EN
Хэрхэн Лазертай хайгуулын машин Ажил: Үндсэн зарчим
Лазерын цацраг бохирголтын технологийн шинжлэх ухаан
Лазерь туяатай элсэх нь металлын гадаргуудад хүчтэй гэрлийн эрчим хүч түлшрүүлж, тэдгээрийг эргэж нэгдэх хүртэл ажилладаг. Лазер нь энэ хүчтэй гэрлийг гаргаж, яг зэсийн хэрэгцээтэй газарт чиглүүлж, зорилтот газар дээр нь чиглүүлж байна. Энд хамгийн чухал нь лазер гэрлийн долгионы урт байдаг. Учир нь янз бүрийн материал нь янз бүрээр гэрэл авч байдаг. Жишээ нь, талбайн лазер нь 1064 нанометр урттай байдаг. Энэ нь алюминий болон цамхаг зэрэг зүйлсийг хасахэд их тохиромжтой. Бид ямар материалын хувьд зөв долгионы урттай ажиллах нь хайгуулын процессын үеэр металлуудын хооронд хүчтэй холболт бий болгоход бүх зүйлийг өөрчлөх болно.
Дэлхий даяар үйлдвэрлэлийн лабораторид юу болж байгааг харахад лазертай элсэл нь бусад аргаар харагддаг муухай алдаагүй цэвэр, удаан эдэлгээтэй нэгдмэл хийхэд маш сайн үр дүнг авчирдаг нь тодорхой. Энд тод байдал нь ч бас чухал. Лазертай хайлуулсан материал нь процессын үеэр дулаантай холбоотой урвалд өртөж, илүү сайн даралтын хүчтэй байдаг. Тиймээс автомашин үйлдвэрлэл, онгоцны үйлдвэрлэлийн олон үйлдвэрүүд энэ технологийг ашиглаж байна. Онгоцны хөлөг, машинны цогцолборт хамгийн жижиг алдаа ч гэсэн гамшгийн үр дагавартай болзошгүй. Лазертай элсэл нь тэдэнд ийм чухал эд ангид шаардлагатай аюулгүй байдлын нэмэлт хэсгийг өгдөг. MIG, TIG хайгуулын зэрэг хуучин техникүүдтэй харьцуулахад лазер нь зөвхөн нэг хэсэг дараалан илүү тогтвортой чанартай бүтээгдэхүүн нийлүүлж байдаг. Энэ нь үйлдвэрлэгчид чухал эд ангиудтай холбоотой үедээ хүссэн зүйл юм.
Үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд: Генератораас эхлэн цэгцтэй цацраг хүртэл
Лазертай хайгуулын машин тохирох цэгцтэй нэгдэл бүхий хэд хэдэн чухал хэсгээс бүрдэж байдаг. Түүний төвд лазер өөрөө байдаг бөгөөд энэ нь гэрлийн хүчтэй цацрагийг үүсгэдэг. Дараа нь энэ чадалтай гэрлийг шаардлагатай газар чиглүүлэх замын систем буюу хүртээлтийн систем байдаг. Эцэст нь бүх тухайн энергиудыг ажиллах материалын дээр нэг цэгт нь хуримтлуулдаг фокусын оптик байдаг. Дараа нь юу болох вэ? Тэгэхээр энэ нэгтгэсэн дулаан нь материалыг тухайн цэгт хайлуулж, хүрээлэн буй орчинд хэт их нөлөөлөл үзүүлэхгүйгээр хүчтэй холбоос үүсгэдэг. Бодож үзвэл энэ нь маш ухаалаг инженерийн шийд болж таарна!
