Лазерлік дәнекерлеу және электронды сәулемен дәнекерлеу: жоғары деңгейлі өндіріске арналған «жоғары технология».

Аэроғарыш және микроэлектроника сияқты жоғары деңгейлі салаларда дәстүрлі балқыту дәнекерлеу дәлдік пен терең ену талаптарын қанағаттандыру қиын. Лазерлік дәнекерлеу және электронды сәулелік дәнекерлеу «жоғары энергия тығыздығы, жоғары дәлдік және төмен деформация» артықшылықтарымен ерекшеленеді.

Лазерлік дәнекерлеу:Ол дайындаманың бетіне бағытталған жоғары қуатты лазер сәулесін (толқын ұзындығы 1064 нм немесе 10,6 мкм) пайдаланады. Лездік температура 10 000 ° C-тан жоғары болуы мүмкін, бұл металдардың тез балқуын және қосылуын жүзеге асырады. Оның тар дәнекерлеу тігістері мен жылу әсер ететін шағын аймақтары бар, бұл оны жұқа қабырғалы құрамдас бөліктерді және смартфон камерасының кронштейндері мен аэроқозғалтқыш қалақтары сияқты микро бөлшектерді дәнекерлеуге қолайлы етеді.

Электрондық сәулемен дәнекерлеу:Вакуумдық ортада электронды сәуле тездетіліп, дайындаманы бомбалауға бағытталған. 10^6-10^8 Вт/см²-ге дейінгі энергия тығыздығымен ол 10:1-ге дейінгі арақатынасымен терең ену дәнекерлеуіне қол жеткізе алады. Ол ядролық реактордың бөлшектері және үлкен тісті доңғалақтар сияқты қалың қабырғалы дәлдіктегі компоненттерге жарамды. Дегенмен, ол жабдықтың жоғары құнына ие және вакуумдық ортаны қажет етеді, бұл салыстырмалы түрде шектеулі қолдану сценарийлеріне әкеледі.

Жабдық құрамы және лазер түрлері

Стандартты лазерлік дәнекерлеу жүйесі үш негізгі компонентті қамтиды:

Лазер генераторы: электр энергиясын когерентті лазер сәулесіне түрлендіреді.

Оптикалық тарату жүйесі: сәулені бағыттайды және фокустайды (мысалы, оптикалық талшықтар, шағылысатын айналар).

Жұмыс станциясы: арматураларды, қозғалысты басқару элементтерін (роботтар/сызықтық сатылар) және қорғаныс газын жеткізуді біріктіреді.

Критикалық процесс параметрлері және операциялық нұсқаулар

Параметрлерді басқару дәнекерлеу сапасын тікелей анықтайды — тіпті шамалы ауытқулар кеуектілік немесе жарықтар сияқты ақауларды тудыруы мүмкін:

(1) Дәнекерлеуге дайындық

Материалды тазалау: майды, оксидті қабыршақты немесе жабынды этанол немесе құм себу арқылы алып тастаңыз. Шағылыстырғыштығы жоғары материалдар (Al, Cu) үшін лазердің шағылысуын азайту үшін беттерді алдын ала өңдеңіз.

Фокусты орналастыру: Терең ену үшін теріс дефокусты (дайындама бетінің астында фокус) пайдаланыңыз; күйіп қалмас үшін жұқа парақтар үшін оң дефокус (жоғарыда фокус).

Өнеркәсіптік қолданбалар және жағдайлық зерттеулер

Лазерлік дәнекерлеудің әмбебаптығы секторлардағы инновацияларды ынталандырады:

(1) Құрылыс және ауыр өнеркәсіп

Болат конструкциялар: қос басты лазерлі-доғалы гибридті дәнекерлеу жүйелері 20 мм+ Т-сәулелерін 1,2 м/мин жылдамдықпен дәнекерлейді, деформацияны 50%-ға азайтады.

Кеме жасау: 7-осьтік рельстері бар робот басқаратын жүйелер қалыңдығы 115 мм корпус тақталарын бір рет өтуде дәнекерлейді, «бір жақты дәнекерлеу, екі жақты қалыптау» мәселесін шешеді.

(2) Автокөлік өндірісі

Ақаусыз дөңгелек дәнекерлеуге қол жеткізу үшін «кілт саңылауларының тұрақтылығын басқару технологиясын» пайдалана отырып, беріліс қорабының құрамдас бөліктерін дәл дәнекерлеу.

Автокөлік корпусының панельдерін лазермен пісіру бөлшектердің санын 30% және салмағын 15% азайтады.

(3) Жетілдірілген энергетика және аэроғарыш

Ядролық энергия: Параметрлерді оңтайландыру арқылы жарықшақтарды басатын Ni-28W-6Cr қорытпасын (850°C балқытылған тұз реакторлары үшін) талшықты лазермен дәнекерлеу.

Аэроғарыш: Материалдың беріктігін сақтау үшін титан қорытпасынан жасалған қозғалтқыш қалақтарын ең аз жылу әсер ететін аймақпен (HAZ) дәнекерлеу.