Лазер гадаргуугийн боловсруулалт гэдэг нь өндөр чадлын нягтралтай лазер туяаг ашиглан материалын гадаргууг контактгүй халааж, түүний гадаргуугийн өөрчлөлтийг материалын гадаргууг өөрөө дамжуулагч хөргөх замаар гүйцэтгэдэг технологи юм.Материалын гадаргуугийн механик болон физик шинж чанарыг сайжруулах, түүнчлэн эд ангиудын элэгдэл, зэврэлт, ядаргаа эсэргүүцэх чадварыг сайжруулахад ашигтай байдаг.Сүүлийн жилүүдэд лазераар цэвэрлэх, лазераар бөхөөх, лазер хайлшлах, лазерын цохилтыг бэхжүүлэх, лазераар эмчлэх, түүнчлэн лазер бүрэх, лазераар 3D хэвлэх, лазераар бүрэх болон бусад лазер нэмэлт үйлдвэрлэх технологиуд өргөн хэрэглээний хэтийн төлөвийг бий болгож байна. .
1. Лазер цэвэрлэгээ
Лазер цэвэрлэгээ нь хурдацтай хөгжиж буй гадаргуу цэвэрлэх шинэ технологи бөгөөд ажлын хэсгийн гадаргууг цацрагаар өндөр энергитэй импульсийн лазер туяа ашиглан гадаргуу дээрх шороо, тоосонцор эсвэл бүрээс нь шууд ууршдаг эсвэл тэлж, улмаар цэвэрлэх үйл явцыг хангадаг. ба цэвэршүүлэх.Лазер цэвэрлэгээ нь зэв арилгах, тос арилгах, будаг арилгах, бүрээс арилгах болон бусад процессуудад хуваагддаг;Энэ нь ихэвчлэн төмөр цэвэрлэх, соёлын дурсгалт зүйлсийг цэвэрлэх, архитектурын цэвэрлэгээ гэх мэт зориулалтаар ашиглагддаг. Цогц чиг үүрэг, үнэн зөв, уян хатан боловсруулалт, өндөр үр ашигтай, эрчим хүчний хэмнэлттэй, ногоон байгаль орчныг хамгаалах, дэвсгэрт гэмтэл учруулахгүй, оюун ухаан, цэвэрлэгээний чанар сайтай, аюулгүй байдал, өргөн хэрэглээний болон бусад шинж чанар, давуу талууд нь үйлдвэрлэлийн янз бүрийн салбарт улам бүр түгээмэл болж байна.
Механик үрэлтийн цэвэрлэгээ, химийн зэврэлтээс цэвэрлэх, шингэн хатуу хүчтэй цохилтот цэвэрлэгээ, өндөр давтамжийн хэт авианы цэвэрлэгээ, лазер цэвэрлэх гэх мэт уламжлалт цэвэрлэгээний аргуудтай харьцуулахад илт давуу талтай.
2. Лазер унтраах
Лазер унтраах нь өндөр энергитэй лазерыг дулааны эх үүсвэр болгон ашигладаг бөгөөд метал гадаргууг хурдан халуун, хүйтэн болгодог.Өндөр хатуулаг, хэт нарийн ширхэгтэй мартенсит бүтцийг олж авах, металл гадаргуугийн хатуулаг, элэгдэлд тэсвэртэй байдлыг сайжруулах, ядрах эсэргүүцлийг сайжруулахын тулд гадаргуу дээр шахалтын дарамт үүсгэхийн тулд бөхөөх процессыг агшин зуур дуусгадаг.Энэ процессын гол давуу талууд нь халуунд өртсөн жижиг бүс, жижиг хэв гажилт, автоматжуулалтын өндөр түвшин, сонгомол бөхөөх уян хатан чанар, цэвэршүүлсэн үр тарианы өндөр хатуулаг, байгаль орчны ухаалаг хамгаалалт зэрэг орно.Жишээлбэл, лазер цэгийг ямар ч өргөн байрлалыг унтраахын тулд тохируулж болно;Хоёрдугаарт, лазер толгой ба олон тэнхлэгт роботын холболт нь нарийн төвөгтэй хэсгүүдийн зориулалтын хэсгийг унтрааж чаддаг.Өөр нэг жишээ нь, лазераар бөхөөх нь маш халуун бөгөөд хурдан бөгөөд бөхөөх ачаалал, хэв гажилт нь бага байдаг.Лазераар бөхөөхөөс өмнө болон дараа нь ажлын хэсгийн хэв гажилтыг бараг үл тоомсорлож болох тул энэ нь өндөр нарийвчлал шаардсан эд ангиудын гадаргууг боловсруулахад онцгой тохиромжтой.
