Lasmetoaden foar mikro- en lytse ûnderdielen Laserlassen is in effisjinte en presys lasmetoade dy't in laserstriel mei hege enerzjytichtens brûkt as waarmteboarne. It is ien fan 'e wichtige tapassingen fan lasermateriaalferwurkingstechnology. Yn 'e jierren '70 waard it benammen brûkt foar it lassen fan tinwandige materialen en lassen mei lege snelheid, en it lasproses hearde ta it waarmtegeliedingstype. Spesifyk ferwaarme de laserstrieling it oerflak fan it wurkstik, en de waarmte op it oerflak ferspriedt nei binnen troch termyske gelieding. Troch parameters lykas de breedte, enerzjy, pykfermogen en werhellingsfrekwinsje fan laserpulsen te kontrolearjen, wurdt it wurkstik smolten om in spesifike smeltende plas te foarmjen. Fanwegen syn unike foardielen is it mei súkses tapast op 'e ...presyzjelassen fan mikro- en lytse ûnderdielen.De laserlastechnology fan Sina heart ta de wrâld syn avansearre nivo's. It hat de technology en mooglikheid om komplekse titaniumlegeringskomponinten fan mear as 12 kante meter te foarmjen mei laser, en is tapast yn 'e prototype- en produktproduksje fan meardere ûndersyksprojekten yn 'e binnenlânske loftfeart. Yn oktober 2013 wûn in Sineeske lasekspert de Brook Award, de heechste akademyske priis op it mêd fan lassen, wat it wrâldklasse laserlasnivo fan Sina befêstige.
## Untwikkelingsskiednis De earste laserstriel fan 'e wrâld waard yn 1960 generearre troch it opwekken fan robijnkristallen mei in flitslampe. Beheind troch de termyske kapasiteit fan it kristal, koe it allinich heul koarte pulsearre strielen mei lege frekwinsje produsearje. Hoewol de direkte pulspiekenerzjy oant 10^6 watt koe berikke, hearde it noch altyd ta de leech-enerzjyútfier. In neodymium-dopearre yttriumaluminiumgranaat (Nd:YAG) kristalstêf, mei neodymium (Nd) as it opwekkingselemint, kin in trochgeande laserstriel mei ien golflingte generearje mei in fermogen fan 1-8KW. De YAG-laser, mei in golflingte fan 1.06μm, kin ferbûn wurde mei de laserferwurkingskop fia in fleksibele optyske glêstried, mei in fleksibele apparatuerlay-out en geskiktheid foar it lassen fan wurkstikken mei in dikte fan 0.5-6mm. De CO₂-laser, dy't koalstofdiokside as oanstjitmiddel brûkt (mei in golflingte fan 10,6 μm), kin in útfierenerzjy oant 25 kW berikke en single-pass full-penetration lassen fan 2 mm dikke platen realisearje. It is in soad brûkt yn metaalferwurking yn 'e yndustriële sektor. Midden jierren '80 luts laserlassen, as in nije technology, in soad omtinken yn Jeropa, de Feriene Steaten en Japan. Yn 1985 wurken ThyssenKrupp Steel AG (Dútslân) en Volkswagen AG (Dútslân) gear om mei súkses de earste laser-lassen blank fan 'e wrâld op 'e Audi 100-karrosserie te brûken. Yn 'e jierren '90 begûnen grutte autofabrikanten yn Jeropa, Noard-Amearika en Japan laser-lassen blanktechnology breed te brûken yn 'e produksje fan autokarrosserieën. Praktyske ûnderfining fan sawol laboratoaria as autofabrikanten hat bewiisd dat laser-lassen blanks mei súkses tapast wurde kinne yn 'e produksje fan autokarrosserieën. Laser-maatwurklassen brûkt laserenerzjy om automatysk ferskate stielen, roestfrij stielen, aluminiumlegeringen, ensfh., mei ferskillende materialen, diktes en coatings te splitsen en te lassen ta in yntegreare plaat, profyl of sandwichpaniel. Dit foldocht oan de ferskate easken foar materiaalprestaasjes fan komponinten, en berikt lichtgewicht apparatuer mei it lichtste