Мэдээ - Лазер гагнуур: Шинэ эрчим хүчний салбарын гол үйлдвэрлэлийн технологи

1.1 Лазер гагнуур нь салбарын дунд хэсгийг эзэлдэг бөгөөд зүсэх, тэмдэглэхээс илүү өсөлтийн хэтийн төлөвтэй байдаг

Лазер гагнуурын тоног төхөөрөмжнь аж үйлдвэрийн гинжин хэлхээний дунд хэсэгт байрладаг. Лазер үйлдвэрлэлийн гинжин хэлхээний дээд хэсэгт оптик материал, оптик эд анги, төхөөрөмж, механик эд анги гэх мэт орно. Дунд хэсэгт лазер болон лазер тоног төхөөрөмж багтдаг. Лазер нь лазер тоног төхөөрөмжийн гол бүрэлдэхүүн хэсэг бөгөөд лазер боловсруулах тоног төхөөрөмж нь голчлон лазер зүсэлт, лазер гагнуур, лазер тэмдэглэгээний тоног төхөөрөмж багтдаг. Доод урсгалын салбарт голчлон литийн батерей, хагас дамжуулагч, фотовольтаик, хэрэглээний электроник гэх мэт орно.

Лазерын зах зээл нь асар их боломжтой бөгөөд шилэн лазерууд хэрэглээнд давамгайлж байгаа бол хатуу төлөвт лазерууд нь нарийн бичил боловсруулалтад тохиромжтой. Laser Focus World-ийн статистик мэдээллээр дэлхийн лазерын зах зээлийн хэмжээ 2017 онд 13.07 тэрбум ам.доллараас 2020 онд 16.01 тэрбум ам.доллар болж өссөн бөгөөд жилийн дундаж өсөлт 13.37% байжээ. Үүнтэй харьцуулахад Хятадын лазерын зах зээл 2017 онд 6.95 тэрбум ам.доллараас 2020 онд 10.91 тэрбум ам.доллар болж өссөн бөгөөд жилийн дундаж өсөлт 16.22% байжээ. 2017-2020 онуудад Хятадын дэлхийн лазерын зах зээл дэх эзлэх хувь 53.2%-иас 68.1% болж өссөн байна. 2020 онд аж үйлдвэрийн лазерууд дэлхийн лазерын зах зээлийн 32.2%-ийг эзэлж, аж үйлдвэрийн салбарыг гол хэрэглээ болгосон. Ашиглалтын дундаар ангилсан лазеруудад голчлон шилэн лазер, хатуу төлөвт лазер (шилэн лазераас бусад), шингэн лазер, хийн лазерууд багтдаг. 2020 онд шилэн лазер болон хатуу төлөвт лазерууд нь 52.7% болон 16.7%-ийг эзэлж байжээ.аж үйлдвэрийн лазерын хэрэглээтус тус шилэн лазер нь үйлдвэрлэлийн хэрэглээнд давамгайлж байна. Шилэн лазертай харьцуулахад хатуу төлөвт лазер нь өндөр оргил хүчин чадал, халуунд өртөх жижиг бүс зэрэг давуу талуудтай тул нарийн бичил боловсруулалтад тохиромжтой.

YAG лазер болон шилэн лазерууд тус бүр өөрийн гэсэн давуу талтай. YAG лазерууд нь YAG талст матрицтай хатуу төлөвт лазерууд юм. Тэдний давуу талууд нь: 1) нэгэн зэрэг эсвэл цаг хуваалцах олон цэгийн гагнуур хийх чадвар; 2) өндөр оргил чадал, цэгэн гагнуурт тохиромжтой; 3) бага өртөгтэй, өртгийн давуу талтай гэх мэт. Шилэн лазеруудтай харьцуулахад YAG лазерууд нь цацрагийн чанар болон фотоэлектрик хувиргалтын үр ашгийн хувьд тодорхой зөрүүтэй байдаг. Гэсэн хэдий ч шилэн лазерын оргил чадал бага тул гагнуурын ажилд YAG лазеруудаас мэдэгдэхүйц давуу талгүй байдаг. Тодорхой хэрэглээний нөхцөл байдлаас хамааран YAG болон шилэн лазеруудыг хоёуланг нь цахилгаан батерейгаар гагнахад ашиглаж болно.

