Технологияҳои пешрафтаи кафшерӣ чистанд?

Технологияҳои пешрафтаи кафшерӣ чистанд?

(1) Кафшери гибридии лазерӣ-арк

Технологияи коркарди нурҳои баландэнергия ҳамчун технологияи умедбахштарини коркард дар асри 21 номида мешавад, ки бовар меравад, ки "тағйироти инқилобӣ ба технологияи коркард ва истеҳсоли мавод меорад" ва дар айни замон соҳаи техникии босуръат рушдёбанда ва бештар таҳқиқшуда мебошад.

Рушдитаҷҳизоти кафшерӣба самти миқёси калон ду маъно дорад: яке афзоиши қудрати таҷҳизот ва дигаре калон кардани қисмҳое, ки бо таҷҳизот кафшер карда мешаванд. Аз сабаби сармоягузории якдафъаинаи зиёд ба таҷҳизоти пешрафтаи кафшер, бахусус кафшери лазерӣ ва таҷҳизоти кафшери шуоъи электронӣ, афзоиши қудрат, беҳтар кардани умқи воридшавӣ ва устувории раванди кафшер метавонад хароҷоти кафшерро нисбатан кам кунад ва онро барои саноат қобили қабул гардонад. Аз ин рӯ, технологияи кафшери гибридӣ, ки ба лазерҳо нигаронида шудааст, таваҷҷӯҳро ҷалб кардааст. Дар асл, кафшери гибридии лазерӣ-камонӣ ҳанӯз дар солҳои 1970 пешниҳод шуда буд, аммо барномаҳои устувори саноатӣ танҳо дар солҳои охир пайдо шуданд, ки асосан аз рушди технологияи лазерӣ ва таҷҳизоти кафшери камонӣ, махсусан такмили қудрати лазерӣ ва технологияи идоракунии камон баҳра бурданд. Гибридии лазерӣ-камонӣ асосан омезиши лазерро бо камони гази инертии вольфрам (TIG), камони плазма ва камони фаъол дар бар мегирад. Тавассути таъсири мутақобилаи лазер ва камон, камбудиҳои ҳар як усули кафшерро метавон бартараф кард, ки дар натиҷа таъсири хуби гибридӣ ба вуҷуд меояд.

Кафшери гибридии лазерӣ-камон самаранокии кафшерро ба таври назаррас беҳтар мекунад, ки асосан ба ду таъсир асос ёфтааст: аввал, зичии баланди энергия ба суръати баланди кафшер ва кам шудани талафоти гармии қисмати корӣ оварда мерасонад; дуюм, таъсири суперпозитсияи таъсири мутақобилаи байни ду манбаи гармӣ. Ҳангоми кафшери пӯлод, плазмаи лазерӣ камонро устувор мекунад; дар айни замон, камон ба сӯрохи калиди ҳавзи гудохта ворид мешавад ва талафоти энергияро кам мекунад. Омезиши лазер ва TIG метавонад суръати кафшерро ба таври назаррас афзоиш диҳад, ки тақрибан ду баробар нисбат ба кафшери TIG аст. Фарсудашавии электроди волфрам низ хеле кам мешавад, ки мӯҳлати хидмати онро зиёд мекунад; кунҷи чуқурчаро низ метавон ба таври назаррас кам кард ва масоҳати буриши кафшер ба масоҳати кафшери лазерӣ монанд аст. Дар муқоиса бо кафшери гибридии яккамонанди лазерӣ, кафшери гибридии лазерӣ-камонанди дукарата метавонад вуруди гармии кафшерро 25% кам кунад ва суръати кафшерро тақрибан 30% зиёд кунад.

Бартариҳои асосии кафшери гибридии лазерӣ-камон (ё камони плазма) суръати беҳтари кафшер ва чуқурии воридшавӣ мебошанд. Аз сабаби гармшавии камон, ҳарорати металл баланд мешавад, инъикоси металлро ба лазер кам мекунад ва ҷабби энергияи рӯшноиро зиёд мекунад. Ин усул дар кафшери лазерии CO₂ бо қувваи кам, инчунин кафшери лазерии CO₂ бо қувваи 12 кВт ва лазерҳои YAG бо интиқоли нахи оптикӣ санҷида шудааст, ки асоси кафшери гибридии роботӣ бо лазерӣ-камон (ё камони плазма)-ро фароҳам меорад. Дар солҳои охир, технологияи кафшери гибридӣ, ки аз гибридии лазерӣ-камон ба вуҷуд омадааст, ба рушди назаррас ноил гардидааст ва татбиқи он дар ҷузъҳои мураккаб дар соҳаҳои кайҳонӣ, низомӣ ва дигар бахшҳо таваҷҷӯҳи бештарро ба худ ҷалб кардааст. Дар айни замон, технологияи кафшери гибридӣ, ки нурҳои баландэнергетикиро бо камонҳои гуногун муттаҳид мекунад, яке аз нуқтаҳои доғ дар соҳаи кафшери нурҳои баландэнергетикӣ шудааст.

