การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีเลเซอร์สามสาขาหลักในประเทศจีน

เทคโนโลยีการมาร์กด้วยเลเซอร์ เทคโนโลยีการตัดด้วยเลเซอร์ และเทคโนโลยีการเชื่อมด้วยเลเซอร์ เป็นสามสาขาหลักของการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีเลเซอร์ในประเทศจีน

เทคโนโลยีการมาร์กด้วยเลเซอร์

เทคโนโลยีการมาร์กด้วยเลเซอร์เป็นหนึ่งในขอบเขตการใช้งานที่ใหญ่ที่สุดของการประมวลผลด้วยเลเซอร์ การมาร์กด้วยเลเซอร์เป็นวิธีการมาร์กที่ใช้เลเซอร์ความหนาแน่นพลังงานสูงในการฉายรังสีเฉพาะที่ชิ้นงาน ทำให้วัสดุพื้นผิวกลายเป็นไอ หรือสร้างปฏิกิริยาทางเคมีของการเปลี่ยนสี จึงทิ้งรอยไว้ถาวร การมาร์กด้วยเลเซอร์สามารถพิมพ์ตัวอักษร สัญลักษณ์ และลวดลายได้ทุกชนิด และขนาดของตัวอักษรจะแตกต่างกันไปตั้งแต่มิลลิเมตรจนถึงไมโครเมตร ซึ่งมีความสำคัญเป็นพิเศษสำหรับการต่อต้านการปลอมแปลงผลิตภัณฑ์ ลำแสงเลเซอร์ที่ละเอียดเป็นพิเศษที่โฟกัสเป็นเหมือนมีด ซึ่งสามารถขจัดวัสดุพื้นผิวของวัตถุได้ทีละจุด ความก้าวหน้าของมันอยู่ที่การประมวลผลแบบไม่สัมผัสในกระบวนการมาร์ก ซึ่งจะไม่ทำให้เกิดการอัดขึ้นรูปทางกลหรือความเครียดเชิงกล ดังนั้นจึงไม่ทำให้วัตถุที่ผ่านการประมวลผลเสียหาย เนื่องจากขนาดที่เล็ก พื้นที่ที่ได้รับความร้อนน้อย และการประมวลผลที่ละเอียดของเลเซอร์ที่โฟกัส กระบวนการบางอย่างที่ไม่สามารถรับรู้ได้ด้วยวิธีการแบบดั้งเดิมจึงสามารถทำได้สำเร็จ

"เครื่องมือ" ที่ใช้ในการประมวลผลด้วยเลเซอร์คือจุดโฟกัส ซึ่งไม่ต้องใช้อุปกรณ์และวัสดุเพิ่มเติม ตราบใดที่เลเซอร์ยังสามารถทำงานได้ตามปกติ มันสามารถประมวลผลได้อย่างต่อเนื่องเป็นเวลานาน ความเร็วในการประมวลผลของเลเซอร์รวดเร็วและต้นทุนต่ำ การประมวลผลด้วยเลเซอร์จะถูกควบคุมโดยอัตโนมัติด้วยคอมพิวเตอร์ และไม่จำเป็นต้องมีการแทรกแซงด้วยตนเองในกระบวนการผลิต

ข้อมูลประเภทใดที่เลเซอร์สามารถทำเครื่องหมายได้นั้นเกี่ยวข้องกับเนื้อหาการออกแบบในคอมพิวเตอร์เท่านั้น ตราบใดที่สามารถระบุระบบการมาร์กแบบวาดที่ออกแบบในคอมพิวเตอร์ได้ เครื่องมาร์กจะสามารถกู้คืนข้อมูลการออกแบบบนพาหะที่เหมาะสมได้อย่างแม่นยำ ดังนั้นฟังก์ชั่นของซอฟต์แวร์จึงกำหนดฟังก์ชั่นของระบบในระดับใหญ่