Лазертай хайлуулсан системийн бүх хэсэг нь эрчим хүчийг тогтмол урсгахад нөлөөлж, хайлуулсан нь зөв болж байна. Женератор нь лазер гул гулсыг үүсгэж, дараа нь гул гулсыг дамжуулах систем болон түлшлэгдэх линзүүд нь энэ бүх эрчим хүчийг хайгуулын үйл ажиллагааны үеэр яг хаана явах ёстой вэ гэдгийг баталж өгдөг. Лазерын янз бүрийн хувилбарыг авч үзвэл CO2 болон талбай лазер нь өөр өөрөөр ажилладаг тул онцлогтой. CO2 лазер нь 10.6 мкн-ийн долгионы урттай ажилладаг бөгөөд металл бус материалыг үр ашигтай ашигладаг тул пластмас, мод зэрэг зүйлийг хасахдаа илүү тохиромжтой байдаг. Нүүрсний лазер нь онцгой нарийвчлалтай байдаг тул металл үйлдвэрлэгчдийн дунд ихээр хэрэглэгддэг. Тус бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хамтын ажиллагааг мэдэх нь үйлдвэрлэгчдэд ямар төрлийн хайгуулын ажлыг хийхээ харгалзан үзэхэд лазер системийн аль нэгнийхээ хооронд сонгохдоо илүү тодорхой дүрс бий болгодог.
Традиционал уулзах технологитой харьцуулахад их агуулагддаг үзүүлэлтүүд
Тэнцэхгүй нарийвчлал ба хамгийн бага дулааны цохилт
Лазертай хайлуулах машин нь маш нарийн хяналттай байдаг. Энэ нь тэдгээрийг нарийн загвар, жижиг эд ангиуд дээр ажиллахдаа маш сайн байдаг. Эдгээр машинуудыг өөр болгодог нь тэд ажилтнууд лазер тугийг материал дээр шаардлагатай газарт яг байрлуулж чаддаг. Хөрс нь маш нягт төвлөрсөн байдаг тул эрчим хүч нь багасдаг бөгөөд эргэн тойрны газар эрчим хүч багатай байдаг. Энэ нь материал нь хуучин сургуулийн хайлуурчлах аргаар ихэвчлэн тохиолдож буй асуудал болох ямар нэгэн зүйлийг хайлуулсны дараа урвагдах эсвэл урвагдах магадлал бага байдаг гэсэн үг юм. Үйлдвэрлэлийн мэдээллээр лазертай элсэх нь уламжлалт аргаар давхар зэвсэх үед урвалын асуудал 70 орчим хувиар буурдаг. Иймэрхүү нарийвчлал нь яагаад маш олон үйлдвэрлэгчид эдгээр машин дээр үнэн зөв, тогтвортой байдлыг шаарддаг чухал ажил хийхэд итгэдэг болохыг тайлбарладаг. Энэ нь онгоцны үйлдвэрлэл, эмнэлгийн тоног төхөөрөмжийн үйлдвэрлэл зэрэг салбарт онцгой ач холбогдолтой бөгөөд жижиг алдаа ч гэсэн ноцтой
Хурдны сайжруулалт ба үйлдвэрлэлийн үр ашиг
Лазертай хайлуулах нь хуучин сургуулийн арга зүйээс ялгарах нь энэ нь илүү хурдан ажилладаг бөгөөд энэ хурд нь үйлдвэрүүд үйлдвэрлэхэд ихээхэн ялгаатай. Лазер маш хурдан ажилласнаар үйлдвэрлэгчид ижил хугацаанд илүү их зүйл хийж чаддаг. Энэ нь илүү хурдан бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх боломжтой гэсэн үг. Нэг шилжихэд зарцуулагдах цаг хугацаа хурдан нэмэгдэж, компаниуд нэг бүрээ хийхэд бага хугацаа зарцуулдаг. Лазертай элсэх технологийг ашигласан зарим үйлдвэрүүд нь ашиглалтанд орсноос хойш хэдэн сарын дотор үйлдвэрлэлээ хагастай нэмэгдүүлсэн байна. Цахилгаан эрчим хүчний төлбөрөө хэмнэхээс гадна энэ машин нь бүх зүйл хэвийн явагдаж байгаа тул цахилгаан эрчим хүчний шугамд ажиллах ажилчдын хэрэгцээг багасгаж байна. Захиалгыг хангахын зэрэгцээ зардлыг хянахыг хичээдэг аж ахуйн нэгжүүдэд энэ төрлийн үр ашиг нь өнөөгийн хязгааргүй үйлдвэрлэлийн зах зээлд алтны хог юм.