Одоогийн байдлаар автомашины үйлдвэрлэл, хэвний үйлдвэр, техник хэрэгсэл, машин механизмын үйлдвэрлэлийн эмзэг хэсгүүдийн гадаргууг бэхжүүлэх, ялангуяа араа, босоо амны гадаргуу, хөтөч, эрүү зэрэг эмзэг хэсгүүдийн ашиглалтын хугацааг сайжруулахад лазераар бөхөөх аргыг амжилттай ашиглаж байна. хөгц.Лазер унтраах шинж чанарууд нь дараах байдалтай байна.
(1) Лазер унтраах нь зуухны дулааныг хадгалах, хөргөлтийн бодисыг унтраах шаардлагагүй хурдан халаах, өөрөө өдөөгдсөн хөргөлтийн процесс юм.Энэ нь бохирдолгүй, ногоон, байгаль орчинд ээлтэй дулааны боловсруулалтын процесс бөгөөд том хэвний гадаргуу дээр жигд бөхөөх ажлыг хялбархан хэрэгжүүлэх боломжтой;
(2) Лазер халаалтын хурд хурдан байдаг тул дулааны нөлөөлөлд өртсөн бүс нь бага, гадаргууг сканнердах халаалтын бөхөөх, өөрөөр хэлбэл орон нутгийн халаалтын агшин зуурын бөхөөх, эмчилсэн хэвний хэв гажилт маш бага байдаг;
(3) Лазер туяа нь жижиг ялгаатай өнцөгтэй тул сайн чиглүүлэх чадвартай бөгөөд гэрлийн чиглүүлэгч системээр хөгц гадаргууг сайтар унтрааж чаддаг;
(4) Лазер гадаргуугийн хатуурсан давхаргын гүн нь ерөнхийдөө 0.3-1.5 мм байна.
3. Лазераар зөөлрүүлэх
Лазерын боловсруулалт нь лазерын тусламжтайгаар материалын гадаргууг халааж, өндөр температурт удаан хугацаагаар байлгаж, дараа нь аажмаар хөргөдөг дулааны боловсруулалтын процесс юм.Энэ процессын гол зорилго нь стрессийг арилгах, материалын уян хатан чанар, бат бөх чанарыг нэмэгдүүлэх, тусгай бичил бүтцийг бий болгох явдал юм.Энэ нь матрицын бүтцийг тохируулах, хатуулгийг багасгах, үр тариаг боловсронгуй болгох, дотоод стрессийг арилгах чадвартайгаараа онцлог юм.Сүүлийн жилүүдэд лазераар баяжуулах технологи нь хагас дамжуулагч боловсруулах үйлдвэрлэлийн шинэ процесс болсон бөгөөд энэ нь нэгдсэн хэлхээний интеграцийг ихээхэн сайжруулж чадна.
4. Лазерын цохилтыг бэхжүүлэх
Лазерын цохилтыг бэхжүүлэх технологи нь хүчтэй лазер туяагаар үүсгэгдсэн плазмын цохилтын долгионыг ашиглан металл материалын ядаргаа, элэгдэл, зэврэлтээс хамгаалах чадварыг сайжруулдаг шинэ бөгөөд өндөр технологи юм.Энэ нь дулааны нөлөөлөлд өртөхгүй, эрчим хүчний өндөр үр ашигтай, хэт өндөр ачаалалтай, хүчтэй хяналттай, гайхалтай бэхжүүлэгч нөлөөтэй гэх мэт олон давуу талтай.Үүний зэрэгцээ лазерын цочролыг бэхжүүлэх нь шахалтын гүн дэх үлдэгдэл стресс, илүү сайн бичил бүтэц, гадаргуугийн бүрэн бүтэн байдал, дулааны тогтвортой байдал, урт наслалт зэрэг шинж чанартай байдаг.Сүүлийн жилүүдэд энэхүү технологи нь эрчимтэй хөгжиж, сансар, үндэсний батлан хамгаалах, цэргийн үйлдвэрлэл болон бусад салбарт томоохон үүрэг гүйцэтгэж байна.Нэмж дурдахад, бүрхүүлийг голчлон ажлын хэсгийг лазерын түлэгдэлтээс хамгаалах, лазерын энерги шингээх чадварыг сайжруулахад ашигладаг.Одоогийн байдлаар бүрэх материал нь хар будаг, хөнгөн цагаан тугалган цаас юм.
