Ҳамчун як воситаи пешрафтаи коркард, лазер дар соҳаи кафшери саноатӣ нақши рӯзафзун мебозад. Гарчанде ки технологияи анъанавии кафшери лазерӣ метавонад ин камбудиҳоро то андозае назорат кунад, таъсири он аксар вақт бо параметрҳо ва равандҳои кафшери муқарраршуда маҳдуд аст. Дар солҳои охир, пайдоиши технологияи кафшери лазерӣ роҳи ҳалли наверо барои назорати камбудиҳои кафшер фароҳам меорад. Бо ҷорӣ кардани гардиши нури лазерӣ ҳангоми раванди кафшер, ин технология метавонад хусусиятҳои динамикии ҳавзи кафшерро ба таври назаррас беҳтар созад ва бо ин васила сифати кафшерро беҳтар созад. Технологияи кафшери лазерӣ асосан ба назорати дақиқи нури лазерӣ ва технологияи гардишӣ барои ноил шудан ба кафшери самаранок ва босифат асос ёфтааст.
Беҳтар кардани намуди зоҳирӣ:
Дар давомираванди кафшер, нури лазерӣ зуд ва дақиқ гардонида мешавад, то тамоми минтақаи кафшерро фаро гирад. Вақте ки нур дар самти кафшер ҳаракат мекунад, он дар шаклҳои гуногун, ба монанди доира, расми 8 ва спирал ларзиш мекунад. Чен ва ҳамкоронаш аз лазери гардишкунанда барои кафшери хӯлаҳои алюминийи гуногун истифода бурданд ва дар муқоиса бо кафшери бе лазери гардишкунанда, морфологияи кафшери пеш ва қафои кафшери лазерии гардишкунанда ба таври назаррас беҳтар шуд. Илова бар ин, кафшери лазерии гардишкунандаи кундалангӣ барои баланд бардоштани мутобиқшавии фосилавии чуқурча истифода мешавад. Дар баъзе қисмҳои кории пайвасткунандаи ноқилӣ васеъ кардани майдони ҷараёни аз ҳад зиёд, инчунин васеъ кардани сатҳи пайвасткунии металлӣ ва инчунин зарур аст, ки кафшери лазерӣ гардиш кунад, то сатҳи пайвасткунии металлӣ ба "U" табдил ёбад.
1. (а) ва (б) омори морфологияи буриши кафшер ва андозаи кафшер дар реҷаҳои гуногуни ларзиш; (в) Ташаккули сатҳи болоии кафшер дар реҷаҳои гуногуни ларзиш.
Беҳтар кардани омезиши сусти девори паҳлӯӣ:
Камбудии пайваст нашудани девори паҳлӯӣ дар кафшери анъанавии лазерии фосилаи танг бо табақи ғафсии миёна ба осонӣ ба вуҷуд меояд, ки аз сабаби тақсимоти нобаробари энергияи лазерӣ дар даҳон ба вуҷуд меояд, вуруди гармӣ дар маркази чуқурча калон аст ва вуруди гармӣ дар девори паҳлӯии чуқурча хурд аст, ки наметавонад омезиши хубро ташкил диҳад. Тадбири калидии ҳалли камбуди девори паҳлӯии пайваст нашуда зиёд кардани вуруди гармӣ ба девори паҳлӯӣ мебошад. Дар раванди кафшери лазерӣ, тақсимоти оқилонаи энергияи нури лазерӣ дар сатҳи кор тавассути гардиши нур ба даст оварда мешавад. Вақте ки паҳнои чуқурча тағир меёбад, амплитудаи гардиши нур ба паҳнои чуқурча мувофиқат мекунад, то вуруди самараноки гармӣ ба девори паҳлӯӣ ташкил карда шавад.
2. Тасвири макроскопии кафшер аз қабати якум (L1) то қабати ҳафтум (L7) барои кафшери лазерӣ бо ё бе ларзиш.
Кам кардани камбудиҳои сӯрохдор:
Механизми боздории гардиши лазер дар сӯрохиҳои кафшерӣ метавонад ба беҳтар шудани устувории сӯрохиҳои хурд ва беҳтар шудани моеъи металли моеъ нисбат дода шавад. Расми 3 рафтори ҷараёни ҳавзи гудохтаро нишон медиҳад, ки зарраҳои пайгирӣ ҳангоми раванди кафшер нишон медиҳанд. Ҷунбиши нури рӯшноӣ боиси он мегардад, ки сӯрохии хурд ҳаракати гардиши гардиши баландбасомад ва суръати баландро ба вуҷуд орад, ки ба пур шудани ҳубобча мусоидат мекунад ва ба сӯрохиҳои сахтшуда таъсири "ҷалбкунанда" дорад. Дар айни замон, ҷунбиши нури рӯшноӣ масоҳати сӯрохии хурдро зиёд мекунад ва эҳтимолияти фурӯпошии ноустувории онро барои ташкили ҳубобчаҳо коҳиш медиҳад.
