01 Зузаан хавтантай лазер нуман эрлийз гагнуур
Зузаан хавтан (зузаан ≥ 20 мм) гагнуур нь сансар судлал, навигаци болон хөлөг онгоцны үйлдвэрлэл, төмөр замын тээвэр гэх мэт чухал салбаруудад том тоног төхөөрөмж үйлдвэрлэхэд гол үүрэг гүйцэтгэдэг. Эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь ихэвчлэн том зузаан, нарийн төвөгтэй холболтын хэлбэр, нарийн төвөгтэй үйлчилгээний орчинтой байдаг. Гагнуурын чанар нь тоног төхөөрөмжийн гүйцэтгэл болон ашиглалтын хугацаанд шууд нөлөөлдөг. Гагнуурын хурд удаан, ноцтой цацалтын асуудлаас шалтгаалан уламжлалт хийн хамгаалалттай гагнуурын арга нь гагнуурын үр ашиг бага, эрчим хүчний өндөр хэрэглээ, үлдэгдэл стресс ихтэй зэрэг бэрхшээлтэй тулгардаг тул үйлдвэрлэлийн улам бүр нэмэгдэж буй шаардлагыг хангахад хэцүү болгодог. Гэсэн хэдий ч лазер-нуман эрлийз гагнуурын технологи нь уламжлалт гагнуурын технологиос өөр юм. Энэ нь давуу талуудыг амжилттай хослуулсан.лазер гагнуурболон нуман гагнуур бөгөөд Зураг 1-т үзүүлсэн шиг өргөн нэвтрэлтийн гүн, хурдан гагнуурын хурд, өндөр үр ашиг, илүү сайн гагнуурын чанар зэрэг шинж чанартай. Тиймээс энэхүү технологи нь өргөн хүрээний анхаарлыг татаж, зарим гол салбарт хэрэглэгдэж эхэлсэн.
Зураг 1 Лазер-нуман эрлийз гагнуурын зарчим
02 Зузаан хавтанг лазер нуман эрлийз гагнуурын судалгаа
Норвегийн Аж Үйлдвэрийн Технологийн Хүрээлэн болон Шведийн Луле Технологийн Их Сургууль нь 45 мм зузаантай бичил хайлштай өндөр бат бэх бага хайлштай гангийн хувьд 15 кВт-ын доорх нийлмэл гагнуурын холболтын бүтцийн жигд байдлыг судалсан. Осака Их Сургууль болон Египетийн Төв Металлургийн Судалгааны Хүрээлэн нь 20 кВт-ын шилэн лазер ашиглан зузаан хавтанг (25 мм) нэг дамжуулалттай лазер-нуман эрлийз гагнуурын процессын талаар судалгаа хийж, ёроолын овгорын асуудлыг шийдэхийн тулд ёроолын доторлогоо ашигласан. Данийн Хүчний Технологийн Компани нь 40 мм зузаантай ган хавтанг 32 кВт-ын эрлийз гагнуурын талаар судалгаа хийхийн тулд хоёр 16 кВт-ын дискэн лазерыг цувралаар ашигласан нь Зураг 2-т үзүүлсэн шиг далайн салхин цахилгаан станцын цамхагийн суурийн гагнуурт өндөр хүчин чадалтай лазер-нуман гагнуурыг ашиглах төлөвтэй байгааг харуулж байна. Харбин Гагнуурын ХХК нь өндөр хүчин чадалтай хатуу лазер хайлуулах электрод нуман эрлийз дулааны эх үүсвэрийн гагнуурын үндсэн технологи, тоног төхөөрөмжийн интеграцийн технологийг эзэмшсэн тус улсад анхдагч юм. Энэ нь манай улсад өндөр хүчин чадалтай хатуу лазер-хос утас хайлуулах электрод нуман эрлийз гагнуурын технологи, тоног төхөөрөмжийг өндөр зэрэглэлийн тоног төхөөрөмжид амжилттай хэрэгжүүлж буй анхны тохиолдол юм. үйлдвэрлэл.