Лазер цохилт (LP) нь гадаргуугийн инженерчлэлийн салбарт хэрэглэгддэг процесс бөгөөд өөрөөр хэлбэл элэгдэлд тэсвэртэй байдлыг сайжруулахын тулд материалд үлдэгдэл стресс үүсгэхийн тулд импульсийн өндөр хүчин чадалтай лазер туяаг ашиглах явдал юм. (элэгдлийн эсэргүүцэл ба ядрах эсэргүүцэл гэх мэт) материалын гадаргуугийн гадаргуугийн хатуулгийг нэмэгдүүлэхийн тулд материалын нимгэн хэсгүүдийн бат бөх чанарыг сайжруулах.
Ихэнх материал боловсруулах програмуудаас ялгаатай нь LSP нь хүссэн үр дүнд хүрэхийн тулд дулааны боловсруулалтанд лазерын хүчийг ашигладаггүй, харин механик боловсруулалтанд цацрагийн нөлөөллийг ашигладаг.Өндөр хүчин чадалтай лазер туяа нь өндөр чадлын богино импульс бүхий зорилтот ажлын хэсгийн гадаргууд цохилт өгөхөд ашиглагддаг.
Гэрлийн цацраг нь металл ажлын хэсэгт нөлөөлж, бэлдэцийг нимгэн плазмын төлөвт нэн даруй ууршуулж, ажлын хэсэгт цохилтын долгионы даралтыг бий болгодог.Заримдаа металлын ууршилтыг орлуулахын тулд нимгэн тунгалаг бүрхүүлийн материалыг ажлын хэсэгт нэмж өгдөг.Даралт өгөхийн тулд бусад ил тод бүрэх материал эсвэл инерцийн интерференцийн давхаргыг плазмыг (ихэвчлэн ус) барихад ашигладаг.
Плазма нь цочролын долгионы нөлөөг үүсгэж, цохилтын цэг дээр бэлдэцийн гадаргуугийн бичил бүтцийг өөрчлөн, дараа нь металлын тэлэлт, шахалтын гинжин урвал үүсгэдэг.Энэ урвалын улмаас үүссэн гүн шахалтын стресс нь бүрэлдэхүүн хэсгийн ашиглалтын хугацааг уртасгадаг.
5. Лазер хайлш
Лазер хайлш нь агаарын тээврийн материалын янз бүрийн үйлчилгээний нөхцөл, өндөр эрчим хүчний нягтралтай лазер туяаны халаалт, конденсацийн шинж чанарт нийцүүлэн бүтцийн эд ангиудын гадаргуу дээр аморф нанокристалл хүчитгэсэн кермет нийлмэл бүрээсийг бэлтгэхэд ашиглаж болох гадаргууг өөрчлөх шинэ технологи юм. нисэхийн материалын гадаргуугийн өөрчлөлтийн зорилгод хүрэхийн тулд .Лазер хайлш хийх технологитой харьцуулахад лазер бүрэх технологи нь хайлсан усан сан ба субстратыг шингэлэх харьцаа бага, халуунд өртсөн бүс бага, ажлын хэсгийн дулааны хэв гажилт бага, лазер бүрэх боловсруулалтын дараа ажлын хэсгийн хаягдал бага зэрэг шинж чанартай байдаг.Лазер бүрээс нь материалын гадаргуугийн шинж чанарыг эрс сайжруулж, элэгдсэн материалыг засах боломжтой.Энэ нь өндөр үр ашигтай, хурдан хурдтай, байгаль орчныг ногооноор хамгаалж, бохирдолгүй, боловсруулалтын дараа ажлын гүйцэтгэл сайтай байдаг.
