Усулҳои кафшер барои қисмҳои хурд ва хурд. Кафшери лазерӣ як усули самаранок ва дақиқи кафшер аст, ки нури лазерии дорои зичии баланд энергияро ҳамчун манбаи гармӣ истифода мебарад. Он яке аз татбиқҳои муҳими технологияи коркарди маводҳои лазерӣ мебошад. Дар солҳои 1970-ум, он асосан барои кафшери маводҳои девордор ва кафшери суръати паст истифода мешуд ва раванди кафшер ба намуди интиқоли гармӣ тааллуқ дошт. Хусусан, радиатсияи лазер сатҳи қисмати корро гарм мекунад ва гармии рӯи он тавассути интиқоли гармӣ ба дарун паҳн мешавад. Бо назорати параметрҳо ба монанди паҳноӣ, энергия, қувваи авҷ ва басомади такрори импулсҳои лазерӣ, қисмати корӣ барои ташкили ҳавзи гудохтаи мушаххас гудохта мешавад. Аз сабаби бартариҳои беназири худ, он бомуваффақият дар ... истифода шудааст.кафшери дақиқи қисмҳои хурд ва хурд.Технологияи кафшери лазерӣ дар Чин дар байни сатҳҳои пешрафтаи ҷаҳон ҷойгир аст. Он дорои технология ва қобилияти ташаккул додани ҷузъҳои мураккаби хӯлаи титан дар масоҳати 12 метри мураббаъ бо истифода аз лазер мебошад ва дар прототип ва истеҳсоли маҳсулоти сершумори лоиҳаҳои тадқиқотии ҳавопаймоии ватанӣ истифода шудааст. Дар моҳи октябри соли 2013, як мутахассиси кафшери чинӣ ҷоизаи Брукро, ки баландтарин ҷоизаи академӣ дар соҳаи кафшер аст, ба даст овард, ки сатҳи кафшери лазерии сатҳи ҷаҳонии Чинро тасдиқ кард.
## Таърихи рушд Аввалин шуои лазерӣ дар ҷаҳон соли 1960 тавассути кристаллҳои ёқути ҳаяҷоновар бо чароғи флешдор тавлид шудааст. Бо иқтидори гармии кристалл маҳдуд буд, он танҳо шуоъҳои хеле кӯтоҳи импулсӣ бо басомади пастро тавлид карда метавонист. Гарчанде ки энергияи авҷи импулси фаврӣ метавонад то 10^6 ватт расад, он то ҳол ба баромади камэнергия тааллуқ дошт. Мили кристаллии гранати алюминии иттрий (Nd:YAG) бо неодимий омехташуда, ки неодим (Nd) ҳамчун унсури ангезиш дорад, метавонад шуои лазерии якмавҷи пайвастаро бо иқтидори 1-8 кВт тавлид кунад. Лазери YAG бо дарозии мавҷи 1.06 мкм, метавонад ба сари коркарди лазер тавассути нахи оптикии чандир пайваст карда шавад, ки дорои тарҳбандии чандири таҷҳизот ва мувофиқ будан барои қисмҳои кафшерӣ бо ғафсии 0.5-6 мм мебошад. Лазери CO₂, ки бо истифода аз гази карбон ҳамчун ангезанда (бо дарозии мавҷи 10,6 мкм), метавонад энергияи баромади то 25 кВт-ро ба даст орад ва кафшери пурраи якгузариши плитаҳои ғафсии 2 мм-ро амалӣ кунад. Он дар коркарди металл дар бахши саноат васеъ истифода мешавад. Дар миёнаҳои солҳои 1980-ум, кафшери лазерӣ, ҳамчун як технологияи нав, дар Аврупо, Иёлоти Муттаҳида ва Ҷопон таваҷҷӯҳи васеъро ба худ ҷалб кард. Дар соли 1985, ThyssenKrupp Steel AG (Олмон) ва Volkswagen AG (Олмон) барои бомуваффақият қабул кардани аввалин бланки кафшери лазерӣ дар ҷаҳон дар кузови Audi 100 ҳамкорӣ карданд. Дар солҳои 1990-ум, истеҳсолкунандагони асосии автомобил дар Аврупо, Амрикои Шимолӣ ва Ҷопон ба таври васеъ истифодаи технологияи бланки кафшери лазериро дар истеҳсоли кузови автомобил оғоз карданд. Таҷрибаи амалии ҳам озмоишгоҳҳо ва ҳам истеҳсолкунандагони автомобил исбот кардааст, ки бланкҳои кафшери лазерӣ метавонанд дар истеҳсоли кузовҳои автомобилӣ бомуваффақият истифода шаванд. Кафшери фармоишии лазерӣ аз энергияи лазерӣ барои пайваст ва кафшер кардани худкори якчанд пӯлод, пӯлоди зангногир, хӯлаҳои алюминий ва ғайра бо маводҳо, ғафсӣ ва рӯйпӯшҳои гуногун ба як табақча, профил ё панели сэндвичӣ истифода мебарад. Ин ба талаботи гуногуни иҷрои мавод барои ҷузъҳо ҷавобгӯ буда, таҷҳизотро бо вазни сабуктарин, сохтори оптималӣ ва беҳтарин самаранокӣ таъмин мекунад. Дар кишварҳои пешрафта ба монанди Аврупо ва Иёлоти Муттаҳида,кафшери дӯзандагии лазерӣна танҳо дар саноати истеҳсоли таҷҳизоти нақлиётӣ истифода мешавад, балки дар соҳаҳо ба монанди сохтмон, пулҳо, истеҳсоли кафшери плитаҳои асбобҳои рӯзгор ва кафшери плитаҳои пӯлод дар хатҳои ғелондакунӣ (пайвастшавии плитаҳо дар ғелондакунии пайваста) васеъ истифода мешавад. Корхонаҳои машҳури ҷаҳонӣ кафшери лазерӣ Soudonic (Швейтсария), ArcelorMittal Group (Фаронса), ThyssenKrupp TWB (Олмон), Servo-Robot (Канада) ва Precitec (Олмон) мебошанд. Татбиқи технологияи холии кафшери лазерӣ дар Чин нав оғоз ёфт. 25 октябри соли 2002 аввалин хатти истеҳсолии касбии тиҷоратии Чин барои холиҳои кафшери лазерӣ расман ба кор андохта шуд. Он аз ҷониби Wuhan ThyssenKrupp Zhongren Laser Tailor Welding аз ThyssenKrupp TWB (Олмон) муаррифӣ карда шуд. Баъдтар, Shanghai Baosteel Arcelor Laser Tailor Welding Co., Ltd., FAW Baoyou Laser Tailor Welding Co., Ltd. ва дигар корхонаҳо пай дар пай ба истеҳсолот ворид карда шуданд. Дар соли 2003, кишварҳои хориҷӣ кафшери сими пуркунандаи лазерии душонаи CO₂-ро амалӣ карданд ваКафшери сими пуркунандаи лазерии YAGбарои сохтори панели поёнии девори хӯлаи алюминийи A318. Ин технология сохтори анъанавии пармашударо иваз кард ва вазни фюзеляжи ҳавопайморо 20% кам кард ва 20% хароҷотро сарфа кард. Гун Шуйли боварӣ дошт, ки технологияи кафшери лазерӣ дар табдил ва такмили саноати анъанавии истеҳсоли ҳавопаймоии Чин нақши муҳим хоҳад бозид. Ӯ фавран барои як қатор лоиҳаҳои пеш аз таҳқиқоти марбут муроҷиат кард, як гурӯҳи тадқиқотӣ ташкил кард ва дар ҷорӣ кардани технологияи "кафшери дукаратаи лазерӣ" ба лоиҳаҳои тадқиқотӣ дар Чин роҳбарӣ кард. Аз ибтидо, ӯ нақша дошт, ки ин технологияро дар истеҳсоли ҳавопаймо татбиқ кунад. Гурӯҳи коршиносони чинӣ технологияи пешакиро ба як институти тарроҳии ҳавопаймо гузориш доданд ва бартариҳо ва имконпазирии кафшери дукаратаи лазериро таблиғ карданд. Пас аз санҷишҳо ва арзёбиҳои сершумор, институти тарроҳӣ тасмим гирифт, ки ин технологияро барои истеҳсоли панелҳои девории қабурғадор барои як ҳавопаймои муайян татбиқ кунад ва ба ҳадафи