gewicht, optimale struktuer en bêste prestaasjes. Yn ûntwikkele lannen lykas Jeropa en de Feriene Steaten,laser-kleermaker-lassenwurdt net allinich brûkt yn 'e yndustry foar ferfiermiddels, mar ek breed tapast op fjilden lykas bou, brêgen, produksje fan platenlassen foar húshâldlike apparaten, en stielen platenlassen yn walslinen (plaatferbining by trochgeand walsen). Wrâldferneamde laserlasbedriuwen omfetsje Soudonic (Switserlân), ArcelorMittal Group (Frankryk), ThyssenKrupp TWB (Dútslân), Servo-Robot (Kanada), en Precitec (Dútslân). De tapassing fan laser-lassen blanktechnology yn Sina is krekt begûn. Op 25 oktober 2002 waard Sina's earste profesjonele kommersjele produksjeline foar laser-lassen blanks offisjeel yn gebrûk nommen. It waard yntrodusearre troch Wuhan ThyssenKrupp Zhongren Laser Tailor Welding fan ThyssenKrupp TWB (Dútslân). Letter waarden Shanghai Baosteel Arcelor Laser Tailor Welding Co., Ltd., FAW Baoyou Laser Tailor Welding Co., Ltd., en oare bedriuwen efterinoar yn produksje brocht. Yn 2003 realisearren bûtenlânske lannen it dûbele striel CO₂ laser filler triedlassen enYAG laser filler tried lassenfoar de struktuer fan 'e ûnderste muorrepanielen fan aluminiumlegering fan 'e A318. Dizze technology ferfong de tradisjonele klinknagelstruktuer, wêrtroch it gewicht fan 'e romp fan it fleantúch mei 20% fermindere en 20% fan 'e kosten besparre waard. Gong Shuili leaude dat laserlastechnology in wichtige rol soe spylje yn 'e transformaasje en opwurdearring fan 'e tradisjonele loftfeartproduksje-yndustry fan Sina. Hy frege fuortendaliks oan foar in oantal relatearre foarûndersyksprojekten, organisearre in ûndersyksteam en naam de lieding by it yntrodusearjen fan 'e "dûbele-beam laserlastechnology" yn ûndersyksprojekten yn Sina. Fan it begjin ôf wie hy fan plan om dizze technology ta te passen op fleantúchproduksje. It Sineeske saakkundigeteam rapportearre de foarriedige technology oan in fleantúchûntwerpynstitút en befoardere de foardielen en mooglikheid fan dûbele-beam laserlastechnology. Nei meardere ferifikaasjes en evaluaasjes besleat it ûntwerpynstitút om dizze technology ta te passen op 'e fabrikaazje fan geribbelde muorrepanielen foar in bepaald fleantúch, wêrtroch it earste doel berikt waard om "dûbele-beam laserlastechnology" ta te passen op fleantúchproduksje. It bruts troch wichtige technologyen lykas presyzjekontrôle fan laserlassen fan fillertried foar lichtgewicht legeringen, ûntwikkele in yntegreare en ynnovative hybride lasapparaat mei dûbele beamlaserfillertried, fêstige Sina's earste heechkrêftige dûbele beamlaserfillertriedlasplatfoarm, realisearre it dûbele beam- en dûbelsidich syngroane lassen fan T-ferbiningen yn grutte tinwandige struktueren, en tapaste it foar it earst mei súkses op 'e lasproduksje fan wichtige strukturele ûnderdielen fan geribbelde muorrepanielen foar loftfeart, en spile in wichtige rol yn 'e ûntwikkeling fan Sina's nije fleantugen. Yn 2003 slagge de earste ynlânske grutskalige online striplassen folsleine set apparatuer levere troch HG Laser foar de offline akseptaasje. Dizze apparatuer yntegreart lasersnijden, lassen en waarmtebehanneling, wêrtroch HG Laser ien fan 'e fjirde bedriuwen yn 'e wrâld is dy't sokke apparatuer produsearje kinne. Yn 2004 wûn it projekt "High-Power Laser Cutting, Welding and Combined Cutting-Welding Processing Technology and Equipment" fan HG Laser Farley Laserlab de