6. Лазер бүрээс
Лазер бүрэх технологи нь мөн гадаргуугийн инженерчлэлийн хөгжлийн чиглэл, түвшинг илэрхийлсэн гадаргууг өөрчлөх шинэ технологийн нэг юм.Лазер бүрэх технологи нь бүрэх ба субстратын хооронд бохирдолгүй, металлургийн хосолсон давуу талтай тул титан хайлшийн гадаргууг өөрчлөх судалгааны халуун цэг болсон.Лазер бүрэх керамик бүрээс эсвэл керамик бөөмсөөр бэхжүүлсэн нийлмэл бүрээс нь титан хайлшийн гадаргуугийн элэгдэлд тэсвэртэй байдлыг сайжруулах үр дүнтэй арга юм.Бодит ажлын нөхцлийн дагуу тохирох материалын системийг сонгож, лазер бүрэх технологи нь процессын хамгийн сайн шаардлагыг хангаж чадна.Лазер бүрэх технологи нь янз бүрийн бүтэлгүйтсэн эд ангиудыг, тухайлбал, нисэх онгоцны ир зэргийг засах боломжтой.
Лазер гадаргуугийн хайлш ба лазерын гадаргуугийн өнгөлгөөний хоорондох ялгаа нь лазерын гадаргуугийн хайлш нь нэмсэн хайлшийн элементүүд болон субстратын гадаргуугийн давхаргыг шингэн төлөвт бүрэн хольж хайлшлах давхарга үүсгэх явдал юм;Лазер гадаргуугийн бүрээс нь бүх урьдчилсан бүрээсийг хайлуулж, субстратын гадаргууг бичил хайлуулж, бүрээсийн давхарга ба субстратын материал нь металлургийн хослолыг бүрдүүлж, бүрээсийн давхаргын найрлагыг үндсэндээ өөрчлөхгүй байх явдал юм.Лазер хайлш ба лазер бүрэх технологи нь титан хайлшийн гадаргуугийн элэгдлийн эсэргүүцэл, зэврэлтэнд тэсвэртэй байдал, зэрэглэлийн эсэргүүцлийг сайжруулахад голчлон ашиглагддаг.
Одоогийн байдлаар металл гадаргууг засах, өөрчлөхөд лазер бүрэх технологи өргөн хэрэглэгдэж байна.Гэсэн хэдий ч уламжлалт лазер бүрээс нь уян хатан боловсруулалт, тусгай хэлбэрийн засвар, хэрэглэгчийн тодорхойлсон нэмэлт гэх мэт давуу тал, шинж чанартай боловч ажлын үр ашиг багатай, томоохон хэмжээний хурдацтай үйлдвэрлэл, боловсруулалтын шаардлагыг хангаж чадахгүй хэвээр байна. зарим үйлдвэрлэлийн талбайнууд.Масс үйлдвэрлэлийн хэрэгцээг хангах, өнгөлгөөний үр ашгийг дээшлүүлэхийн тулд өндөр хурдны лазер бүрэх технологи бий болсон.
Өндөр хурдны лазер бүрэх технологи нь авсаархан, согоггүй өнгөлгөөний давхаргыг хэрэгжүүлэх боломжтой.Бүрээсийн давхаргын гадаргуугийн чанар нь нягт, суурьтай металлургийн холболттой, нээлттэй согоггүй, гадаргуу нь жигд байна.Энэ нь зөвхөн эргэдэг бие дээр төдийгүй хавтгай, нарийн төвөгтэй гадаргуу дээр боловсруулагдах боломжтой.Тасралтгүй техникийн оновчлолоор дамжуулан энэхүү технологийг нүүрс, металлурги, офшор платформ, цаас үйлдвэрлэл, иргэний цахилгаан хэрэгсэл, автомашин, усан онгоц, газрын тос, сансар судлалын үйлдвэрүүдэд өргөнөөр ашиглаж, уламжлалт цахилгаанаар бүрэх технологийг орлох ногоон дахин үйлдвэрлэлийн процесс болж чадна.