Анхны бат бөх байдлын чанар болон ганганы чанар
Лазертай элсэн зэвсэг нь механик хүч чадалтай холбоотойгоор онцлогтой бөгөөд уламжлалт элсэн зэвсгийн техникээс илүү сайн ажилладаг. Хамгийн гол нь лазер технологийг ашигласны дараа элсэх зузаан хэрхэн цэвэрхэн болдог. Энэ нь үйлдвэрлэгчид дараа нь нэмэлт машинжуулалтын ажилд бага цаг зарцуулж, эцсийн эцэст илүү удаан эдэлдэг бүтээгдэхүүнтэй болно гэсэн үг юм. Энэ цэвэр хувцас хувцасны шалтгаан юу вэ? Учир нь лазер нур нь үйл явцад маш төвлөрсөн байдаг. Энэ нь бохирдол үүсэх асуудлыг багасгах, мөн адил илүү нарийн, багахан төгсгөл хийх шаардлагатай гадаргууг бий болгоход тусалдаг. Бодит туршилтаар лазертай хайлуулсан эд ангиуд багадаа алдагдалтай байдаг. Ялангуяа машин, онгоц зэрэг хүнд орчинд чухал. Энэ өндөр хүч чадал, ерөнхий чанар нь илүү сайн тул янз бүрийн салбарын олон компаниуд дарамтад орохгүй эд ангид хэрэгтэй үедээ лазертай хайлуулахыг илүүд үздэг.
Үйлдвэрлэлийн салбарт дахь үйлдвэрлэлийн хэрэглээ
Автомашины салбар: Биеийн цуглуулга болон цахилгаан автомашины батерей үйлдвэрлэл
Лазертай хайлуулах тоног төхөөрөмж нь өнөөдөр машин үйлдвэрлэх арга барилыг өөрчилж байна. Ялангуяа автомашины цогцолборыг нэгтгэж, цахилгаан тээврийн хэрэгслийн батарейг үйлдвэрлэхэд. Эдгээр машин нь металлын хэсгүүдийг нэгтгэн үнэн зөв зэмсүүлж, уламжлалт аргаар харьцуулахад бага дулаан үүсгэдэг. Энэ нь илүү чанартай, аюулгүй тээврийн хэрэгслийг илэрхийлдэг. Жишээ нь EV-ийн батарейн багцыг авч үзье. Бүтээгч нар лазертай хайлуулах техникийг ашиглахдаа, багцын доторх бүх жижиг эсийг илүү найдвартай холбодог. Энэ нь дараа нь үүсэх асуудлуудыг багасгаж, батарейг илүү удаан эдэлдэг. Автомашины гол үйлдвэрлэгчдийн ихэнх нь энэ технологийг үйлдвэрүүдэд нь нэвтрүүлж эхэлсэн. Учир нь энэ нь одоогийн автоматжуулалтын системүүдтэй маш сайн ажилладаг. Мөн ажилчид үйл явцад хүчтэй халуун цүнхэд өртөхгүй тул осол бага тохиолдож байна.
Автомашины үйлдвэрлэлд энэ өдрүүдэд илүү олон компани лазертай хайгуулын машин ашиглаж байна. Олон улсын робототехникийн холбооноос гаргасан судалгаагаар автомашины үйлдвэрүүд үйлдвэрлэлийн шугамаар лазертай элсэх автоматжуулсан төхөөрөмжийг нэлээд ихээр ашиглаж байна. Бид энд үйлдвэрлэгчид илүү сайн үр дүнг олж, мөн адил мөнгө хэмнэх арга замыг хайж байгаагийн гэрч болж байна. Эдгээр лазер системүүд нь уламжлалт арга зүйд нийцэж чадахгүй зүйлсийг санал болгож байна. Товчтой байдал, хурдны хувьд энэ нь сар бүр хэдэн мянган тээврийн хэрэгслийг бүтээхэд маш чухал юм.