twadde priis fan 'e National Science and Technology Progress Award, wêrtroch it de ienige laserûndernimming yn Sina is mei de R&D-kapasiteit fan dizze technology en apparatuer. Mei de rappe ûntwikkeling fan 'e yndustriële laseryndustry hat de merk hegere easken steld foar laserferwurkingstechnology. Lasertechnology is stadichoan ferskowe fan ienmalige tapassing nei ferskaat tapassingen. Wat laserferwurking oanbelanget, is it net langer beheind ta ienmalige snij- of lassen. De fraach fan 'e merk nei yntegreare laserferwurkingsapparatuer dy't snij- en lassen kombinearret nimt ta, en dêrtroch is yntegreare lasersnij- en lasapparatuer ûntstien. HG Laser Farley Laserlab ûntwikkele de Walc9030 yntegreare snij- en lasmasine, mei in ultragrut formaat fan 9 × 3 meter, dy't op it stuit de grutste yntegreare lasersnij- en lasapparatuer fan 'e wrâld is. De Walc9030 is in grutformaat snij- en lasapparatuer dy't yntegreartfunksjes foar lasersnijden en laserlassenIt is foarsjoen fan in profesjonele snijkop en in laskop, en de twa ferwurkingskoppen diele ien striel. Numerike kontrôletechnology soarget derfoar dat se inoar net ynterferearje. De apparatuer kin twa prosessen foltôgje dy't tagelyk snije en lassen fereaskje. It kin frij wikselje tusken earst snije en dan lassen, of earst lassen en dan snije, wêrtroch sawol lasersnij- as lasfunksjes mei ien apparatuer realisearre wurde sûnder de needsaak foar ekstra apparatuer. Dit besparret apparatuerkosten foar applikaasjefabrikanten, ferbetteret de ferwurkingseffisjinsje en it ferwurkingsberik. Boppedat, troch de yntegraasje fan snijen en lassen, is de ferwurkingskrektens folslein garandearre, en de prestaasjes fan 'e apparatuer binne effisjint en stabyl. Derneist hat it de swierrichheden fan termyske deformaasje fan platen oerwûn tidens it maatwurklassen fan ultra-grutte platen en de stabile realisaasje fan ultra-lange fleanende optyske paden. It kin twa platte platen fan 6 meter lang en 1,5 meter breed tagelyk lasse, en it lassen oerflak is glêd en flak sûnder ekstra neiferwurking. Tagelyk kin it platen mei in breedte fan 3 meter, in lingte fan mear as 6 meter en in dikte fan minder as 20 mm yn ien foarmingsproses snije sûnder sekundêre posysjonearring. It Shenyang Ynstitút foar Automatisearring, Sineeske Akademy fan Wittenskippen, fierde ynternasjonale gearwurking út mei IHI Corporation (Japan). Nei oanlieding fan 'e nasjonale wittenskiplike en technologyske ûntwikkelingsstrategy fan "ynfiering, spiisfertarring, opname en opnij ynnovaasje", oerwûn it ferskate wichtige technologyen fanlaser-kleermaker-lassen, ûntwikkele yn septimber 2006 Sina's earste set folsleine laser-maatwurk-lasproduksjelinen, en ûntwikkele mei súkses in robotysk laserlassysteem, wêrmei't laserlassen fan planêre en romtlike krommen realisearre waard. Yn oktober 2013 wûn in Sineeske lasekspert de Brook Award, de heechste akademyske priis op it mêd fan lassen. It Welding Institute (TWI, UK) advisearret en nominearret elk jier kandidaten út mear as 4.000 lid-ienheden yn mear as 120 lannen, en kent dizze priis úteinlik ta oan ien ekspert as erkenning foar harren treflike bydragen oan 'e wittenskip en technology fan lassen of ferbinen en de yndustriële tapassing dêrfan. Dizze priis is net allinich in erkenning fan Gong Shuili en syn team, mar ek in befêstiging fan 'e rol fan AVIC yn it befoarderjen fan 'e foarútgong fan materiaalferbiningtechnology.