7. Лазер сийлбэр
Лазер сийлбэр нь CNC технологийг ашиглан өндөр энерги бүхий лазер туяаг материалын гадаргуу дээр тусгаж, лазераар үүсгэсэн дулааны эффектийг ашиглан материалын гадаргуу дээр тодорхой хэв маягийг гаргадаг лазер боловсруулах процесс юм.Лазер сийлбэрийн цацрагийн дор боловсруулах материалыг хайлуулах, хийжүүлэх физик денатураци нь лазер сийлбэрийг боловсруулах зорилгод хүрэх боломжийг олгодог.Лазер сийлбэр гэдэг нь объект дээр үг сийлэхийн тулд лазерыг ашиглах явдал юм.Энэхүү технологиор сийлсэн үгс нь цоорхойгүй, объектын гадаргуу нь тэгш, тэгш, гар бичмэл нь элэгдэхгүй.Түүний онцлог, давуу талууд нь: аюулгүй, найдвартай;Нарийвчлалтай, нягт нямбай, нарийвчлал нь 0.02 мм хүрэх боломжтой;Боловсруулалтын явцад байгаль орчны хамгаалалт, материалыг хэмнэх;Гаралтын зургийн дагуу өндөр хурдтай, өндөр хурдтай сийлбэр хийх;Боловсруулах тоо хэмжээгээр хязгаарлагдахгүй бага зардал гэх мэт.
8. Лазер 3D хэвлэх
Уг процесс нь энгийн бодис эсвэл хайлшны нунтагыг шууд хайлуулахын тулд хушуугаар зөөвөрлөх нунтаг урсгалыг лазераар цацруулдаг лазер бүрэх технологийг ашигладаг.Лазер туяа гарч ирсний дараа хайлшийн шингэн хурдан хатуурч, хайлшийг хурдан загварчлах болно.Одоогийн байдлаар үйлдвэрлэлийн загварчлал, машин механизм үйлдвэрлэл, сансар судлал, цэрэг, архитектур, кино телевиз, гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэл, хөнгөн үйлдвэр, анагаах ухаан, археологи, соёл урлаг, уран баримал, үнэт эдлэл болон бусад салбарт өргөн хэрэглэгдэж байна.
9. Лазер гадаргууг боловсруулах, дахин боловсруулах үйлдвэрлэлийн ердийн хэрэглээ
Одоогийн байдлаар гадаргуугийн лазер боловсруулалт, нэмэлт бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх технологи, процесс, тоног төхөөрөмжийг металлурги, уул уурхайн машин механизм, хэв, нефтийн эрчим хүч, техник хэрэгсэл, төмөр замын транзит, сансар судлал, машин механизм болон бусад салбарт өргөнөөр ашиглаж байна.
10. Лазер цахилгаанаар бүрэх технологийн хэрэглээ
Лазер цахилгаанаар бүрэх нь микроэлектрон төхөөрөмж, том хэмжээний нэгдсэн хэлхээг үйлдвэрлэх, засварлахад чухал ач холбогдолтой, өндөр эрчим хүчний цацраг туяагаар бүрэх шинэ технологи юм.Одоогийн байдлаар лазераар бүрэх, лазераар зайлуулах, плазмын лазер хуримтлуулах, лазерын тийрэлтэт туяа хийх зарчмуудыг судалсаар байгаа боловч тэдгээрийн технологийг ашиглаж байна.Тасралтгүй лазер эсвэл импульсийн лазер нь цахилгаан бүрэх банн дахь катодын гадаргууг гэрэлтүүлэхэд металлын хуримтлуулах хурдыг эрс сайжруулаад зогсохгүй компьютерийг лазер туяаны траекторийг хянахын тулд лазер туяаны хамгаалалтгүй бүрхүүлийг олж авах боломжтой. Хүлээгдэж буй нарийн төвөгтэй геометр.
Практикт лазераар бүрэхийг ашиглах нь үндсэндээ дараах хоёр шинж чанарт суурилдаг.