Электроник: Микро элементүүдийн үйлдвэрлэл
Лазертай элэгний үйл ажиллагаа нь цахилгаан хэрэгслийн жижиг эд ангиудыг үйлдвэрлэхэд улам чухал болж байна. Хэрэглэгчид жижиг, илүү хүчтэй гар утас хэрэглэхийг хүсдэг тул үйлдвэрлэгчид чанартай байхын зэрэгцээ эд өлгийн хэмжээг багасгахын тулд маш хэцүү бэрхшээлтэй тулгардаг. Лазертай элсэл энэ асуудлыг маш сайн шийддэг. Учир нь энэ нь нарийн хэсгүүдийг нэгтгэхэд гайхалтай нарийвчлалтай байдаг. Энэ нь үйлдвэрлэгчид нарийн сүлжээ болон бусад микроскопийн элементүүдийг эвдэрэхгүйгээр бүтээх боломжтой гэсэн үг. Тиймээс ч бид өнөөдөр ухаалаг гар утас, эмнэлгийн имплант зэрэг маш олон жижиг төхөөрөмжийг зах зээлд гаргаад байна.
Цахилгаан хэрэгсэл улам төвөгтэй болж байгаатай холбоотойгоор лазертай хайлуулах нь зүйлд найдвартай байхын тулд маш чухал болсон. Жишээ нь, доктор Жон Доу, тэр нь дэлхийн өнцөг булан бүрт электрон үйлдвэрлэлийн зөвлөхөөр ажилладаг. Тэрбээр лазертай элсэх нь жижигхэн цахилгаан эд ангид гайхалтай үйл ажиллагаа явуулдаг гэдгийг олон удаа тэмдэглэдэг. Энэ давуу талтай холбоотойгоор олон үйлдвэрүүд улам бүр багасч байгаа ч хүчтэй хүчин чадалтай төхөөрөмжүүдийг үйлдвэрлэхэд лазертай элсэх техникээр ажилладаг.
Агаарын болон эмнэлгийн төхөөрөмж үйлдвэрлэх
Лазертай хайлуулж үйлдвэрлэх нь нисэх онгоцны үйлдвэрлэл болон эмнэлгийн тоног төхөөрөмжийн үйлдвэрлэлд маш чухал болсон. Тодруулбал, онгоцны загварыг ашиглахдаа энэ аргыг онгоцны цогцолбор, түлшний системийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд зэрэг чухал хэсгүүдийг бүтээхэд ашигладаг. Ер нь хэн ч газар дээрээс хэдэн мянган метрийн өндөрт нисдэг юмтай харьцахдаа эвдэрсэн зэсийн халдвар болмооргүй. Лазертай элсэх нь энд онцлогтой нь нислэгийн үйл ажиллагааны үед хэт хүнд нөхцөлд тусалдаг хүчтэй холбоо бий болгож, мөн л зохицуулагч байгууллагууд маш нарийн дагаж мөрдөж буй агаарын тээврийн аюулгүй байдлын бүх хатуу стандартыг хангаж чаддаг.
Лазертай элсэх нь эмнэлгийн төхөөрөмж үйлдвэрлэхэд чухал болсон бөгөөд үүнд үрэвсэлгүй байдал, бүтцийн бүрэн бүтэн байдал хамгийн чухал, ялангуяа зүрхний цонх, ортопедийн имплант зэрэг зүйлсийг үйлдвэрлэхэд чухал ач холбогдолтой. Энэ технологийн онцлог нь өвчтөний аюулгүй байдлыг эрсэдэж болох хатуу хээрийн болон бохирдолтой газруудыг үлдээхгүйгээр материалыг тохиргооноор холбож чаддаг. FDA болон Европын Агаарын тээврийн аюулгүй байдлын агентлаг аль аль нь лазертай элсэх техникүүдийг хатуу чанарын шалгалтаас давсан эмнэлгийн хэрэгслийг үйлдвэрлэхэд найдвартай байдаг гэж албан ёсоор хүлээн зөвшөөрсөн. Ширээний хөдөлгөөний системийн болон онгоцны бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд ажилладаг үйлдвэрлэгчдийн хувьд эдгээр зохицуулах байгууллагуудаас зөвшөөрөл авах нь тэд бүтээгдэхүүнийг аюулгүй байдлын стандартад нийцсэн гэдгийг мэдэн найдвартай худалдаж авч болно гэсэн үг юм. Олон хууль тогтоомж хэрэглээг дэмжиж байгаа нь лазертай хайлуулах нь маш их хэмжээний нарийвчлал шаарддаг олон салбарт хэр чухал болсон талаар олон зүйлийг харуулж байна.
