01 Ievads.
Kopš tās ieviešanas 1960. gados lāzera tehnoloģija ir strauji attīstījusies par galveno instrumentu rūpnieciskajā ražošanā, pateicoties tās augstajam enerģijas blīvumam, labajai virzienam un vadāmībai. Salīdzinājumā ar tradicionālajām mehāniskās apstrādes metodēm, lāzera apstrādei ir ievērojamas priekšrocības: bezkontakta, augsta precizitāte, augsta automatizācijas pakāpe utt. To plaši izmanto rūpnieciskajā ražošanā, piemēram, materiālu griešanā, metināšanā, marķēšanā, urbšanā un piedevu ražošanā. Atbilstoši lāzera veidam un tā procesa īpašībām rūpnieciskā lāzera apstrāde galvenokārt tiek iedalīta trīs kategorijās: lāzergriešana, lāzermetināšana un lāzera piedevu ražošana, no kurām katrai ir savs unikāls mehānisms un pielietojuma joma.
02Lāzera griešana
1. attēls. Lāzergriešanas shēma
Lāzergriešana ir viens no visnobriedušākajiem rūpnieciskajiem lāzera pielietojumiem, izmantojot lielas -jaudas lāzera staru, lai izkausētu un iztvaicētu materiālu, un ar palīggāzi, lai izpūstu izdedžus, lai panāktu augstu efektivitāti un precizitāti. CO₂ lāzers un šķiedru lāzers pašlaik ir galvenais aprīkojums oglekļa tēraudam, nerūsējošajam tēraudam, alumīnija sakausējumiem un citiem materiāliem. vidēji-plānu plākšņu griešana. Šīs tehnoloģijas priekšrocības slēpjas šaurā griešanas spraugā, mazā karstuma -ietekmētajā zonā, nav nepieciešamas veidnes un strauja apstrādes ceļa maiņa, īpaši piemērota automobiļu ražošanai, lokšņu metāla apstrādei un kosmosa un citām prasīgām nozarēm.
(1) Automobiļu ražošanā lāzergriešana tiek izmantota, lai ražotu plašu sastāvdaļu klāstu no virsbūves paneļiem līdz dzinējiem. Piemēram, šķiedru lāzeri tiek izmantoti augstas -izturības tērauda detaļu griešanai ar augstu precizitāti, kā rezultātā tiek iegūti vieglāki transportlīdzekļi.
(2) Aviācijas un kosmosa rūpniecība arī gūst labumu no lāzergriešanas tehnoloģijas, jo īpaši sarežģītu komponentu ražošanā, kas izgatavoti no progresīviem materiāliem, piemēram, titāna un kompozītmateriāliem. Piemēram, īpaši ātrus lāzerus var izmantot, lai grieztu sarežģītas formas titāna detaļas, vienlaikus samazinot termiskos bojājumus un nodrošinot komponenta strukturālo integritāti, būtiski uzlabojot kosmosa komponentu veiktspēju un drošību.
03 Lāzermetināšana
Lāzera metināšana balstās uz lāzera staru, kas lielā ātrumā izkausē metāla materiālus, lai izveidotu savienojumu, kam piemīt liela saplūšanas dziļuma, liela ātruma un zemas siltuma ievades īpašības. Parastie metināšanas režīmi ietver nepārtrauktu lāzermetināšanu un impulsu lāzermetināšanu, kas ir piemēroti plānu plākšņu precīzai metināšanai un dziļās metināšanas scenārijiem. Salīdzinot ar loka metināšanu, lāzera šuvēm ir augsta izturība un zema deformācija, un tās ir piemērotas jaudas akumulatoru iesaiņošanai, nerūsējošā tērauda ierīču metināšanai un kodolenerģijas konstrukciju komponentu ražošanai un citās jomās. Īpaši akumulatoru ražošanā lāzermetināšana ir kļuvusi par galveno savienojuma metodi.
(1) Automobiļu rūpniecībā lāzermetināšanu izmanto, lai savienotu virsbūves paneļus, dzinēja daļas un citas galvenās sastāvdaļas. Piemēram, šķiedru lāzeri tiek izmantoti augstas -izturības tērauda detaļu metināšanai ar augstu precizitāti, tādējādi radot stiprus un izturīgus savienojumus.
(2) Elektronikas rūpniecība Elektronikas rūpniecībā lāzermetināšanu izmanto, lai ar augstu precizitāti savienotu mazus un smalkus komponentus. Piemēram, diožu lāzerus izmanto bateriju elementu metināšanai litija-jonu akumulatoros, lai nodrošinātu elektrisko savienojumu uzticamību.
(3) Aviācijas un kosmosa nozarē Boeing 787 Dreamliner izmanto lāzermetināšanas procesu, lai savienotu titāna sakausējumus ar kompozītmateriāliem, ievērojami samazinot kniežu skaitu, samazinot fizelāžas svaru un uzlabojot degvielas efektivitāti.
04 Lāzera piedevu ražošana
(1) Automobiļu ražošanā Ferrari F1 automašīnas titāna sakausējuma detaļas tiek ražotas, izmantojot lāzera piedevu ražošanas tehnoloģiju, kas uzlabo detaļu karstumizturību un izturību un optimizē automašīnas aerodinamisko dizainu.
(2) Medicīnas nozare Medicīnas nozarē pielāgotu implantu un protēžu ražošanai tiek izmantota lāzera{1}}piedevu ražošana.
(3) Aviācijas un kosmosa rūpniecībā uz lāzera{1}}piedevu ražošanu izmanto sarežģītu komponentu, piemēram, turbīnu lāpstiņu un degvielas sprauslu, ražošanai.
05 Secinājums
Lāzera tehnoloģija kā nozīmīgs atbalsts progresīvai ražošanai paplašina savas rūpnieciskā pielietojuma robežas. Pašlaik lāzera apstrāde attīstās arī lielākas jaudas, augstākas precizitātes un vairāku procesu kompozītmateriālu virzienā, piemēram, lāzera-loka kompozītu metināšana, lāzera īpaši ātra mikroapstrāde un lāzera inteliģenta uzraudzības sistēma. Nākotnē, nepārtraukti popularizējot lieljaudas pusvadītāju lāzerus, viedās vadības sistēmas un videi draudzīgas ražošanas koncepcijas, lāzera apstrādei joprojām būs galvenā loma viedajā ražošanā, personalizētos produktos un ekstrēmo materiālu apstrādē un citās jomās.