Шилэн лазерын боловсруулалтын өнөөгийн байдал, боломжуудыг судлах

Сүүлийн 10 жилийн хугацаанд лазерын үйлдвэрлэлийн технологи хурдацтай хөгжиж байгаа бөгөөд үндсэн хэрэглээ нь металл материалыг лазераар боловсруулах явдал юм. Металлыг лазераар зүсэх, лазераар гагнах, лазераар бүрэх зэрэг нь металлын лазер боловсруулах хамгийн чухал процессуудын нэг юм. Гэсэн хэдий ч концентраци нэмэгдэхийн хэрээр лазерын бүтээгдэхүүний нэгэн төрлийн байдал эрс нэмэгдэж, лазерын зах зээлийн өсөлтийг хязгаарлаж байна. Тиймээс лазерын хэрэглээг даван туулахын тулд шинэ материаллаг талбарууд руу тэлэх ёстой. Лазер хэрэглэхэд тохиромжтой металл бус материалд даавуу, шил, хуванцар, полимер, керамик болон бусад зүйлс орно. Материал бүр нь олон салбарыг хамардаг боловч боловсорч гүйцсэн боловсруулалтын техникүүд аль хэдийн байдаг тул лазераар орлуулах нь тийм ч амар ажил биш юм.

Металл бус материалын талбарт орохын тулд энэ материалтай лазер харилцан үйлчлэх боломжтой эсэх, сөрөг урвал үүсэх эсэхийг шинжлэх шаардлагатай. Одоогийн байдлаар шил нь нэмүү өртөг өндөртэй, багц лазер боловсруулалтын хэрэглээний томоохон салбар гэдгээрээ онцлог юм.

Шилэн лазер хайчлахад зориулсан том зай

Шил нь автомашин, барилга, анагаах ухаан, электроник зэрэг янз бүрийн салбарт хэрэглэгддэг чухал үйлдвэрлэлийн материал юм. Түүний хэрэглээ нь микрометрээр хэмжигддэг жижиг оврын оптик шүүлтүүрээс эхлээд автомашин, барилга гэх мэт салбарт хэрэглэгддэг том хэмжээний шилэн хавтан хүртэл байдаг.

Шилийг оптик шил, кварц шил, бичил талст шил, индранил шил гэх мэтээр ангилж болно. Шилний чухал шинж чанар нь хэврэг чанар бөгөөд уламжлалт боловсруулалтын аргуудад ихээхэн бэрхшээл учруулдаг. Шилэн хайчлах уламжлалт аргууд нь ихэвчлэн хатуу хайлш эсвэл алмаазан багажийг ашигладаг бөгөөд зүсэх процессыг хоёр үе шатанд хуваадаг. Нэгдүгээрт, алмаазан үзүүртэй багаж эсвэл хатуу хайлш нунтаглах дугуй ашиглан шилэн гадаргуу дээр ан цав үүсдэг. Хоёрдугаарт, хагарлын шугамын дагуу шилийг салгахын тулд механик хэрэгслийг ашигладаг. Гэсэн хэдий ч эдгээр уламжлалт процессууд нь тодорхой сул талуудтай байдаг. Тэдгээр нь харьцангуй үр ашиг багатай тул тэгш бус ирмэгүүд ихэвчлэн хоёрдогч өнгөлгөө шаарддаг бөгөөд тэдгээр нь маш их хог хаягдал, тоос үүсгэдэг. Түүнчлэн, шилэн хавтангийн дунд нүх өрөмдөх, жигд бус хэлбэрийг огтлох гэх мэт ажлуудын хувьд уламжлалт аргууд нь нэлээд хэцүү байдаг. Эндээс л лазер зүсэх шилний давуу тал тодорч байна. 2022 онд Хятадын шилэн үйлдвэрлэлийн борлуулалтын орлого ойролцоогоор 744.3 тэрбум юаньд хүрсэн байна. Шилний үйлдвэрлэлд лазер зүсэх технологийн нэвтрэлтийн түвшин эхний шатандаа байгаа нь лазер зүсэх технологийг орлуулахад ихээхэн орон зай байгааг харуулж байна.

