски мектеп ыкмаларынан айырмалап турган нерсе, ал канчалык тез иштейт жана бул ылдамдык фабрикалардын өндүрүшүнө чоң таасир этет. Лазерлер ишти тез аткаргандыктан, өндүрүүчүлөр бирдей убакыттын ичинде көп нерселерди жасай алышат, демек, алар өнүмдөрдү кыйла ылдамыраак өндүрө алышат. Бир ширетүү үчүн үнөмдөлгөн убакыт тез эле көбөйүп, компаниялар жалпысынан аз акча коротушат, анткени ар бир буюмду жасоо аз убакыт талап кылынат. Лазердик ширетүүгө өткөн айрым цехтерде орнотулгандан бир нече ай өткөндөн кийин эле өндүрүмдүүлүк жарымына чейин өскөн. Электр энергиясы үчүн акчаны үнөмдөөнүн тышкары, бул машиналар көп жумушчуларды талап кылбайт, анткени баары жакшы иштейт. Талапка жооп берип, ошол эле учурда чыгымдарды көзөмөлдөп турууга аракет кылган ишканалар үчүн мындай натыйжалуулук бүгүнкү күндөгү кысталыш өндүрүш рыногунда алтын чаң болуп саналат.
Жогорку берекет жана жаныш сапаты
Лазер менен ширетүүчү муундар механикалык бекемдиги менен айырмаланып, адатта, салттуу ширетүү ыкмаларынан жакшыраак иштейт. Ал эми лазердик технологияны колдонуу менен ширетүүчү тигиштердин тазалыгы чоң артыкчылык. Бул өндүрүүчүлөр кийинчерээк кошумча иштетүү иштерине аз убакыт коротуп, акыры узакка созулган өнүмдөрдү чыгарышат дегенди билдирет. Бул таза тигиштердин себеби эмнеде? Анткени лазер нурлары процессте такталып турат. Бул басым булгануу маселелерин азайтууга жардам берет, ошол эле учурда көп аяктоочу иштетүү талап кылынбаган жылмакай беттерди түзөт. Реалдуу тестирлөө көрсөткөндөй лазердик ширетүү менен жасалган тетиктер сейрек бузулат, айрыкча оор айлана-чөйрөлөрдө, мисалы, унааларда жана учактарда, эгер бир нерсе бузулуп кетсе, анда бир нерсе бузулушу мүмкүн. Бул күчтү арттырып, сапатын жакшырткандыктан, ар кайсы тармактардагы көптөгөн компаниялар басым астында түшпөс тетиктерди керек болгондо лазердик ширетүүнү артык көрүшөт.
Өндүрүштүн ар кандай тармактарында колдонулуучу өнөр жай тармагы
Автомобил: Кузов монтажы жана EV аккумуляторлорун өндүрүү
Лазердик ширетүүчү жабдуулар азыркы учурда унааларды кантип жасаш керектигин өзгөртүп жатат, айрыкча, унаа кузовдорун бириктирип, электр унааларынын батареяларын жасоодо. Бул машиналар металл бөлүктөрүн бири-бирине так ширетсе болот жана салттуу ыкмаларга караганда кыйла аз жылуулук пайда кылат, бул жалпысынан сапаттуу жана коопсуз унааларды билдирет. Мисалы, EV батарейкаларын алалы. Бул жерде лазердик ширетүү ыкмаларын колдонгондо, алар топтомдун ичиндеги майда клеткаларды кыйла ишенимдүү түрдө бириктиришет. Бул кийинчерээк пайда боло турган көйгөйлөрдү азайтып, батарейкалардын иштешине өбөлгө түзөт. Көпчүлүк ири автоунаа өндүрүүчүлөр бул технологияны өз заводдоруна киргизип жатышат, анткени ал азыркы автоматташтыруу системалары менен жакшы иштейт. Андан тышкары, жумушчулар бул процессте катуу ысыкка көп дуушар болбогондуктан, кырсыктардын азайышы тууралуу кабарлашат.