аввалияи татбиқи технологияи "кафшери дукаратаи лазерӣ" дар истеҳсоли ҳавопаймо ноил гардад. Он технологияҳои калидӣ, аз қабили назорати дақиқи сими пуркунандаи кафшери лазерӣ барои хӯлаҳои сабукро рахна кард, дастгоҳи гибридии кафшери дукаратаи пуркунандаи лазерӣ таҳия кард, аввалин платформаи кафшери дукаратаи пуркунандаи лазерӣ бо қудрати баланд дар Чинро таъсис дод, кафшери синхронии дукарата ва дутарафаи пайвандҳои Т-ро дар сохторҳои калони тунук амалӣ кард ва онро бори аввал дар истеҳсоли кафшери қисмҳои калидии сохтории панелҳои девори қабатдори ҳавопаймоӣ бомуваффақият татбиқ кард, ки дар таҳияи ҳавопаймоҳои нави Чин нақши муҳим бозид. Дар соли 2003, аввалин маҷмӯи пурраи таҷҳизоти кафшери рахдори онлайнӣ дар миқёси калони ватанӣ, ки аз ҷониби HG Laser пешниҳод шудааст, аз қабули офлайнӣ гузашт. Ин таҷҳизот буриши лазерӣ, кафшер ва коркарди гармиро муттаҳид мекунад ва HG Laser-ро яке аз чорумин корхонаҳои ҷаҳон мегардонад, ки қодир ба истеҳсоли чунин таҷҳизот аст. Дар соли 2004, лоиҳаи "Технология ва таҷҳизоти коркарди буриши лазерии баландқувват, кафшер ва буридани-кафшери якҷоя"-и HG Laser Farley Laserlab ҷоизаи дуюми Ҷоизаи миллии пешрафти илм ва технологияро ба даст овард, ки онро ягона корхонаи лазерӣ дар Чин бо қобилияти тадқиқот ва рушд бо ин технология ва таҷҳизот мегардонад. Бо рушди босуръати саноати лазерии саноатӣ, бозор талаботи баландтарро барои технологияи коркарди лазерӣ пешниҳод кардааст. Технологияи лазерӣ тадриҷан аз як татбиқ ба барномаҳои гуногунҷабҳа гузашт. Аз нигоҳи коркарди лазерӣ, он дигар ба буриши яквақта ё кафшер маҳдуд намешавад. Талаботи бозор ба таҷҳизоти коркарди лазерии муттаҳидшуда, ки буриш ва кафшерро муттаҳид мекунад, афзоиш меёбад ва аз ин рӯ таҷҳизоти буридани лазерӣ ва кафшери якҷояшуда пайдо шудааст. HG Laser Farley Laserlab мошини буридани ва кафшери муттаҳидшудаи Walc9030-ро бо формати ултра калони 9×3 метр таҳия кардааст, ки айни замон бузургтарин таҷҳизоти буридани ва кафшери якҷояшудаи лазерӣ дар ҷаҳон аст. Walc9030 як таҷҳизоти буридани ва кафшери формати калон аст, ки...функсияҳои буридани лазерӣ ва кафшери лазерӣОн бо сари буриши касбӣ ва сари кафшер муҷаҳҳаз шудааст ва ду сари коркард як шуоъро истифода мебаранд. Технологияи идоракунии рақамӣ кафолат медиҳад, ки онҳо ба якдигар халал намерасонанд. Таҷҳизот метавонад ду равандро анҷом диҳад, ки ҳамзамон буридан ва кафшер карданро талаб мекунанд. Он метавонад озодона байни буридан аввал ва сипас кафшер кардан ё аввал кафшер ва сипас буридан гузарад ва ҳам вазифаҳои буриши лазерӣ ва кафшерро бо як таҷҳизот бидуни ниёз ба таҷҳизоти иловагӣ амалӣ кунад. Ин хароҷоти таҷҳизотро барои истеҳсолкунандагони барнома сарфа мекунад, самаранокии коркард ва диапазони коркардро беҳтар мекунад. Ғайр аз ин, бо сабаби ҳамгироии буридан ва кафшер, дақиқии коркард пурра