Шилэн лазер зүсэлт: Гар утаснаас эхлээд

Шилэн лазер зүсэлт нь ихэвчлэн Bezier фокусын толгойг ашигладаг бөгөөд шилэн дотор өндөр хүч чадал, нягтралтай лазер туяа үүсгэдэг. Шилэн доторх Bezier туяаг төвлөрүүлснээр материалыг агшин зуур ууршуулж, ууршилтын бүсийг бий болгож, дээд ба доод гадаргуу дээр хагарал үүсгэн хурдацтай өргөсдөг. Эдгээр хагарал нь тоо томшгүй олон жижиг нүх сүвээс бүрдэх зүсэх хэсгийг бүрдүүлдэг бөгөөд гаднах стрессийн хугарлыг дамжин зүсэх боломжийг олгодог.

Лазер технологийн томоохон дэвшлийн ачаар эрчим хүчний түвшин мөн нэмэгдсэн. 20Вт-аас дээш хүч чадалтай нано секундын ногоон лазер нь шилийг үр дүнтэй огтолж чаддаг бол 15Вт-аас дээш хүчин чадалтай пикосекундын хэт ягаан туяаны лазер нь 2мм-ээс доош зузаантай шилийг хялбархан зүсдэг. 17 мм хүртэл зузаантай шил огтолдог Хятадын үйлдвэрүүд байдаг. Лазер зүсэх шил нь өндөр үр ашигтай байдаг. Жишээлбэл, 3 мм зузаантай шилэн дээр 10 см диаметртэй шилэн хэсгийг огтлоход механик хутгаар хэдэн минут зарцуулдаг бол лазераар огтлоход ердөө 10 секунд зарцуулдаг. Лазераар зүссэн ирмэгүүд нь гөлгөр, 30мкм хүртэл ховилын нарийвчлалтай, ерөнхий үйлдвэрлэлийн бүтээгдэхүүнд хоёрдогч боловсруулалт хийх шаардлагагүй болно.

Лазер зүсэх шил нь 6-7 жилийн өмнөөс эхэлсэн харьцангуй сүүлийн үеийн хөгжил юм. Гар утасны үйлдвэрлэлийн салбар нь камерын шилний бүрхэвч дээр лазер хайчлах аргыг хэрэглэж, лазер үл үзэгдэх зүсэх төхөөрөмжийг нэвтрүүлснээр эрчимтэй хөгжиж байсан анхны хэрэглэгчдийн нэг байв. Бүтэн дэлгэцтэй ухаалаг гар утас түгээмэл болсноор том дэлгэцтэй шилэн хавтанг бүхэлд нь лазераар зүсэх нь шил боловсруулах хүчин чадлыг эрс нэмэгдүүлсэн. Гар утасны шилэн эд ангиудыг боловсруулахад лазераар зүсэх нь түгээмэл болсон. Энэхүү чиг хандлагыг гар утасны тагны шилийг лазераар боловсруулах автомат төхөөрөмж, камерын хамгаалалтын линзний лазер хайчлах төхөөрөмж, шилэн дэвсгэрийг лазераар өрөмдөх ухаалаг төхөөрөмж голлон авчирсан.

Машинд суурилуулсан электрон дэлгэцийн шил нь лазер хайчлах аргыг аажмаар нэвтрүүлж байна

Машинд суурилуулсан дэлгэц нь ялангуяа төвийн удирдлагын дэлгэц, навигацийн систем, хяналтын камер гэх мэт маш их шилэн хавтанг хэрэглэдэг. Өнөө үед олон шинэ эрчим хүчний машинууд ухаалаг систем, том хэмжээтэй төвийн хяналтын дэлгэцээр тоноглогдсон байдаг. Ухаалаг системүүд нь автомашинд стандарт болж, том, олон дэлгэцтэй, түүнчлэн 3D муруй дэлгэц нь аажмаар зах зээлийн гол урсгал болж байна. Машинд суурилуулсан дэлгэцийн шилэн хавтангууд нь маш сайн шинж чанартай тул өргөн хэрэглэгддэг бөгөөд өндөр чанартай муруй дэлгэцийн шил нь автомашины үйлдвэрлэлийн салбарт илүү сайн туршлага өгөх болно. Гэсэн хэдий ч шилний өндөр хатуулаг, хэврэг чанар нь боловсруулахад хүндрэл учруулдаг.