(2) Кафшери омехта бо соиш

Кафшери бо усули кафшери бо усули кафшер (FSW) як технологияи патентии кафшерӣ мебошад, ки аз ҷониби Институти кафшер (TWI)-и Британияи Кабир дар аввали солҳои 1990 таҳия шудааст. Он метавонад металлҳои ғайрирангаеро, ки кафшер карданашон душвор аст, бо истифода аз усулҳои кафшери омехта кафшер кунад.

Кафшери бо истифода аз соиш дорои бартариҳои зерин мебошад: раванди соддаи пайвастшавӣ, донаҳои майда дар пайванди кафшершуда, самаранокии хуби хастагӣ, самаранокии кашиш ва самаранокии хамшавӣ, ниёз ба симҳои кафшер ё газҳои муҳофизатӣ, набудани нури камон ва паст будани фишор ва деформатсия пас аз кафшер. Он дар саноати аэрокосмикии кишварҳои пешрафтаи Аврупо ва Амрико татбиқ шудааст ва дар кафшери зарфҳои фишори девори тунуки хӯлаи алюминий, ки дар ҳарорати паст кор мекунанд, бомуваффақият истифода шудааст, пайванди рости кафшерҳои тӯлонӣ ва пайванди кафшерҳои даврӣ. Ин технология дар тарҳрезии сохтории нави мошинҳои нав қабул карда шудааст ва дар соҳаҳои аэрокосмикӣ, нақлиёт, истеҳсоли автомобил ва дигар бахшҳои саноатӣ истифода шудааст.

(3) Кафшери диффузионии вакуумӣ

Пайдоиши пайвастаи маводҳои пешрафта барои технологияҳои пайвасткунӣ мушкилоти нав эҷод мекунад. Пайваст кардани бисёр маводҳои нав, аз қабили хӯлаҳои ба гармӣ тобовар, сафолии баландтехнологӣ, пайвастагиҳои байниметаллӣ ва маводҳои композитӣ, бахусус пайваст кардани маводҳои гуногун, бо истифода аз усулҳои анъанавии кафшери омехта душвор аст, аз ин рӯ, пайванди диффузионӣ дар ҳолати сахт ва дигар технологияҳо пайдо шудаанд. Масалан, технологияи кафшери шаклдиҳӣ-диффузионӣ аз суперпластикӣ дар сохторҳои асали хӯлаи титании ҳавопаймоҳо бомуваффақият татбиқ шудааст. Сафолиҳо ва металлҳоро бо кафшери диффузионӣ пайваст кардан мумкин аст; татбиқи технологияи кафшери диффузионӣ дар фазаи моеъи гузаранда бисёр мушкилоти душвори пайвастшавии маводҳои сахтро, ки бо онҳо ҳал кардан ғайриимкон буд, ҳал кардааст.кафшери омехтадар гузашта.

Пайвасткунии сахтро ба ду категория тақсим кардан мумкин аст. Яке аз онҳо усули пайвасткунӣ бо ҳарорати паст, фишори баланд ва вақти кӯтоҳ аст, ки ба тамос бо сатҳи кор ва кандашавии плёнкаи оксидӣ тавассути деформатсияи маҳаллии пластикӣ мусоидат мекунад. Деформатсияи пластикӣ омили асосӣ дар ташаккули пайванд мебошад. Чунин усулҳои пайвасткунӣ инҳоянд:кафшери соишӣ, кафшери таркишӣ, кафшери фишори хунук ва кафшери фишори гарм, ки одатан кафшери фишорӣ номида мешаванд. Дигаре усули пайванди диффузионӣ бо ҳарорати баланд, фишори паст ва муддати нисбатан тӯлонӣ мебошад, ки одатан дар атмосфераи муҳофизатӣ ё вакуум анҷом дода мешавад. Ин усули пайвасткунӣ танҳо деформатсияи пластикии ҳадди ақалро ба вуҷуд меорад ва диффузияи интерфейс омили бартаридошта дар ташаккули пайванд мебошад. Чунин усулҳои пайвасткунӣ асосан кафшери диффузионӣ, ба монанди кафшери диффузионӣ вакуумӣ, кафшери диффузионӣ фазаи моеъи муваққатӣ, кафшери диффузионӣ бо пахшкунии гарми изостатикӣ ва кафшери шаклдиҳӣ-диффузионӣ суперпластикиро дар бар мегиранд.