เทคโนโลยีการตัดด้วยเลเซอร์

เทคโนโลยีการตัดด้วยเลเซอร์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการแปรรูปวัสดุโลหะและอโลหะ ซึ่งสามารถลดระยะเวลาการประมวลผลได้อย่างมาก ลดต้นทุนการประมวลผล และปรับปรุงคุณภาพของชิ้นงาน เลเซอร์สมัยใหม่กลายเป็น "ดาบคม" ของ "การตัดเหล็กเหมือนโคลน" ในจินตนาการของผู้คน ยกตัวอย่างเครื่องตัดเลเซอร์ CO2 ของบริษัทของเรา ระบบทั้งหมดประกอบด้วยระบบควบคุม ระบบการเคลื่อนไหว ระบบออปติก ระบบระบายความร้อนด้วยน้ำ ระบบป้องกันควันไอเสียและระบบป้องกันลมเป่า ฯลฯ มีการใช้โหมดการควบคุมเชิงตัวเลขที่ทันสมัยที่สุด เพื่อให้เกิดการเชื่อมโยงแบบหลายแกนและการตัดผลกระทบด้วยพลังงานที่เป็นอิสระจากความเร็วของเลเซอร์ ในเวลาเดียวกัน รองรับ DXP, PLT, CNC และรูปแบบกราฟิกอื่นๆ เพื่อเพิ่มความสามารถในการเรนเดอร์และประมวลผลกราฟิกอินเทอร์เฟซ เซอร์โวมอเตอร์นำเข้าและโครงสร้างรางนำส่งที่มีประสิทธิภาพเหนือกว่าถูกนำมาใช้เพื่อให้ได้ความแม่นยำในการเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูง

การตัดด้วยเลเซอร์ทำได้โดยการใช้พลังงานความหนาแน่นของพลังงานสูงที่เกิดจากการโฟกัสด้วยเลเซอร์ ภายใต้การควบคุมของคอมพิวเตอร์ เลเซอร์จะปล่อยผ่านพัลส์ จึงส่งออกเลเซอร์พัลส์ความถี่สูงที่ควบคุมซ้ำๆ กัน สร้างลำแสงที่มีความถี่และความกว้างพัลส์ที่แน่นอน ลำแสงเลเซอร์แบบพัลซิ่งจะถูกส่งและสะท้อนผ่านเส้นทางแสง และโฟกัสไปที่พื้นผิวของวัตถุที่ผ่านการประมวลผลเพื่อสร้างจุดแสงความหนาแน่นพลังงานสูงขนาดเล็ก โฟกัสจะอยู่ใกล้กับพื้นผิวที่ผ่านการประมวลผล และวัสดุที่ผ่านการประมวลผลจะละลายหรือกลายเป็นไอที่อุณหภูมิสูงในทันที เลเซอร์พัลส์พลังงานสูงแต่ละตัวจะสาดรูเล็ก ๆ บนพื้นผิวของวัตถุทันที ภายใต้การควบคุมของคอมพิวเตอร์ หัวประมวลผลเลเซอร์และวัสดุที่ผ่านการประมวลผลจะเคลื่อนที่สัมพันธ์กันอย่างต่อเนื่องตามรูปที่วาดไว้ล่วงหน้า เพื่อประมวลผลวัตถุ รูปร่างที่ต้องการ ในระหว่างการตัด การไหลของก๊าซโคแอกเชียลกับลำแสงจะถูกพ่นออกจากหัวตัด และวัสดุที่หลอมเหลวหรือกลายเป็นไอจะถูกเป่าออกจากด้านล่างของการตัด (หมายเหตุ: หากก๊าซที่เป่าทำปฏิกิริยากับวัสดุที่จะตัด ปฏิกิริยาจะ ให้พลังงานเพิ่มเติมที่จำเป็นสำหรับการตัด นอกจากนี้ การไหลของก๊าซยังมีหน้าที่ทำให้พื้นผิวของการตัดเย็นลง ลดพื้นที่รับความร้อนและทำให้เลนส์โฟกัสไม่ปนเปื้อน) เมื่อเทียบกับวิธีการแปรรูปเพลทแบบดั้งเดิม การตัดด้วยเลเซอร์มีลักษณะเฉพาะของคุณภาพการตัดสูง (ความกว้างของการตัดที่แคบ, พื้นที่ที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนเล็กน้อย, การตัดที่เรียบ), ความเร็วในการตัดที่รวดเร็ว, ความยืดหยุ่นสูง (สามารถตัดรูปทรงใดก็ได้ตามต้องการ) วัสดุที่หลากหลาย เป็นต้น ความสามารถในการปรับตัวและข้อดีอื่นๆ