Машинд суурилуулсан шилэн дэлгэц нь өндөр нарийвчлал шаарддаг бөгөөд угсарсан бүтцийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хүлцэл маш бага байдаг. Дөрвөлжин / баар дэлгэцийг огтлох үед том хэмжээст алдаа нь угсралтын асуудалд хүргэж болзошгүй юм. Уламжлалт боловсруулалтын аргууд нь дугуй зүсэх, гараар хугалах, CNC хэлбэржүүлэх, зүсэх гэх мэт олон үе шаттай байдаг. Механик боловсруулалт хийдэг учраас үр ашиг багатай, чанар муутай, ургац багатай, өртөг өндөртэй зэрэг хүндрэлтэй байдаг. Дугуйг огтолсны дараа нэг машины төвийн хяналтын бүрхүүлийн шилэн хэлбэрийг CNC боловсруулахад 8-10 минут зарцуулагдана. 100 Вт-аас дээш хүчтэй хэт хурдан лазерын тусламжтайгаар 17 мм-ийн шилийг нэг цохилтоор огтолж болно; үйлдвэрлэлийн олон процессыг нэгтгэх нь үр ашгийг 80% -иар нэмэгдүүлдэг бөгөөд 1 лазер нь 20 CNC машинтай тэнцдэг. Энэ нь бүтээмжийг ихээхэн сайжруулж, нэгжийн боловсруулалтын зардлыг бууруулдаг.

Шилэн дэх лазерын бусад хэрэглээ

Кварцын шил нь өвөрмөц бүтэцтэй тул лазераар зүсэхэд хэцүү байдаг ч фемтосекундын лазерыг кварцын шилэн дээр сийлбэр хийхэд ашиглаж болно. Энэ нь кварцын шилэн дээр нарийн боловсруулалт хийх, сийлбэр хийх зориулалттай фемтосекундын лазерын хэрэглээ юм.Femtosecond laser технологи нь сүүлийн жилүүдэд хурдацтай хөгжиж буй дэвшилтэт боловсруулалтын технологи бөгөөд боловсруулалтын маш өндөр нарийвчлал, хурдтай, янз бүрийн материалын гадаргуу дээр микрометрээс нанометрийн түвшинд сийлбэр хийх, боловсруулах чадвартай. Лазер хөргөх технологи нь өөрчлөгдөж буй зах зээлийн эрэлтээс хамааран өөр өөр байдаг. Биднийг шинэчилдэг туршлагатай хөргөгч үйлдвэрлэгчийн хувьдус хөргөгч Зах зээлийн чиг хандлагад нийцсэн үйлдвэрлэлийн шугам, TEYU хөргөгч үйлдвэрлэгчийн CWUP-цуврал хэт хурдан лазер хөргөгч нь 60 Вт хүртэлх пикосекунд болон фемтосекунд лазерыг үр ашигтай, тогтвортой хөргөх шийдлээр хангаж чадна.

Шилийг лазераар гагнах нь сүүлийн 2-3 жилд гарч ирсэн шинэ технологи бөгөөд анх Германд гарч ирсэн. Одоогоор Хятадад Хуагон Лазер, Ши-Аний Оптик, Нарийн Механикийн Институт, Харбин Хит Гагнуурын Технологи зэрэг цөөхөн хэдэн нэгж энэ технологид нэвтэрсэн байна.Өндөр хүчин чадалтай, хэт богино импульсийн лазерын нөлөөн дор лазерын үүсгэсэн даралтын долгион нь шилэнд микро хагарал эсвэл стрессийн концентрацийг үүсгэж, хоёр ширхэг шилний хооронд холбоо тогтооход тусалдаг. Гагнуурын дараа наасан шил нь маш бат бөх бөгөөд 3 мм зузаантай шилний хооронд нягт гагнуур хийх боломжтой болсон. Цаашид судлаачид шилийг бусад материалаар давхарлан гагнах ажилд анхаарлаа хандуулж байна. Одоогийн байдлаар эдгээр шинэ процессууд нь багц хэлбэрээр өргөн хэрэглэгдэж амжаагүй байгаа ч боловсорч гүйцсэний дараа тэдгээр нь өндөр чанартай хэрэглээний зарим салбарт чухал үүрэг гүйцэтгэх нь дамжиггүй.

• Жил байгуулагдсан
  --
• Хүнджилийн эелдэг
  --
• Улс / бүс
  --
• Үндсэн салбар
  --
• Үндсэн бүтээгдэхүүн
  --
• Аж ахуйн нэгжийн хууль ёсны хүн
  --
• Нийт ажилтан
  --
• Жилийн гаралтын утга
  --
• Экспортын зах зээл
  --
• Хамтын үйлчлүүлэгчид
  --