Зүсэх, гагнах, тэмдэглэх нь аж үйлдвэрийн лазерын гол хэрэглээ юм. 2020 онд зүсэх, гагнах, тэмдэглэх нь лазерын хэрэглээний зах зээлийн 40.62%, 13.52%, 12.6%-ийг тус тус эзэлж байна. 2014-2017 онуудад хурдацтай өсөлтийг мэдэрсний дараа лазер зүсэх тоног төхөөрөмж өрсөлдөгчид нэмэгдэж байгаатай холбогдуулан үнийн өрсөлдөөнтэй тулгарч байна. Тэмдэглэгээ нь харьцангуй тогтвортой зах зээлтэй, боловсорсон лазерын хэрэглээ юм.гар лазер гагнуурмөн доод урсгалын цахилгаан батерейны өндөр хөгжил цэцэглэлтийг харгалзан гагнуурын хэрэглээ дараагийн хэдэн жилд өндөр өсөлттэй байх төлөвтэй байна.

Лазер гагнуур нь зүсэх, тэмдэглэхтэй харьцуулахад техникийн өндөр шаардлага тавьдаг. Лазер гагнуур нь лазер зүсэх, тэмдэглэхтэй харьцуулахад хөгжлийн түүх нь богино бөгөөд үйл явцын хүндрэл нь бас илүү өндөр байдаг. Лазер зүсэх, тэмдэглэх нь материалын гадаргуу эсвэл нийт бүтцийг устгахад лазер ашигладаг бол лазер гагнуур нь материалын бүтцийг хайлуулж, дахин бүтээхэд лазер ашигладаг. Энгийн бүтцийн устгалтай харьцуулахад материалыг сэргээн засварлах нь лазер болон боловсруулалтын техникт илүү өндөр стандарт шаарддаг.

Уламжлалт гагнууртай харьцуулахад лазер гагнуур нь мэдэгдэхүйц давуу талтай. Уламжлалт эсэргүүцлийн гагнуур, нуман гагнуур, электрон цацрагийн гагнууртай харьцуулахад лазер гагнуур нь өндөр хурдтай, бага деформацитай, хүрээлэн буй орчны шаардлага багатай, өндөр чадлын нягтралтай, соронзон оронтой харьцах чадваргүй, дамжуулагч бус материалд хэрэглэх боломжтой, вакуум орчин шаардлагагүй, гагнуурын үед рентген туяа үүсгэхгүй байх зэрэг давуу талуудтай. Үүнийг өндөр зэрэглэлийн нарийвчлалтай үйлдвэрлэлд, ялангуяа шинэ эрчим хүчний тээврийн хэрэгсэл, цахилгаан батерейны үйлдвэрлэлд өргөн ашигладаг. Цахилгаан батерей нь өндөр хүндрэл, нарийвчлалын шаардлага бүхий олон тооны гагнуурын цэгүүдийг хамардаг. Лазер гагнуурын өвөрмөц давуу талууд нь батерейны аюулгүй байдал, найдвартай байдал, тогтвортой байдлыг мэдэгдэхүйц сайжруулж, зардлыг бууруулж, ашиглалтын хугацааг уртасгадаг.

Лазер гагнуурын төхөөрөмжийн зах зээл хурдацтай өсөн нэмэгдэж байна. 2016-2020 онуудад Хятадын лазер төхөөрөмжийн зах зээл 38.2 тэрбум юаниас 69.2 тэрбум юань болж өсч, жилийн дундаж өсөлт 15.79% байв. Үүнтэй харьцуулахад Хятадын лазер гагнуурын төхөөрөмжийн зах зээл 4.17 тэрбум юаниас 11.05 тэрбум юань болж өсч, жилийн дундаж өсөлт 27.59% байсан нь лазер төхөөрөмжийн нийт өсөлтөөс давсан үзүүлэлт юм.

