Навіны - Асноўныя сферы прымянення лазераў у прамысловасці

З моманту свайго з'яўлення ў 1960-х гадах лазерная тэхналогія хутка ператварылася ў ключавы інструмент у галіне прамысловай вытворчасці дзякуючы высокай шчыльнасці энергіі, добрай накіраванасці і кіравальнасці. У параўнанні з традыцыйнымі метадамі механічнай апрацоўкі, лазерная апрацоўка мае значныя перавагі, такія як бескантактавая, высокая дакладнасць і высокая ступень аўтаматызацыі, і шырока выкарыстоўваецца ў прамысловай вытворчасці, такой як рэзка матэрыялаў, зварка, маркіроўка, свідраванне і адытыўная вытворчасць. У залежнасці ад тыпу лазера і яго тэхналагічных характарыстык, прамысловая лазерная апрацоўка ў асноўным падзяляецца на тры катэгорыі: лазерная рэзка, лазерная зварка і лазерная адытыўная вытворчасць. Кожны тэхналагічны метад мае свой унікальны механізм дзеяння і вобласць прымянення.

Лазерная рэзка

Лазерная рэзка — адно з самых развітых прамысловых прымяненняў лазера. У ёй выкарыстоўваецца магутны лазерны прамень для плаўлення і выпарэння матэрыялаў, які спалучаецца з дапаможным газам для выдалення шлаку, што дазваляе дасягнуць эфектыўнай і дакладнай рэзкі. CO₂-лазеры і валаконныя лазеры ў цяперашні час з'яўляюцца асноўным абсталяваннем, прыдатным для рэзкі сярэдніх і тонкіх пласцін з такіх матэрыялаў, як вугляродзістая сталь, нержавеючая сталь і алюмініевыя сплавы. Перавагі гэтай тэхналогіі заключаюцца ў вузкай шчыліне, невялікай зоне цеплавога ўздзеяння, адсутнасці неабходнасці ў формах і магчымасці хуткай змены шляхоў апрацоўкі. Яна асабліва падыходзіць для такіх галін прамысловасці з высокім попытам, як аўтамабілебудаванне, апрацоўка ліставога металу і аэракасмічная прамысловасць.

У аўтамабільнай вытворчасці лазерная рэзка выкарыстоўваецца для вырабу розных кампанентаў, ад кузаўных панэляў да рухавікоў. Напрыклад, валаконныя лазеры выкарыстоўваюцца для высокадакладнай рэзкі высокатрывалых сталёвых кампанентаў, тым самым дасягаючы палёгкі аўтамабіляў.

(2) Аэракасмічная прамысловасць таксама атрымлівае карысць ад тэхналогіі лазернай рэзкі, асабліва пры вытворчасці складаных кампанентаў з перадавых матэрыялаў, такіх як тытан і кампазітныя матэрыялы. Напрыклад, звышхуткія лазеры могуць выкарыстоўвацца для рэзкі кампанентаў з тытанавых сплаваў складанай формы, мінімізуючы тэрмічныя пашкоджанні і забяспечваючы структурную цэласнасць кампанентаў, значна павышаючы прадукцыйнасць і бяспеку аэракасмічных кампанентаў.

Лазерная зварка

Лазерная зварка дасягае злучэння шляхам хуткага плаўлення металічных матэрыялаў лазерным прамянём, што характарызуецца глыбокім пранікненнем, высокай хуткасцю і нізкай цеплападдачай. Распаўсюджаныя рэжымы зваркі ўключаюць бесперапынную лазерную зварку і імпульсную лазерную зварку, якія падыходзяць для дакладнай зваркі тонкіх пласцін і зваркі з глыбокім пранікненнем. У параўнанні з дугавой зваркай, лазерныя зварныя швы маюць больш высокую трываласць і меншую дэфармацыю і прымяняюцца ў такіх галінах, як упакоўка акумулятараў, зварка кампанентаў з нержавеючай сталі і вытворчасць кампанентаў канструкцый ядзернай энергетыкі. У прыватнасці, у вытворчасці акумулятараў лазерная зварка стала асноўным метадам злучэння.

(1) У аўтамабільнай прамысловасці лазерная зварка выкарыстоўваецца для злучэння панэляў кузава, кампанентаў рухавіка і іншых важных дэталяў. Напрыклад, валаконныя лазеры выкарыстоўваюцца для высокадакладнай зваркі высокатрывалых сталёвых кампанентаў для стварэння трывалых і даўгавечных злучэнняў.

(2) У электроннай прамысловасці лазерная зварка выкарыстоўваецца для высокадакладнага злучэння невялікіх і дакладных кампанентаў. Напрыклад, дыёдныя лазеры выкарыстоўваюцца для зваркі акумулятарных элементаў у літый-іённых акумулятарах, каб забяспечыць надзейнасць электрычных злучэнняў.

(3) У аэракасмічнай прамысловасці Boeing 787 Dreamliner выкарыстоўвае тэхналогію лазернай зваркі для злучэння тытанавых сплаваў і кампазітных матэрыялаў, што значна памяншае колькасць заклёпак, зніжае вагу фюзеляжа і павышае паліўную эфектыўнасць.

Лазерная тэхналогіяЯк важны слуп перадавой вытворчасці, лазерная апрацоўка пастаянна пашырае межы свайго прамысловага прымянення. У цяперашні час лазерная апрацоўка таксама развіваецца ў напрамку большай магутнасці, больш высокай дакладнасці і шматпрацэснай інтэграцыі, такіх як лазерна-электрадугавая кампазітная зварка, лазерная звышхуткая мікраапрацоўка і лазерныя інтэлектуальныя сістэмы маніторынгу. У будучыні, з пастаянным развіццём магутных паўправадніковых лазераў, інтэлектуальных сістэм кіравання і канцэпцый "зялёнай" вытворчасці, лазерная апрацоўка будзе працягваць адыгрываць ключавую ролю ў інтэлектуальнай вытворчасці, персаналізаванай прадукцыі і экстрэмальнай апрацоўцы матэрыялаў.