Նորություններ - Լազերային եռակցում. նոր էներգետիկ արդյունաբերության հիմնական արտադրական տեխնոլոգիա

1.1 Լազերային եռակցումը զբաղեցնում է արդյունաբերության միջին հատվածը՝ ավելի լավ աճի հեռանկարներով, քան կտրումը և նշագրումը

Լազերային եռակցման սարքավորումներգտնվում է արդյունաբերական շղթայի միջին հոսքում: Լազերային արդյունաբերության շղթայի վերին հոսքը ներառում է օպտիկական նյութեր, օպտիկական բաղադրիչներ և սարքեր, մեխանիկական մասեր և այլն: Միջին հոսքը բաղկացած է լազերներից և լազերային սարքավորումներից: Լազերները լազերային սարքավորումների հիմնական բաղադրիչներն են, իսկ լազերային մշակման սարքավորումները հիմնականում ներառում են լազերային կտրում, լազերային եռակցում և լազերային նշագրման սարքավորումներ: Ստորին հոսքի դաշտերը հիմնականում ներառում են լիթիումային մարտկոցներ, կիսահաղորդիչներ, ֆոտովոլտային մարտկոցներ, սպառողական էլեկտրոնիկա և այլն:

Լազերային շուկան հսկայական ներուժ ունի, որտեղ մանրաթելային լազերները գերիշխող կիրառություններում են, մինչդեռ պինդ վիճակում գտնվող լազերները հարմար են նուրբ միկրոմեքենայացման համար: Laser Focus World-ի վիճակագրության համաձայն՝ համաշխարհային լազերային շուկայի չափը 2017 թվականի 13.07 միլիարդ դոլարից աճել է մինչև 16.01 միլիարդ դոլար 2020 թվականին՝ 13.37% տարեկան աճի տեմպով: Համեմատության համար, Չինաստանի լազերային շուկան 2017 թվականի 6.95 միլիարդ դոլարից աճել է մինչև 10.91 միլիարդ դոլար 2020 թվականին՝ 16.22% տարեկան աճի տեմպով: 2017-ից 2020 թվականներին Չինաստանի մասնաբաժինը համաշխարհային լազերային շուկայում աճել է 53.2%-ից մինչև 68.1%: 2020 թվականին արդյունաբերական լազերները կազմել են համաշխարհային լազերային շուկայի 32.2%-ը, ինչը արդյունաբերական ոլորտը դարձնում է հիմնական կիրառությունը: Դասակարգված ըստ ուժեղացման միջավայրի՝ լազերները հիմնականում ներառում են մանրաթելային լազերներ, պինդ վիճակում գտնվող լազերներ (բացառությամբ մանրաթելային լազերների), հեղուկ լազերներ և գազային լազերներ: 2020 թվականին մանրաթելային և պինդ վիճակի լազերները կազմել են 52.7%-ը և 16.7%-ը։արդյունաբերական լազերային կիրառություններհամապատասխանաբար, որտեղ մանրաթելային լազերները գերակշռում են արդյունաբերական օգտագործման մեջ: Մանրաթելային լազերների համեմատ, պինդ վիճակի լազերներն ունեն այնպիսի առավելություններ, ինչպիսիք են բարձր գագաթնակետային հզորությունը և փոքր ջերմային ազդեցության գոտիները, ինչը դրանք հարմար է դարձնում նուրբ միկրոմեքենայացման համար:

YAG լազերները և մանրաթելային լազերները ունեն իրենց ուժեղ կողմերը: YAG լազերները պինդ վիճակի լազերներ են՝ YAG բյուրեղային մատրիցով: Դրանց առավելություններն են՝ 1) միաժամանակյա կամ ժամանակի բաշխմամբ բազմակետային եռակցման հնարավորություն, 2) բարձր գագաթնակետային հզորություն, հարմար է կետային եռակցման համար, 3) ցածր գին, որն առաջարկում է գնային առավելություն և այլն: Մանրաթելային լազերների համեմատ, YAG լազերները որոշակի բացթողումներ ունեն ճառագայթի որակի և ֆոտոէլեկտրական փոխակերպման արդյունավետության մեջ: Այնուամենայնիվ, մանրաթելային լազերների ցածր գագաթնակետային հզորության պատճառով, դրանք զգալի առավելություններ չունեն YAG լազերների համեմատ եռակցման մեջ: Կախված կոնկրետ կիրառման սցենարներից, և՛ YAG, և՛ մանրաթելային լազերները կարող են օգտագործվել մարտկոցային եռակցման մեջ:

Կտրումը, եռակցումը և նշագրումը արդյունաբերական լազերների հիմնական կիրառություններն են։ 2020 թվականին կտրումը, եռակցումը և նշագրումը կազմել են համապատասխանաբար լազերային կիրառման շուկայի 40.62%-ը, 13.52%-ը և 12.6%-ը։ 2014-2017 թվականներին արագ աճ գրանցելուց հետո լազերային կտրման սարքավորումներն այժմ բախվում են ուժեղ գնային մրցակցության՝ մրցակիցների աճի պատճառով։ Նշագրումը հասուն լազերային կիրառություն է՝ համեմատաբար կայուն շուկայով։ Օգտվելով աճից՝ձեռքի լազերային եռակցումև հոսանքն ի վար հոսանքի մարտկոցների բարձր բարգավաճման շնորհիվ, եռակցման կիրառությունը, ակնկալվում է, կպահպանի բարձր աճ առաջիկա մի քանի տարիների ընթացքում։

Կտրման և նշագրման համեմատ, լազերային եռակցումն ունի ավելի բարձր տեխնիկական պահանջներ: Լազերային եռակցումն ունի ավելի կարճ զարգացման պատմություն, քան լազերային կտրումը և նշագրումը, և դրա գործընթացի դժվարությունը նույնպես ավելի մեծ է: Լազերային կտրումը և նշագրումն օգտագործում են լազերներ նյութերի մակերեսը կամ ընդհանուր կառուցվածքը ոչնչացնելու համար, մինչդեռ լազերային եռակցումն օգտագործում է լազերներ նյութական կառուցվածքները հալեցնելու և վերակառուցելու համար: Նյութերի վերականգնումը, համեմատած պարզ կառուցվածքային ոչնչացման հետ, պահանջում է ավելի բարձր չափանիշներ լազերների և մշակման տեխնիկայի համար:

Համեմատած ավանդական եռակցման հետ, լազերային եռակցումն ունի զգալի առավելություններ: Համեմատած ավանդական դիմադրության եռակցման, աղեղային եռակցման և էլեկտրոնային ճառագայթային եռակցման հետ, լազերային եռակցումն առաջարկում է այնպիսի առավելություններ, ինչպիսիք են բարձր արագությունը, փոքր դեֆորմացիան, ցածր շրջակա միջավայրի պահանջները, բարձր հզորության խտությունը, մագնիսական դաշտերի նկատմամբ դիմադրողականությունը, ոչ հաղորդիչ նյութերի վրա կիրառելիությունը, վակուումային միջավայրի անհրաժեշտության բացակայությունը և եռակցման ընթացքում ռենտգենյան ճառագայթների առաջացումը: Այն լայնորեն կիրառվում է բարձրակարգ ճշգրիտ արտադրության մեջ, հատկապես նոր էներգետիկ տրանսպորտային միջոցների և մարտկոցների արդյունաբերության մեջ: Էլեկտրական մարտկոցները ներառում են բազմաթիվ եռակցման կետեր՝ բարձր դժվարությամբ և ճշգրտության պահանջներով: Լազերային եռակցման եզակի առավելությունները կարող են զգալիորեն բարելավել մարտկոցի անվտանգությունը, հուսալիությունը, կայունությունը, նվազեցնել ծախսերը և երկարացնել ծառայության ժամկետը:

Լազերային եռակցման սարքավորումների շուկան արագորեն աճում է։ 2016-ից 2020 թվականներին Չինաստանի լազերային սարքավորումների շուկան 38.2 միլիարդ յուանից աճել է մինչև 69.2 միլիարդ յուան, տարեկան միջին աճի տեմպը՝ 15.79%։ Համեմատության համար նշենք, որ Չինաստանի լազերային եռակցման սարքավորումների շուկան 4.17 միլիարդ յուանից աճել է մինչև 11.05 միլիարդ յուան, տարեկան միջին աճի տեմպը՝ 27.59%, գերազանցելով լազերային սարքավորումների ընդհանուր աճը։

