01 Зузаан хавтан лазер нуман хайбрид гагнуур
Зузаан хавтан (зузаан ≥ 20мм) гагнуур нь сансар огторгуй, навигаци, хөлөг онгоц, төмөр замын тээвэр гэх мэт чухал салбарт томоохон тоног төхөөрөмж үйлдвэрлэхэд гол үүрэг гүйцэтгэдэг. Эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь ихэвчлэн том зузаан, нарийн төвөгтэй холболтын хэлбэр, нарийн төвөгтэй үйлчилгээ зэргээр тодорхойлогддог. орчин. Гагнуурын чанар нь төхөөрөмжийн гүйцэтгэл, ашиглалтын хугацаанд шууд нөлөөлдөг. Гагнуурын хурд удаан, шүрших ноцтой асуудлуудаас шалтгаалан уламжлалт хийн хамгаалалттай гагнуурын арга нь гагнуурын үр ашиг бага, эрчим хүчний өндөр зарцуулалт, их хэмжээний үлдэгдэл стресс зэрэг бэрхшээлтэй тулгардаг бөгөөд энэ нь үйлдвэрлэлийн байнга өсөн нэмэгдэж буй шаардлагыг хангахад хэцүү болгодог. Гэсэн хэдий ч лазер нуман эрлийз гагнуурын технологи нь уламжлалт гагнуурын технологиос ялгаатай. Энэ нь давуу талыг амжилттай хослуулсанлазер гагнуурба нуман гагнуур, 1-р зурагт үзүүлсэн шиг их хэмжээний нэвтрэлтийн гүн, хурдан гагнуурын хурд, өндөр үр ашигтай, илүү сайн гагнуурын чанар зэрэг шинж чанаруудтай. Тиймээс энэ технологи нь олны анхаарлыг татаж, зарим гол салбарт хэрэглэгдэж эхэлсэн.
Зураг 1 Лазер нуман эрлийз гагнуурын зарчим
02 Зузаан хавтангийн лазер нуман эрлийз гагнуурын судалгаа
Норвегийн Үйлдвэрлэлийн Технологийн Хүрээлэн болон Шведийн Луле Технологийн Их Сургууль хамтран 45 мм зузаантай бичил хайлштай өндөр бат бэх бага хайлштай гангийн 15 кВт-аас доош хүчин чадалтай нийлмэл гагнасан холболтын бүтцийн жигд байдлыг судалжээ. Осакагийн их сургууль болон Египетийн Төв металлургийн судалгааны хүрээлэн 20 кВт чадалтай шилэн лазер ашиглан зузаан хавтангуудыг (25 мм) нэг дамжлагатай лазер нуман эрлийз гагнуурын үйл явцын талаар судалгаа хийж, ёроолын довтолгооны асуудлыг шийдвэрлэхийн тулд доод давхарга ашиглан хийсэн. Данийн Force Technology компани 40 мм зузаантай ган хавтанг 32 кВт-ын эрлийз гагнуурын судалгаанд 16 кВт-ын хоёр дискний лазерыг цувралаар ашигласан нь далайн салхины цахилгааны цамхагийн суурийн гагнуурын ажилд өндөр хүчин чадалтай лазер нуман гагнуурыг ашиглах төлөвтэй байгааг харуулж байна. , Зураг 2-т үзүүлснээр Харбин гагнуур ХХК нь өндөр хүчин чадалтай хатуу лазер хайлуулах электродын нуман эрлийз дулааны эх үүсвэрийн үндсэн технологи, тоног төхөөрөмжийг нэгтгэх технологийг эх орондоо анх удаа эзэмшиж байна. Өндөр хүчин чадалтай хатуу лазер-хос утас хайлуулах электродын нуман эрлийз гагнуурын технологи, төхөөрөмжийг эх орондоо өндөр зэрэглэлийн тоног төхөөрөмжид анх удаа амжилттай ашиглаж байна. үйлдвэрлэл.
Зураг 2. Лазер суурилуулах схем
Зузаан хавтанг дотоод болон гадаадад лазер нуман эрлийз гагнуурын өнөөгийн судалгааны байдлаас харахад лазер нуман эрлийз гагнуурын арга, нарийн завсартай ховилыг хослуулан зузаан хавтанг гагнах боломжтой болохыг харж болно. Лазерын хүч 10,000 ваттаас дээш бол өндөр энергитэй лазерын цацрагийн дор материалын ууршилт, лазер ба плазмын харилцан үйлчлэлийн үйл явц, хайлсан усан сангийн урсгалын тогтвортой байдал, дулаан дамжуулах механизм, гагнуурын металлургийн шинж чанар Өөрчлөлт нь янз бүрийн түвшинд явагдана. Эрчим хүч 10,000 ваттаас дээш болтлоо өсөхөд эрчим хүчний нягтын өсөлт нь жижиг нүхний ойролцоох хэсгийн ууршилтын зэрэглэлийг эрчимжүүлж, буцах хүч нь жижиг нүхний тогтвортой байдал болон хайлсан усан сангийн урсгалд шууд нөлөөлнө. улмаар гагнуурын процесст нөлөөлж байна. Өөрчлөлтүүд нь лазер болон түүний нийлмэл гагнуурын процессыг хэрэгжүүлэхэд үл тоомсорлодог. Гагнуурын үйл явц дахь эдгээр онцлог үзэгдлүүд нь гагнуурын үйл явцын тогтвортой байдлыг тодорхой хэмжээгээр шууд болон шууд бусаар илэрхийлж, гагнуурын чанарыг ч тодорхойлж чаддаг. Лазер ба нумын хоёр дулааны эх үүсвэрийн холболтын нөлөө нь хоёр дулааны эх үүсвэрийг өөрийн шинж чанарт бүрэн нийцүүлж, нэг лазер гагнуур болон нуман гагнуураас илүү сайн гагнуурын үр нөлөөг олж авах боломжийг олгодог. Лазерын автоген гагнуурын аргатай харьцуулахад энэхүү гагнуурын арга нь цоорхойд дасан зохицох чадвар сайтай, гагнаж болох зузаан зузаантай давуу талтай. Зузаан хавтангийн нарийн цоорхойтой лазер утсаар дүүргэх гагнуурын аргатай харьцуулахад утас хайлуулах өндөр үр ашиг, ховил хайлуулах сайн үр дүнтэй давуу талтай. . Нэмж дурдахад лазерыг нуманд татах нь нумын тогтвортой байдлыг сайжруулж, лазер нуман эрлийз гагнуурыг уламжлалт нуман гагнуураас илүү хурдан болгодог.лазер дүүргэгч утас гагнуур, гагнуурын үр ашиг харьцангуй өндөр.