## Strukturele parameters
### Wurkapparatuer It is gearstald út in optyske oscillator en in medium pleatst tusken de spegels oan beide úteinen fan 'e oscillatorholte. As it medium oanstutsen wurdt nei in hege-enerzjy steat, begjint it yn-faze ljochtweagen te generearjen, dy't hinne en wer reflektearje tusken de spegels oan beide úteinen, wêrtroch't in fotoelektrysk gearfoeging effekt ûntstiet. Dit fersterket de ljochtweagen, en as genôch enerzjy krigen wurdt, wurdt de laser útstjoerd. Laser kin ek definiearre wurde as in apparaat dat primêre enerzjyboarnen lykas elektryske enerzjy, gemyske enerzjy, termyske enerzjy, ljochtenerzjy of kearnerzjy omset yn elektromagnetyske strielingsstralen fan spesifike optyske frekwinsjes (ultraviolet ljocht, sichtber ljocht of ynfraread ljocht). Dizze konverzje kin maklik útfierd wurde yn bepaalde fêste, floeibere of gasfoarmige media. As dizze media oanstutsen wurde yn 'e foarm fan atomen of molekulen, produsearje se in ljochtstraal mei hast deselde faze en hast ien golflingte - laser. Fanwegen syn yn-faze eigenskip en ien golflingte is de diverginsjehoeke tige lyts, en it kin oer in lange ôfstân oerdroegen wurde foardat it tige konsintrearre wurdt om funksjes te leverjen lykas lassen, snijden en waarmtebehanneling. ### Klassifikaasje fan lasers Der binne benammen twa soarten lasers dy't brûkt wurde foar lassen, nammentlik CO₂-lasers en Nd:YAG-lasers. Sawol CO₂-lasers as Nd:YAG-lasers binne ûnsichtber ynfraread ljocht foar it bleate each. De striel dy't generearre wurdt troch de Nd:YAG-laser is benammen tichtby-ynfraread ljocht mei in golflingte fan 1,06 μm. Termyske geleiders hawwe in relatyf hege absorpsjesnelheid foar ljocht fan dizze golflingte, en foar de measte metalen is de reflektiviteit 20%-30%. De tichtby-ynfraread striel kin mei standert optyske lenzen rjochte wurde op in diameter fan 0,25 mm. De striel fan 'e CO₂-laser is fier-ynfraread ljocht mei in golflingte fan 10,6 μm. De measte metalen hawwe in reflektiviteit fan 80%-90% foar dit type ljocht, dus spesjale optyske lenzen binne nedich om de striel te rjochtsjen op in diameter fan 0,75-1,0 mm. De krêft fan Nd:YAG-lasers kin oer it algemien sawat 4.000-6.000W berikke, en it maksimale fermogen is no 10.000W berikt. Yn tsjinstelling dêrmei kin de krêft fan CO₂-lasers maklik 20.000W of sels heger berikke. Heechfermogen CO₂-lasers lossen it probleem fan hege reflektiviteit op troch it kaaisgateffekt. As it materiaaloerflak dat troch de ljochtflek bestraald wurdt smelt, wurdt in kaaisgat foarme. Dit kaaisgat fol mei damp is as in swart lichem, dat hast alle enerzjy fan it ynfallende ljocht absorbearret. De lykwichtstemperatuer yn it kaaisgat berikt sawat 25.000 °C, en de reflektiviteit nimt binnen in pear mikrosekonden rap ôf. Hoewol de ûntwikkelingsfokus fan CO₂-lasers noch altyd rjochte is op apparatuerûntwikkeling en ûndersyk, giet it net langer oer it ferheegjen fan it maksimale útfierfermogen, mar oer hoe't de strielkwaliteit en syn fokusprestaasjes ferbettere wurde kinne. Derneist, as argon brûkt wurdt as it beskermingsgas foar CO₂-laserlassen mei in fermogen boppe 10 kW, ynducearret it faak sterk plasma, wat de penetraasjedjipte ferminderet. Dêrom wurdt helium, dat gjin plasma genereart, faak brûkt as it beskermingsgas foar CO₂-laserlassen mei hege krêft. De tapassing fan diodelaserkombinaasjes foar it oandriuwen fan Nd:YAG-kristallen mei hege krêft is in wichtich ûndersyks- en ûntwikkelingsûnderwerp, dat de kwaliteit fan laserstrielen sterk sil ferbetterje en effisjintere laserferwurking sil foarmje. It gebrûk fan direkte diodearrays om lasers yn it tichtby-ynfrareade gebiet oan te driuwen en út te fieren hat in gemiddelde krêft fan 1 kW en in fotoelektryske konverzje-effisjinsje fan hast 50% berikt. Dioden hawwe ek in langere libbensdoer (10.000 oeren), wat helpt om de ûnderhâldskosten fan laserapparatuer te ferminderjen. De ûntwikkeling fan diode-pompte fêste-steatlaser (DPSSL)-apparatuer giet ek foarút.
Pleatsingstiid: 27 augustus 2025