3. (а) ва (б) траекторияҳои ҳаракати зарраҳои пайгирӣ ҳангоми кафшер; Минтақаи кушодашавии сӯрохи калид: (в) лазери бе гардиш (г) лазери гардишкунанда.
Кам кардани камбудиҳои тарқишҳо:
Шикасти гармӣ як навъ нуқсонест, ки дар раванди кафшер дар натиҷаи таъсири мутақобилаи фишори дохилӣ ва омилҳои металлургӣ (HAZ)-и кафшер ба вуҷуд меояд. Пайдоиши чунин тарқишҳо бо осебпазирии мавод дар ҳарорати баланд, фишори кафшер ва таркиби химиявии мавод алоқаманд аст. Технологияи анъанавии кафшери лазерӣ метавонад дар раванди кафшер тарқишҳои гармиро ба вуҷуд орад, асосан бо сабабҳои зерин: Аввалан, аз сабаби воридшавии баланди энергияи кафшери лазерӣ, ки боиси гармшавӣ ва хунукшавии босуръати минтақаи кафшер мегардад, ки дар натиҷа градиенти калони гармӣ ва фишори гармӣ ба вуҷуд меояд; Дуюм, реаксияи металлургӣ дар раванди кафшер метавонад боиси ҷудошавии унсурҳои ифлос бо нуқтаи обшавии паст гардад, ки фазаи шикастаро ташкил медиҳад ва ҳассосияти тарқишҳоро зиёд мекунад. Ниҳоят, сахтшавии босуръати мавод метавонад ба гетерогении микросохтор оварда расонад ва самти афзоиши кристаллҳои сутуншакл аз ҳавзи гудохта ба марказ аст, тавре ки дар расми 4 нишон дода шудааст. Дар ин ҳолат, ҳассосият ба тарқиш ба таври назаррас афзоиш меёбад.
4. Реҷаи сахтшавии кафшер бо лазер (а) кафшери анъанавии лазерӣ (б) кафшери лазерии гардишӣ.
Технологияи кафшери лазерии ларзон метавонад бо ворид кардани нури лазерии ларзон пайдоиши тарқишҳои гармро самаранок кам ё аз байн барад. Дар раванди кафшери лазерии ларзон, ларзиши даврии нури лазер метавонад ҷараёни металлро дар ҳавзи гудохта мусоидат кунад ва бо ин васила якрангии микросохторро беҳтар созад ва донаҳо дар маркази ҳавзи гудохта коаксиалӣ мерӯянд, чунон ки дар расми 5 нишон дода шудааст. Ин донаҳои коаксиалӣ ҳамчун монеаи муҳофизатӣ барои пешгирии паҳншавии тарқишҳо ва ҳамчун қабати изолятсияи гармӣ барои пешгирии паҳншавии минбаъдаи тарқишҳо амал мекунанд. Дар айни замон, лазери ларзон ба коҳиш додани ташаккули фазаи шикаста аз сабаби ҷудошавии ҷузъҳо мусоидат мекунад ва хатари тарқишҳои гармиро кам мекунад.
5. (A) хусусиятҳои микросохтори сахтшавии кафшерҳои анъанавии кафшери лазерӣ (B) хусусиятҳои микросохтори сахтшавии кафшерҳои бо лазер пайвастшуда (CCW).
Дар муқоиса бо кафшери худомезиши лазерӣ, технологияи кафшери лазерии гардишӣ ҳамчун роҳи муассири коҳиш додани майли сӯрохӣ ва беҳтар кардани камбудиҳо, ба монанди гардиш накардани деворҳои паҳлӯӣ, эътироф шудааст. Аз сабаби таъсири омехтакунандаи чӯб ба ҳавзи гудохта, он дар беҳтар кардани мувофиқати фосила, беҳтар кардани якрангии микросохтор ва тоза кардани донаҳо бартариҳои назаррас дорад. Истифодаи технологияи кафшери гардиши лазерӣ метавонад кафшери лазериро васеътар истифода барад ва кафшери дақиқи самараноки лазерӣ барои қисмҳои калонтар ва кафшерҳои васеътар ба даст оварда мешавад, яъне раванди асосӣ ва дақиқии васлкунии маҳсулот ором мешавад.
Вақти нашр: 21 феврали соли 2025