Учурда автоунаа өнөр жайынын ишканалары лазердик ширетүүчү машиналарга өтүүдө. Эл аралык робототехника федерациясынын акыркы изилдөөлөрүнө ылайык, автоунаа өндүрүүчү ишканалардын көпчүлүгү өз өндүрүш линияларына лазердик ширетүүчү автоматтык жабдууларды орнотуп жатышат. Биз бул жерде өндүрүүчүлөр акчаны үнөмдөп, натыйжалуураак иштөө жолдорун издеп жатканын көрүп жатабыз. Бул лазердик системалар салттуу ыкмаларга тең келе албаган нерсени сунуштайт тактык жана ылдамдык жагынан, бул ай сайын миңдеген унааларды курууда абдан маанилүү.
Электроника: Микрокомпоненттерди даярдоо
Электроникалык шаймандардын кичинекей бөлүктөрүн өндүрүүдө лазердик ширетүү барган сайын маанилүү болуп баратат. Керектөөчүлөр кичинекей жана күчтүү шаймандарды каалагандыктан, өндүрүүчүлөр үчүн буюмдардын көлөмүн азайтуу жана сапатын сактоо оңой эмес. Лазердик ширетүү бул ишти жакшы аткарат, анткени ал өтө назик бөлүктөрдү бириктирүүдө укмуштуудай тактыкка ээ. Бул өндүрүүчүлөр татаал схемаларды жана башка микроскопиялык элементтерди аларды бузуусуз жасай алышат дегенди билдирет, ошондуктан биз азыркы учурда базарга көптөгөн компакттык шаймандарды, смартфондордон баштап медициналык имплантаттарга чейин, чыгарууну көрүп жатабыз.
Электрондук жабдуулар күндөн күнгө татаалдашып баратканда, лазердик ширетүү абдан маанилүү болуп калды. Мисалы, доктор Жон Доуну алалы, ал дүйнө жүзү боюнча электрондук өндүрүштө консультант болуп иштейт. Ал лазердик ширетүү менен электрондук бөлүктөр абдан жакшы иштей турганын, анткени алар бири-бирине бекем байланышып, жакын жердеги бөлүктөргө зыян келтире турган ысыкты пайда кылбай турганын көп айтат. Ушундай артыкчылыктардан улам көптөгөн ишканалар азыр да күчтүү иштеген, бирок улам кыскарып бараткан шаймандарды өндүрүү үчүн лазердик ширетүү ыкмаларына кайрылышат.
Аэрокосмос жана медициналык курал-жабдыктарды чыгаруу
Лазердик ширетүү аэрокосмикалык өндүрүштө да, медициналык жабдууларды өндүрүүдө да абдан маанилүү болуп калды. Авиациянын түзүлүшүн жана күйүүчү май системасынын компоненттерин жасаш үчүн бул ыкма колдонулат. Анткени эч ким жер үстүнөн миңдеген метр бийиктикте учуп бараткан нерсе менен күрөшүүдө ширетүүлөрдүн бузулушун каалабайт. Лазердик ширетүүнү өзгөчө кылып көрсөткөн нерсе бул - бул катуу байланыштарды түзүү. Алар учуу учурунда өтө оор шарттарда жүрүп, ошол эле учурда авиациянын коопсуздугунун бардык талаптары менен карманат.
Лазердик ширетүү медициналык шаймандарды жасаганда абдан маанилүү болуп калды. Бул технологиянын өзгөчөлүгү - анын материалдарды так бириктирип, оорулуунун коопсуздугуна коркунуч туудурган четин калтырбай, аны менен байланыштыргандыгы. FDA жана Европанын авиация коопсуздугу агенттиги медициналык шаймандарды өндүрүүдө алардын ишенимдүүлүгү үчүн лазердик ширетүү ыкмаларын расмий түрдө таанышкан. Ал эми кардиостимуляторлордон тартып учактын компоненттерине чейинки бардык буюмдарды өндүрүүчүлөр үчүн бул уюмдардын макулдугун алуу алардын өнүмдөрү коопсуздук стандарттарына жооп берерин билип, ишенимдүү түрдө сатууга мүмкүнчүлүк берет. Анын колдонулушун колдогон көптөгөн эрежелер лазердик ширетүүнүн абсолюттук тактыкка муктаж болгон көптөгөн тармактарда канчалык маанилүү болуп калганын айтат.