кафолат дода мешавад ва кори таҷҳизот самаранок ва устувор аст. Илова бар ин, он мушкилоти деформатсияи гармии плитаҳоро ҳангоми кафшери фармоишии плитаҳои ултра калон ва амалӣ кардани устувори роҳҳои оптикии парвозкунандаи ултра дароз бартараф кардааст. Он метавонад ду плитаи ҳамвори дарозии 6 метр ва паҳнои 1,5 метрро дар як вақт кафшер кунад ва сатҳи кафшершуда бе коркарди иловагӣ ҳамвор ва ҳамвор аст. Дар айни замон, он метавонад плитаҳоро бо паҳнои 3 метр, дарозии беш аз 6 метр ва ғафсии камтар аз 20 мм дар як раванди шаклдиҳӣ бидуни ҷойгиркунии дуюмдараҷа бурад. Институти автоматикунонии Шэньян, Академияи илмҳои Чин, бо Корпоратсияи IHI (Ҷопон) ҳамкории байналмилалиро анҷом дод. Пас аз стратегияи миллии рушди илмӣ ва технологӣ "ҷорӣ, ҳазм, ҷаббида ва аз нав инноватсия" он якчанд технологияҳои калидии ...-ро аз сар гузаронд.кафшери дӯзандагии лазерӣ, аввалин маҷмӯи пурраи хатҳои истеҳсолии кафшери лазерии фармоишии Чинро дар моҳи сентябри соли 2006 таҳия кард ва бомуваффақият системаи кафшери лазерии роботиро таҳия кард, ки кафшери лазерии каҷҳои ҳамвор ва фазоӣ-ро амалӣ кард. Дар моҳи октябри соли 2013, як мутахассиси кафшери чинӣ ҷоизаи Брукро, ки баландтарин ҷоизаи академӣ дар соҳаи кафшер аст, ба даст овард. Институти кафшер (TWI, Британияи Кабир) ҳар сол номзадҳоро аз беш аз 4000 воҳиди узв дар зиёда аз 120 кишвар тавсия ва пешбарӣ мекунад ва дар ниҳоят ин ҷоизаро ба як мутахассис барои саҳми барҷастаи онҳо дар илм ва технологияи кафшер ё пайвасткунӣ ва татбиқи саноатии он медиҳад. Ин ҷоиза на танҳо эътирофи Гун Шуйли ва дастаи ӯ, балки тасдиқи нақши AVIC дар пешбурди пешрафти технологияи пайвасткунии мавод низ мебошад.
## Параметрҳои сохторӣ
### Таҷҳизоти корӣ Он аз як осциллятори оптикӣ ва муҳите иборат аст, ки дар байни оинаҳо дар ҳарду нӯги ковокии осциллятор ҷойгир карда шудааст. Вақте ки муҳите ба ҳолати энергияи баланд ангехта мешавад, он ба тавлиди мавҷҳои рӯшноии фазавӣ шурӯъ мекунад, ки байни оинаҳо дар ҳарду нӯг инъикос меёбанд ва эффекти пайвастшавии фотоэлектрикиро ба вуҷуд меоранд. Ин мавҷҳои рӯшноиро тақвият медиҳад ва вақте ки энергияи кофӣ ба даст меояд, лазер партофта мешавад. Лазерро инчунин метавон ҳамчун дастгоҳе муайян кард, ки манбаъҳои аввалияи энергия, ба монанди энергияи барқ, энергияи кимиёвӣ, энергияи гармӣ, энергияи рӯшноӣ ё энергияи ҳастаӣ ба шуоъҳои радиатсияи электромагнитӣ бо басомадҳои мушаххаси оптикӣ (нури ултрабунафш, нури намоён ё нури инфрасурх) табдил медиҳад. Ин табдилро метавон ба осонӣ дар баъзе муҳитҳои сахт, моеъ ё газӣ анҷом дод. Вақте ки ин муҳитҳо дар шакли атомҳо ё молекулаҳо ангехта мешаванд, онҳо як шуоъи рӯшноиро бо қариб як фаза ва қариб як дарозии мавҷ - лазер ба вуҷуд меоранд. Аз сабаби хосияти фазавии худ ва як мавҷи мавҷ, кунҷи дивергенсия хеле хурд аст ва онро пеш аз он ки ба таври баланд