Зураг 2. Лазер суурилуулалтын байршлын диаграмм
Дотоод болон гадаадад зузаан хавтанг лазер-нуман эрлийз гагнуурын судалгааны өнөөгийн байдлаас харахад лазер-нуман эрлийз гагнуурын арга болон нарийн завсартай ховилыг хослуулан зузаан хавтанг гагнах боломжтой болохыг харж болно. Лазерын хүч 10,000 ваттаас дээш нэмэгдэхэд өндөр энергийн лазерын цацраг туяагаар материалын ууршилтын шинж чанар, лазер ба плазмын харилцан үйлчлэлийн процесс, хайлсан цөөрмийн урсгалын тогтвортой байдал, дулаан дамжуулах механизм, гагнуурын металлургийн шинж чанар зэрэгт янз бүрийн түвшинд өөрчлөлт гарах болно. Хүч 10,000 ваттаас дээш нэмэгдэх тусам эрчим хүчний нягтрал нэмэгдэх нь жижиг нүхний ойролцоох хэсэгт ууршилтын түвшинг нэмэгдүүлж, ухрах хүч нь жижиг нүхний тогтвортой байдал болон хайлсан цөөрмийн урсгалд шууд нөлөөлж, улмаар гагнуурын процесст нөлөөлнө. Эдгээр өөрчлөлтүүд нь лазер болон түүний нийлмэл гагнуурын процессыг хэрэгжүүлэхэд мэдэгдэхүйц нөлөө үзүүлдэг. Гагнуурын процесст эдгээр онцлог үзэгдлүүд нь гагнуурын процессын тогтвортой байдлыг тодорхой хэмжээгээр шууд болон шууд бусаар тусгадаг бөгөөд гагнуурын чанарыг ч тодорхойлж чаддаг. Лазер болон нуман гэсэн хоёр дулааны эх үүсвэрийн холболтын нөлөө нь хоёр дулааны эх үүсвэрийг өөрийн онцлог шинж чанарт бүрэн нийцүүлж, дан лазер гагнуур болон нуман гагнуураас илүү сайн гагнуурын үр нөлөөг олж авахад хүргэдэг. Лазерын автоген гагнуурын аргатай харьцуулахад энэхүү гагнуурын арга нь хүчтэй завсар дасан зохицох чадвар, том гагнуурын зузаантай давуу талтай. Зузаан хавтангийн нарийн завсартай лазер утсаар дүүргэх гагнуурын аргатай харьцуулахад өндөр утас хайлах үр ашиг, сайн ховилын нэгдлийн үр нөлөөтэй давуу талтай. Үүнээс гадна, лазерыг нуман руу татах нь нумын тогтвортой байдлыг сайжруулж, лазер-нуман эрлийз гагнуурыг уламжлалт нуман гагнуураас хурдан болгодог.лазер дүүргэгч утас гагнуур, харьцангуй өндөр гагнуурын үр ашигтай.
03 Өндөр хүчин чадалтай лазер нуман эрлийз гагнуурын хэрэглээ
Өндөр хүчин чадалтай лазер-нуман эрлийз гагнуурын технологийг хөлөг онгоцны үйлдвэрлэлд өргөн ашигладаг. Германы Meyer Shipyard нь 20м урт филе гагнуурыг нэг дор үүсгэж, деформацийн түвшинг 2/3-аар бууруулахын тулд их биеийн хавтгай хавтан болон хатууруулагчийг гагнах зориулалттай 12кВт-ын CO2 лазер-нуман эрлийз гагнуурын үйлдвэрлэлийн шугамыг байгуулсан. GE нь USS Saratoga нисэх онгоц тээгчийг гагнахын тулд хамгийн ихдээ 20кВт гаралтын чадалтай шилэн лазер-нуман эрлийз гагнуурын системийг боловсруулсан бөгөөд энэ нь Зураг 3-т үзүүлсэн шиг гагнуурын металлыг 800 тонн хэмнэж, хүний цагийг 80% -иар бууруулсан. CSSC 725 нь гагнуурын деформацийг 60% -иар бууруулж, гагнуурын үр ашгийг 300% -иар нэмэгдүүлэх боломжтой 20кВт-ын шилэн лазер өндөр хүчин чадалтай лазер-нуман эрлийз гагнуурын системийг ашигладаг. Шанхайн Вайгаокяо Shipyard нь 16кВт-ын шилэн лазер өндөр хүчин чадалтай лазер-нуман эрлийз гагнуурын системийг ашигладаг. Үйлдвэрлэлийн шугам нь лазер эрлийз гагнуур + MAG гагнуурын шинэ технологийн процессыг ашиглан 4-25 мм зузаантай ган хавтанг нэг талт нэг дамжуулалттай гагнуур болон хоёр талт хэлбэржүүлэлтийг хийдэг. Өндөр хүчин чадалтай лазер-нуман эрлийз гагнуурын технологийг хуягт тээврийн хэрэгсэлд өргөн ашигладаг. Үүний гагнуурын шинж чанарууд нь: том зузаантай нарийн төвөгтэй металл хийцийг гагнах, хямд өртөгтэй, өндөр үр ашигтай үйлдвэрлэл юм.
Зураг 3. USS Sara Toga нисэх онгоц тээгч хөлөг онгоц
Өндөр хүчин чадалтай лазер-нуман эрлийз гагнуурын технологийг анх зарим үйлдвэрлэлийн салбарт хэрэглэж эхэлсэн 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 талаарх судалгаа дутмаг байгаа бөгөөд фотоплазм ба нумын харилцан үйлчлэл, нуман ба хайлсан цөөрмийн харилцан үйлчлэл зэрэг цаашид бэхжүүлэх шаардлагатай байна. Өндөр хүчин чадалтай лазер-нуман эрлийз гагнуурын процесст нарийн процессын цонх, гагнуурын бүтцийн жигд бус механик шинж чанар, гагнуурын чанарын нарийн хяналт зэрэг шийдэгдээгүй олон асуудал байсаар байна. Аж үйлдвэрийн зэрэглэлийн лазерын гаралтын чадал аажмаар нэмэгдэхийн хэрээр өндөр хүчин чадалтай лазер-нуман эрлийз гагнуурын технологи хурдацтай хөгжиж, олон төрлийн шинэ лазер эрлийз гагнуурын технологиуд гарч ирсээр байх болно. Ирээдүйд өндөр хүчин чадалтай лазер гагнуурын тоног төхөөрөмжийн хөгжлийн чухал чиг хандлага нь орон нутгийн шинж чанар, томоохон хэмжээний болон ухаалаг байдал байх болно.
Нийтэлсэн цаг: 2024 оны 4-р сарын 24