Келечектин тенденциялары колдонууну арттырат
Industry 4.0 жана автоматтандыруу менен интеграция
Лазердик ширетүү өндүрүштүк өндүрүштү жогорулатуу үчүн байланыш өзгөчөлүктөрүн жана автоматташтырылган системаларды бириктирип, Industry 4.0 трансформациясында негизги ролду ойнойт. Түзүмдөрдүн жакшыртылган тармактык инфраструктурасы жана машиналык окутуу мүмкүнчүлүктөрү менен, фабрикалар өзүлөрүнүн лазердик ширетүү ыкмаларын иштетүү үчүн, ишкананын тегерегиндеги ар кандай Интернет-оюндар (IoT) сенсорлорунан алынган түз маалыматтарды анализдей башташты. Натыйжасы кандай болгон? Роботтордун кайсы бир бөлүктөр бузулуп калышы мүмкүн экенин алдын ала көрө алган жана өндүрүштүк графикти туура келтирип турган заводдор. Жакында жүргүзүлгөн изилдөөлөрдүн жыйынтыгы да абдан жакшы болду. Бир фабрика бул акылдуу ширетүү ыкмаларын колдонгондон кийин өндүрүмдүүлүгү 30%га жогору болгонун билдирди. Өнөр жай тармактары санариптик доордун талаптарына ылайыкташып жаткандыктан, биз лазердик ширетменин жөн гана курал эмес, заманбап өндүрүштүн күнүмдүк иштешинин маанилүү бөлүгү болуп калганын көрүп жатабыз.
Кол жана Портативдүү Лазерди Кайыңдоонун Инновациялары
Азыркы учурда көптөгөн чакан жана орто бизнестер үчүн лазердик ширетүүчү кол машиналар жеткиликтүү болуп, аларга ар кандай долбоорлорду ишке ашырууда ийкемдүүлүк жана тактык берет. Алар кадимки ширетүүчү шаймандардан башка. Алар оңой эле жылдырылат, бул талаада оңдоо иштеринде же чоң жабдууларды алып келүү мүмкүн болбогон тейлөө иштеринде чоң айырмачылыкты жаратат. Базардагы изилдөөлөр көрсөткөндөй, акыркы убактарда бул чакан ширетүүчү системаларга кызыгуу көбөйүп кетти. Баалар төмөндөп, жеткиликтүүлүк жогорулагандан кийин, биз бул шаймандардын курулушта, автоунаа оңдоо цехтеринде, атүгүл атайын жасалган студияларда ширетүү иштерине мамиле кылуу ыкмасын өзгөрткөнүн көрүп жатабыз.
Материалдык көп таандалышы жана чөлөкчүлүк артыкчылыктары
Лазердик ширетүү металлдан баштап пластмассага чейин жана атүгүл композиттик материалдарга чейин бардык материалдар менен иштейт, бул аны ар кандай өндүрүштүк жумуштар үчүн ар тараптуу кылат. Бирок бул технологиянын канчалык жашыл экендиги кызыктуу. Лазердик ширетүү салттуу ыкмаларга салыштырмалуу энергияны жана таштандыларды бир топ кыскартат. Айлана-чөйрөнү коргоо боюнча мыйзамдардын күчөшүнө дуушар болгон өндүрүүчүлөр лазердик системаларга кайрыла башташты, анткени алар экологиялык көз караш менен караганда жөн гана пайдалуу. Чыныгы дүйнөдөгү маалыматтарга караганда, мындай туруктуу процесстер дүйнө жүзүндөгү өкмөттөр өндүрүштүк көмүртектин бөлүнүп чыгышын азайтуу үчүн эмнелерди ишке ашырууга аракет кылып жатышканына туура келет. Ошондуктан биз көптөгөн компаниялардын айлана-чөйрөгө зыян келтирбеген өндүрүштүк ыкмаларга өтүүсүн көрүп жатабыз.