консентратсия шавад, ба масофаи дур интиқол додан мумкин аст, то вазифаҳоеро ба монанди кафшер, буридан ва коркарди гармӣ таъмин кунад. ### Таснифоти лазерҳо Асосан ду намуди лазерҳо барои кафшер истифода мешаванд, яъне лазерҳои CO₂ ва лазерҳои Nd:YAG. Ҳам лазерҳои CO₂ ва ҳам лазерҳои Nd:YAG нури инфрасурхи ноаён барои чашми оддӣ мебошанд. Шуоъе, ки аз ҷониби лазери Nd:YAG тавлид мешавад, асосан нури наздики инфрасурх бо дарозии мавҷи 1.06μm мебошад. Ноқилҳои гармӣ суръати нисбатан баланди ҷабби нури ин дарозии мавҷро доранд ва барои аксари металлҳо инъикос 20%-30% аст. Шуоъи наздики инфрасурхро бо истифода аз линзаҳои оптикии стандартӣ ба диаметри 0.25 мм фокус кардан мумкин аст. Шуоъи лазери CO₂ нури дури инфрасурх бо дарозии мавҷи 10.6μm мебошад. Аксари металлҳо барои ин намуди нур инъикос 80%-90% доранд, аз ин рӯ линзаҳои махсуси оптикӣ барои фокус кардани нур ба диаметри 0.75-1.0 мм лозиманд. Қувваи лазерҳои Nd:YAG одатан метавонад ба тақрибан 4000-6000 Вт расад ва қувваи максималӣ ҳоло ба 10000 Вт расидааст. Баръакс, қувваи лазерҳои CO₂ метавонад ба осонӣ ба 20000 Вт ё ҳатто баландтар расад. Лазерҳои CO₂-и пуриқтидор мушкилоти инъикоси баландро тавассути таъсири сӯрохи калидӣ ҳал мекунанд. Вақте ки сатҳи маводе, ки аз нуқтаи рӯшноӣ нур гирифтааст, об мешавад, сӯрохи калидӣ ба вуҷуд меояд. Ин сӯрохи калидӣ, ки пур аз буғ аст, ба ҷисми сиёҳ монанд аст, ки қариб тамоми энергияи нури афтандаро фурӯ мебарад. Ҳарорати мувозинат дар дохили сӯрохи калидӣ ба тақрибан 25000°C мерасад ва инъикос дар давоми чанд микросония зуд коҳиш меёбад. Гарчанде ки диққати асосии рушди лазерҳои CO₂ то ҳол ба таҳия ва таҳқиқоти таҷҳизот равона шудааст, дигар на дар бораи афзоиши ҳадди аксар қувваи баромад, балки дар бораи чӣ гуна беҳтар кардани сифати шуоъ ва фаъолияти фокусии он аст. Илова бар ин, вақте ки аргон ҳамчун гази муҳофизатӣ барои кафшери лазерии CO₂ бо иқтидори зиёда аз 10 кВт истифода мешавад, он аксар вақт плазмаи қавӣ ба вуҷуд меорад, ки умқи воридшавиро кам мекунад. Аз ин рӯ, гелий, ки плазма ба вуҷуд намеорад, аксар вақт ҳамчун гази муҳофизатӣ барои кафшери лазерии CO₂ бо қувваи баланд истифода мешавад. Татбиқи комбинатсияҳои лазерии диодӣ барои кристаллҳои ҳаяҷоновар бо қувваи баланд Nd:YAG як мавзӯи муҳими тадқиқот ва рушд аст, ки сифати нурҳои лазериро ба таври назаррас беҳтар мекунад ва коркарди самараноктари лазерро ташкил медиҳад. Истифодаи массивҳои диодии мустақим барои ҳаяҷон ва баровардани лазерҳо дар минтақаи наздики инфрасурх ба қувваи миёнаи 1 кВт ва самаранокии табдили фотоэлектрикӣ қариб 50% ноил шудааст. Диодҳо инчунин мӯҳлати хизмати дарозтар доранд (10,000 соат), ки ба кам кардани хароҷоти нигоҳдории таҷҳизоти лазерӣ мусоидат мекунад. Таҳияи таҷҳизоти лазерии сахти ҳолати бо насоси диод (DPSSL) низ пешрафта аст.
Вақти нашр: 27 августи соли 2025