(1) Лазерын цацрагийн талбайн хурд нь бие дэх цахилгаан бүрэх хурдаас хамаагүй өндөр (ойролцоогоор 103 дахин);
(2) Лазерын хяналтын чадвар нь хүчтэй бөгөөд энэ нь материалын шаардлагатай хэсгийг шаардлагатай хэмжээний металлыг тунадасжуулах боломжтой.Энгийн электродоор бүрэх нь электродын бүх субстрат дээр явагддаг бөгөөд цахилгаанаар бүрэх хурд нь удаан байдаг тул нарийн төвөгтэй, нарийн хэв маягийг бий болгоход хэцүү байдаг.Лазер цахилгаанаар бүрэх нь лазерын туяаг микрометрийн хэмжээтэй тааруулж, микрометрийн хэмжээн дээр хамгаалалтгүй мөрийг хийх боломжтой.Хэлхээний дизайн, хэлхээний засвар, микроэлектроник холбогч эд ангиудын орон нутгийн хуримтлалын хувьд энэ төрлийн өндөр хурдны зураглал нь улам бүр практик болж байна.
Энгийн цахилгаан хавтантай харьцуулахад түүний давуу талууд нь:
(1) 1 μ М/с хүртэл лазераар алтаар бүрэх, 10 μ М/с хүртэл лазераар бүрэх, 12 μ М/с хүртэл лазераар бүрэх, 50 хүртэл лазераар алтаар бүрэх зэрэг хурдацтай тунгаах хурд μ м/с;
(2) Металлын хуримтлал нь зөвхөн лазерын цацрагийн бүсэд тохиолддог бөгөөд орон нутгийн тунадасны бүрээсийг хамгаалах арга хэмжээ авахгүйгээр авах боломжтой бөгөөд ингэснээр үйлдвэрлэлийн процессыг хялбаршуулна;
(3) Бүрээсний наалдац ихээхэн сайжирсан;
(4) Автомат хяналтыг хэрэгжүүлэхэд хялбар;
(5) Үнэт металлыг хэмнэх;
(6) Тоног төхөөрөмжийн хөрөнгө оруулалт болон боловсруулах хугацааг хэмнэнэ.
Тасралтгүй лазер эсвэл импульс лазер нь цахилгаан бүрэх банн дахь катодын гадаргууг гэрэлтүүлэхэд металлын хуримтлалын хурд ихээхэн сайжирч зогсохгүй компьютер нь лазер туяаны хөдөлгөөний замыг хянах боломжтой бөгөөд хүлээгдэж буй цогцолбор бүхий хамгаалалтгүй бүрхүүлийг олж авах боломжтой. геометр.Лазерын тийрэлтэт цахилгаанаар бүрсэн орчин үеийн шинэ технологи нь лазераар сайжруулсан цахилгаан бүрэх технологийг цахилгаан бүрэх уусмал цацахтай хослуулсан бөгөөд ингэснээр лазер болон бүрэх уусмал нь катодын гадаргуу руу нэгэн зэрэг буудаж, масс дамжуулах хурд нь масс дамжуулах хурдаас хамаагүй хурдан юм. лазерын цацрагийн улмаас үүссэн бичил хутгах, улмаар тунадасны маш өндөр хурдыг бий болгодог.
Ирээдүйн хөгжил, шинэчлэл
Цаашид гадаргууг лазераар боловсруулах, нэмэлт бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх тоног төхөөрөмжийн хөгжлийн чиглэлийг дараах байдлаар дүгнэж болно.
·Өндөр үр ашиг – орчин үеийн үйлдвэрлэлийн хурдацтай үйлдвэрлэлийн хэмнэлд нийцсэн боловсруулалтын өндөр үр ашиг;
·Өндөр гүйцэтгэл – тоног төхөөрөмж нь төрөл бүрийн функцтэй, тогтвортой гүйцэтгэлтэй, янз бүрийн ажлын нөхцөлд тохиромжтой;
·Өндөр оюун ухаан – оюун ухааны түвшин байнга сайжирч, гар ажиллагаа багатай;
· Бага өртөгтэй – тоног төхөөрөмжийн өртөгийг хянах боломжтой, хэрэглээний материалын өртөг буурдаг;
· Тохируулга – тоног төхөөрөмжийн хувийн тохиргоо, борлуулалтын дараах нарийн үйлчилгээ,
·Мөн нийлмэл болгох – лазер технологийг уламжлалт боловсруулалтын технологитой хослуулах.
Шуудангийн цаг: 2022 оны 9-р сарын 17