03 Өндөр хүчин чадалтай лазер нуман хайбрид гагнуурын хэрэглээ
Өндөр хүчин чадалтай лазер нуман эрлийз гагнуурын технологи нь хөлөг онгоцны үйлдвэрлэлд өргөн хэрэглэгддэг. ХБНГУ-ын Meyer Shipyard нь 12 кВт-ын CO2 лазер нуман эрлийз гагнуурын үйлдвэрлэлийн шугамыг нэг дор 20 метрийн урттай гагнуур үүсгэж, хэв гажилтын зэрэглэлийг 2/3-аар бууруулахын тулд их биений хавтгай хавтан ба хөшүүргийг гагнах зориулалттай. GE нь USS Saratoga нисэх онгоц тээгчийг гагнахын тулд 20 кВт-ын дээд хүчин чадалтай шилэн лазер нуман эрлийз гагнуурын системийг бүтээсэн бөгөөд 800 тонн гагнуурын металлыг хэмнэж, 80%-иар ажлын цагийг багасгасан. CSSC 725 нь Зураг 3-т үзүүлсэн Гагнуурын хэв гажилтыг 60%-иар бууруулж, гагнуурын үр ашгийг 300%-иар нэмэгдүүлэх боломжтой 20кВт чадалтай шилэн лазер өндөр хүчин чадалтай лазер нуман эрлийз гагнуурын систем. Шанхайн Вайгаокяо усан онгоцны үйлдвэр нь 16 кВт-ын шилэн лазерын өндөр хүчин чадалтай лазер нуман эрлийз гагнуурын системийг ашигладаг. Үйлдвэрлэлийн шугам нь лазерын эрлийз гагнуур + MAG гагнуурын шинэ технологийн технологийг нэвтрүүлж, нэг талт гагнуур болон 4-25 мм зузаантай ган хавтанг хоёр талт хэлбэрт оруулдаг. Өндөр хүчин чадалтай лазер нуман эрлийз гагнуурын технологи нь хуягт машинд өргөн хэрэглэгддэг. Түүний гагнуурын шинж чанарууд нь: том зузаантай нарийн төвөгтэй металл хийцийг гагнах, хямд өртөгтэй, өндөр үр ашигтай үйлдвэрлэл.
Зураг 3. USS Sara Toga нисэх онгоц тээгч хөлөг
Өндөр хүчин чадалтай лазер нуман эрлийз гагнуурын технологи нь үйлдвэрлэлийн зарим салбарт анх хэрэглэгдэж байгаа бөгөөд дунд болон том ханын зузаантай том байгууламжийг үр ашигтай үйлдвэрлэх чухал хэрэгсэл болох болно. Одоогийн байдлаар өндөр хүчин чадалтай лазер нуман эрлийз гагнуурын механизмын талаар судалгаа дутмаг байгаа бөгөөд фотоплазм ба нумын харилцан үйлчлэл, нуман ба хайлсан усан сангийн харилцан үйлчлэл зэрэг цаашид бэхжүүлэх шаардлагатай байна. Өндөр хүчин чадалтай лазер нуман эрлийз гагнуурын процессын нарийхан цонх, гагнуурын бүтцийн жигд бус механик шинж чанар, гагнуурын чанарын хяналт зэрэг олон шийдэгдээгүй асуудлууд байсаар байна. Аж үйлдвэрийн зэрэглэлийн лазерын гаралтын чадал аажмаар нэмэгдэхийн хэрээр өндөр хүчин чадалтай лазер нуман эрлийз гагнуурын технологи хурдацтай хөгжиж, лазерын эрлийз гагнуурын төрөл бүрийн шинэ технологиуд үргэлжлэн бий болно. Ирээдүйд өндөр хүчин чадалтай лазер гагнуурын төхөөрөмжийг хөгжүүлэхэд нутагшуулах, өргөн цар хүрээтэй, ухаалаг болгох нь чухал чиг хандлага байх болно.
Шуудангийн цаг: 2024 оны 4-р сарын 24