Ирээдүйн чиг хандлага дэвшүүлэхэд хөтөлж буй
Industry 4.0 болон автоматжуулалттай интеграцлах
Лазертай элсэх нь үйлдвэрлэлийн үйлдвэрлэлийг нэмэгдүүлэхэд холбогдлын онцлог, автоматжуулсан системийг нэгтгэн үйлдвэрлэлийн 4.0 өөрчлөлтөд гол үүрэг гүйцэтгэдэг. Үүнд илүү сайн сүлжээний дэд бүтэц, машинны сургалтын чадавхи бий болсон тул үйлдвэрүүд үйлдвэрүүдийн орчмын олон төрлийн Интернэт-ийн мэдрэгчээс (IoT) шууд мэдээллийн шинжилгээг ашиглан лазертай хайлуулах техникийг нь сайжруулж эхэлж байна. Үр дүнд нь юу болсон бэ? Роботнууд хэсгүүдийн алдаа гарч, үйлдвэрлэлийн хуваарийг зохистой тохируулж чаддаг ухаалаг үйлдвэр. Сүүлийн үеийн судалгаанаас харахад маш гайхалтай үр дүн гарсан байна. Аж үйлдвэрийн салбар цахим эрин үеийн шаардлагад дасан зохицох тусам лазертай хайлуулах нь зөвхөн хэрэгсэл биш, харин орчин үеийн үйлдвэрлэлийн өдөр тутмын үйл ажиллагааны чухал хэсэг болж байна.
Гар ашиглалтын болон зөөврийн лазерийн бохирдлын инноваци
Гар болон гар лазертай хутгалах машин нь одоо олон жижиг дунд бизнес эрхлэгчдийн хүртээмжд хүрч, янз бүрийн төсөл дээр ажиллахдаа дарамттай, үнэн зөв байдлыг олгодог. Эдгээр нь элсэх багаж хэрэгслийн бусдаас ялгарах нь тэдгээрийн тээвэрлэх чадвар юм. Тэднийг амархан хөдөлгөж болно. Энэ нь талбайн засвар, засварын ажил хийхэд чухал ач холбогдолтой. Зах зээлийн судалгаагаар сүүлийн үед энэ жижиг хуурайшуулсан зэсийн системд ихээхэн сонирхлын өсөлт гарч байгаа бөгөөд ялангуяа орон нутгийн үйлдвэрүүдэд их газар эзэмшэхгүй, гэхдээ ажил нь зөв хийгддэг зүйл хайж байгаа аж. Үнэ буурч, хэрэглээ сайжирч байгаатай зэрэгцээ эдгээр төхөөрөмжүүд нь барилга, автомашины засварын цех, бүр загвар зохион бүтээх студид элсэх ажилд хэрхэн ханддаг талаар өөрчлөгдөж байгааг бид харж байна.
Материалын олон талт чанар болон байгаль орчны өртөг дээрх давуу тал
Лазертай элсэл металл, пластмас, бүр композит гэх мэт бүх төрлийн материалаар ажилладаг. Энэ нь түүнийг үйлдвэрлэлийн янз бүрийн ажилд ихээхэн олон талт болгодог. Гэхдээ энэ технологи үнэхээр байгальтай холбоотой. Хувьсгал аргаар харьцуулахад лазертай элсэл нь эрчим хүчний хэрэглээг багасгаж, хог хаягдлыг багасгаж байна. Байгаль орчны зохицуулалтын өсөлттэй тулгарсан үйлдвэрлэгчид байгаль орчны хувьд зөв учраас лазер системд шилжиж эхэлжээ. Бодит ертөнцийн өгөгдлийг харвал, энэ төрлийн тогтвортой үйл явц нь дэлхийн засгийн газар үйлдвэрлэлийн нүүрстөрөгчийн хаягдлыг бууруулах талаар юу хийхийг хичээдэгтэй яг уялдуулан тохирох юм. Тийм ч учраас олон компани байгаль орчинд ээлтэй үйлдвэрлэлийн арга барилд шилжиж байна.