II. Լազերային եռակցման մեքենաների բնութագրերը

Բարձր ճշգրտություն. Լազերային ճառագայթն ունի չափազանց փոքր կետ, ինչը հնարավորություն է տալիսբարձր ճշգրտությամբ եռակցումԱյն իդեալական է բարձր եռակցման ճշգրտություն պահանջող արտադրանքի համար, ինչպիսիք են էլեկտրոնային բաղադրիչները և բժշկական սարքերը:
Բարձր արագություն. Լազերային եռակցումը արագ է, զգալիորեն բարելավելով արտադրության արդյունավետությունը: Համեմատած ավանդական եռակցման մեթոդների հետ, այն կարող է կարճ ժամանակում կատարել մեծ թվով եռակցման աշխատանքներ:
Փոքր ջերմային ազդեցության գոտի. Լազերային եռակցումը նվազագույնի է հասցնում նյութերի ջերմային վնասը՝ իր փոքր ջերմային ազդեցության գոտու շնորհիվ: Սա նշանակում է նյութի հատկությունների ավելի քիչ փոփոխություն եռակցումից հետո, պահպանելով լավ մեխանիկական կատարողականությունը և տեսքի որակը:
Հզոր հարմարվողականություն. Լազերային եռակցման մեքենաները կարող են եռակցել տարբեր նյութեր, այդ թվում՝ մետաղներ, պլաստմասսաներ և կերամիկա: Տարբեր նյութերի եռակցման համար անհրաժեշտ է կարգավորել միայն լազերի պարամետրերը:
Բարձր ավտոմատացում. Լազերային եռակցման մեքենաները կարող են ինտեգրվել ավտոմատացված սարքավորումների հետ՝ ավտոմատացված արտադրություն ապահովելու համար, ինչը ոչ միայն բարելավում է արդյունավետությունը, այլև նվազեցնում է աշխատուժի ծախսերը և ինտենսիվությունը:

3.1 Լազերային եռակցման կիրառման ոլորտները

Լազերային եռակցման տեխնոլոգիան լայնորեն կիրառվում է բազմաթիվ ոլորտներում՝ իր բարձր ճշգրտության, արագության և ճկունության շնորհիվ: Ահա դրա հիմնական կիրառման ոլորտները՝

Ավտոմոբիլային արդյունաբերություն. Լազերային եռակցումը լայնորեն կիրառվում է ավտոմոբիլային արտադրությունում, մասնավորապես թափքի կառուցման մեջ: Վիճակագրությունը ցույց է տալիս, որ համաշխարհային ավտոարտադրողների ավելի քան 80%-ը օգտագործում է լազերային եռակցում թափքի կառուցվածքի եռակցման համար՝ կոշտությունն ու թեթև քաշը բարձրացնելու համար: Այն նաև օգտագործվում է շարժիչի բաղադրիչների, արտանետման համակարգերի և անվտանգության բարձիկների համակարգերի արտադրության մեջ:
Ավիատիեզերական արդյունաբերություն. Ավիատիեզերական ոլորտում լազերային եռակցումը գնահատվում է բարձր ամրության միացումներ ապահովելու իր ունակության համար: Այն օգտագործվում է ինքնաթիռների ֆյուզելյաժների, թևերի կառուցվածքների և տիեզերանավի բաղադրիչների արտադրության մեջ՝ կառուցվածքային ամբողջականությունն ու թեթև քաշն ապահովելու համար: Հաշվետվությունները ցույց են տալիս, որ լազերային եռակցումը կարող է 20%-ով կրճատել ինքնաթիռի քաշը՝ միաժամանակ խնայելով ծախսերը:
Բժշկական սարքեր. Լազերային եռակցումը կարևոր դեր է խաղում բժշկական սարքերի արտադրության մեջ, մասնավորապես՝ չժանգոտվող պողպատից և տիտանի համաձուլվածքներից պատրաստված ճշգրիտ մասերի համար: Այն հնարավորություն է տալիս իրականացնել աղտոտումից զերծ, բարձր ճշգրտությամբ եռակցում՝ համապատասխանելով բժշկական սարքերի համար սահմանված մաքրության և ճշգրտության խիստ պահանջներին:
Էլեկտրոնիկայի արդյունաբերություն. Էլեկտրոնիկայի մեջ լազերային եռակցումը հիմնականում օգտագործվում է ինտեգրալ սխեմաների, կիսահաղորդչային սարքերի և օպտոէլեկտրոնային սարքերի փաթեթավորման համար: Դրա փոքր ջերմային ազդեցության գոտին նվազեցնում է զգայուն էլեկտրոնային բաղադրիչների ջերմային վնասը, ինչը այն լայնորեն կիրառում է բարձր խտության էլեկտրոնային հավաքման մեջ:
Ճշգրիտ գործիքներ. Ճշգրիտ գործիքների արտադրության մեջ լազերային եռակցումը կիրառվում է ժամացույցների, զարդերի և այլ շքեղ ապրանքների մեջ՝ բարձր ճշգրտության հասնելու իր ունակության շնորհիվ։բարձրորակ եռակցումԱյն ապահովում է այս արտադրանքի նրբագեղ տեսքը և երկարատև կայունությունը։