II. Лазер гагнуурын машинуудын шинж чанарууд

Өндөр нарийвчлал: Лазер туяа нь маш жижиг толботой тул ... боломжийг олгодогөндөр нарийвчлалтай гагнуурЭнэ нь электрон эд анги, эмнэлгийн хэрэгсэл гэх мэт өндөр гагнуурын нарийвчлал шаарддаг бүтээгдэхүүнд тохиромжтой.
Өндөр хурд: Лазер гагнуур нь хурдан бөгөөд үйлдвэрлэлийн үр ашгийг мэдэгдэхүйц сайжруулдаг. Уламжлалт гагнуурын аргуудтай харьцуулахад богино хугацаанд олон тооны гагнуурын ажлыг гүйцэтгэж чаддаг.
Дулаан нөлөөлөлд өртөх жижиг бүс: Лазер гагнуур нь дулаан нөлөөлөлд өртөх жижиг бүстэй тул материалын дулааны гэмтлийг багасгадаг. Энэ нь гагнуурын дараа материалын шинж чанарт бага өөрчлөлт орж, механик гүйцэтгэл болон гадаад төрхийн чанарыг сайн хадгалдаг гэсэн үг юм.
Өндөр дасан зохицох чадвар: Лазер гагнуурын машин нь металл, хуванцар, керамик зэрэг янз бүрийн материалыг гагнах боломжтой. Төрөл бүрийн материалыг гагнахын тулд зөвхөн лазерын параметрүүдийг тохируулах шаардлагатай.
Өндөр автоматжуулалт: Лазер гагнуурын машиныг автоматжуулсан тоног төхөөрөмжтэй нэгтгэж, автоматжуулсан үйлдвэрлэлд хүрэх боломжтой бөгөөд энэ нь зөвхөн үр ашгийг сайжруулаад зогсохгүй хөдөлмөрийн зардал, эрчимжилтийг бууруулдаг.

3.1 Лазер гагнуурын хэрэглээний талбарууд

Лазер гагнуурын технологи нь өндөр нарийвчлал, хурд, уян хатан чанараараа олон салбарт өргөн хэрэглэгддэг. Үүний үндсэн хэрэглээний чиглэлүүд энд байна:

Автомашины үйлдвэрлэл: Лазер гагнуурыг автомашины үйлдвэрлэлд, ялангуяа кузовын бүтцэд өргөн ашигладаг. Статистик мэдээллээс харахад дэлхийн автомашин үйлдвэрлэгчдийн 80 гаруй хувь нь хатуулаг, хөнгөн байдлыг нэмэгдүүлэхийн тулд кузовын бүтцийг гагнахдаа лазер гагнуур ашигладаг. Мөн хөдөлгүүрийн эд анги, яндангийн систем, аюулгүйн дэрний систем үйлдвэрлэхэд ашигладаг.
Агаарын тээвэр: Агаарын тээвэрт лазер гагнуур нь өндөр бат бэх холболт үүсгэх чадвараараа үнэлэгддэг. Үүнийг онгоцны их бие, далавчны бүтэц, сансрын хөлгийн эд анги үйлдвэрлэхэд бүтцийн бүрэн бүтэн байдал, хөнгөн байдлыг хангах зорилгоор ашигладаг. Тайлангаас харахад лазер гагнуур нь онгоцны жинг 20%-иар бууруулж, зардлыг хэмнэдэг болохыг харуулж байна.
Эмнэлгийн хэрэгсэл: Лазер гагнуур нь эмнэлгийн хэрэгслийн үйлдвэрлэлд, ялангуяа зэвэрдэггүй ган болон титаны хайлшаар хийсэн нарийн эд ангиудад гол үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ нь бохирдолгүй, өндөр нарийвчлалтай гагнуур хийх боломжийг олгодог бөгөөд эмнэлгийн хэрэгслийн цэвэр байдал, нарийвчлалын хатуу шаардлагыг хангадаг.
Электроникийн үйлдвэрлэл: Электроникийн салбарт лазер гагнуурыг голчлон интеграл хэлхээ, хагас дамжуулагч төхөөрөмж, оптоэлектроник төхөөрөмжийг савлахад ашигладаг. Дулаанд өртөх жижиг бүс нь мэдрэмтгий электрон эд ангиудын дулааны гэмтлийг бууруулдаг тул өндөр нягтралтай электрон угсралтад өргөн хэрэглэгддэг.
Нарийвчлалтай багаж хэрэгсэл: Нарийвчлалтай багаж хэрэгсэл үйлдвэрлэхэд лазер гагнуурыг өндөр нарийвчлалтай ажиллах чадвартай тул цаг, үнэт эдлэл болон бусад тансаг хэрэглээний бараа бүтээгдэхүүнд ашигладаг.өндөр чанартай гагнуурЭнэ нь эдгээр бүтээгдэхүүний тансаг төрх байдал, урт хугацааны тогтвортой байдлыг баталгаажуулдаг.