Илова бар пайдоиши пайвастаи усулҳои пешрафтаи кафшер ва равандҳои нав (дар боло танҳо чанд мисол оварда шудаанд), сатҳи механиконӣ ва автоматикунонии усулҳои гуногуни кафшер пайваста беҳтар мешавад. Пешрафти технологияи электронӣ, технологияи сенсорӣ, компютер ва технологияи идоракунӣ рушди соҳаи кафшерро хеле пеш бурда, автоматикунонии кафшерро ба сӯи идоракунии интеллектуалӣ равона кардааст. Аз ҷумла, ҷорӣ намудани роботҳои кафшерӣ дар миқёси васеъ усули анъанавии автоматикунонии сахти кафшерро шикаст, усули нави автоматикунонии чандирро дар кафшер боз кард ва фазои васеътари рушдро барои технологияи кафшер фароҳам овард. Кафшер ба як усули муҳими коркард дар истеҳсолоти муосир табдил ёфтааст. Ғайр аз ин, бо пешрафти илм ва технология ва рушди иҷтимоӣ ва иқтисодӣ, соҳаҳои татбиқи кафшер/пайвасткунии пешрафта васеъ хоҳанд шуд.

(4) Кафшери автоматӣ ва интеллектуалӣ

Механизатсия ва автоматизатсия воситаҳои муҳим барои беҳтар кардани ҳосилнокии кафшер, таъмини сифати маҳсулот ва беҳтар кардани шароити корӣ мебошанд. Автоматикунонии истеҳсоли кафшер самти ояндаи рушди технологияи кафшер мебошад. Беҳтар кардани самаранокӣ ва сифати истеҳсоли кафшер танҳо аз нигоҳи равандҳои кафшер маҳдудиятҳои муайян дорад. Усулҳои кафшер/пайвасткунӣ, ба монанди кафшери шуоъи электронӣ, кафшери лазерӣ ва кафшери омехтаи соишӣ, талаботи қатъиро ба геометрияи чуқурча ва сифати васлкунӣ доранд. Пас аз кафшери автоматӣ, тамоми сохтори кафшершуда тозаву озода, дақиқ ва зебо аст, ки падидаи қафомондаи кори дастӣ дар коргоҳҳои кафшерро дар гузашта тағйир медиҳад.

Роботҳо ҳамчун яке аз рамзҳои муҳими рушди технологияи муосири истеҳсолӣ ва саноати навбунёди технологӣ, ба соҳаҳои гуногуни саноати баландтехнологӣ таъсири муҳим расонидаанд. Мураккабии равандҳои истеҳсолии кафшер ва талаботи қатъӣ барои сифати кафшер, дар якҷоягӣ бо сатҳи пасти технологияи кафшер ва шароити корӣ, равандҳои кафшерро, ки метавонанд раванди кафшерро автоматӣ ва зеҳнӣ гардонанд, мавриди таваҷҷӯҳи махсус қарор медиҳанд. Дар айни замон, аз 30% то 40% роботҳо дар саросари ҷаҳон дар технологияи кафшер истифода мешаванд. Роботҳои кафшер дар аввал асосан дар хатҳои истеҳсолии кафшери нуқтаӣ дар саноати автомобилсозӣ истифода мешуданд ва дар солҳои охир онҳо тадриҷан ба дигар соҳаҳои истеҳсолӣ густариш ёфтаанд.

Самти аввалини рушдикафшери интеллектуалӣсистемаи биноӣ мебошад. Системаҳои биноии айни замон таҳияшуда метавонанд ба роботҳо имкон диҳанд, ки траекторияи ҳаракати машъалро мувофиқи шароити мушаххас ҳангоми кафшер ба таври худкор тағйир диҳанд ва баъзеҳо метавонанд параметрҳои равандро мувофиқи андозаи чуқурӣ сари вақт танзим кунанд.