เทคโนโลยีการเชื่อมด้วยเลเซอร์

การเชื่อมด้วยเลเซอร์เป็นส่วนสำคัญประการหนึ่งของการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการประมวลผลวัสดุด้วยเลเซอร์ กระบวนการเชื่อมเป็นแบบการนำความร้อน กล่าวคือ พื้นผิวของชิ้นงานจะถูกทำให้ร้อนด้วยรังสีเลเซอร์ และความร้อนที่พื้นผิวจะถูกนำทางไปยังการแพร่กระจายภายในผ่านการถ่ายเทความร้อน ด้วยการควบคุมความกว้าง พลังงาน กำลังสูงสุด และความถี่การเกิดซ้ำของพัลส์เลเซอร์ ชิ้นงานจะหลอมละลายเพื่อสร้างแอ่งหลอมเหลวเฉพาะ เนื่องจากข้อได้เปรียบที่ไม่เหมือนใครจึงถูกนำมาใช้กับการเชื่อมชิ้นส่วนขนาดเล็กได้สำเร็จ การเกิดขึ้นของ CO2 กำลังสูงและเลเซอร์ YAG กำลังสูงได้เปิดขอบเขตใหม่ของการเชื่อมด้วยเลเซอร์ การเชื่อมแบบเจาะลึกโดยอิงจากเอฟเฟกต์รูกุญแจได้รับการยอมรับและมีการใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้นในภาคส่วนเครื่องจักรกล ยานยนต์ เหล็กกล้า และอุตสาหกรรมอื่นๆ

เมื่อเปรียบเทียบกับเทคโนโลยีการเชื่อมอื่นๆ ข้อดีหลักของการเชื่อมด้วยเลเซอร์คือ: ความเร็วที่รวดเร็ว ความลึกมาก และการเสียรูปเล็กน้อย สามารถเชื่อมได้ที่อุณหภูมิปกติหรือภายใต้สภาวะพิเศษ และติดตั้งอุปกรณ์เชื่อมได้ง่าย ตัวอย่างเช่น เมื่อเลเซอร์ผ่านสนามแม่เหล็กไฟฟ้า ลำแสงจะไม่เบี่ยงเบน เลเซอร์สามารถเชื่อมในอากาศและก๊าซบางชนิดได้ และสามารถเชื่อมผ่านกระจกหรือวัสดุที่โปร่งใสกับลำแสงได้ หลังจากการโฟกัสด้วยเลเซอร์ ความหนาแน่นของพลังงานจะสูง เมื่อทำการเชื่อมอุปกรณ์กำลังสูง อัตราส่วนภาพจะสูงถึง 5:1 และสูงสุดได้ถึง 10:1 สามารถเชื่อมวัสดุทนไฟ เช่น ไททาเนียมและควอตซ์ รวมถึงวัสดุต่างชนิดกันได้ผลดี ตัวอย่างเช่น ทองแดงและแทนทาลัม ซึ่งเป็นวัสดุสองชนิดที่มีคุณสมบัติต่างกันโดยสิ้นเชิง มีอัตราการผ่านการรับรองเกือบ 100% นอกจากนี้ยังสามารถเชื่อมแบบไมโครได้อีกด้วย หลังจากโฟกัสลำแสงเลเซอร์แล้ว จะได้จุดขนาดเล็กมากและสามารถจัดตำแหน่งได้อย่างแม่นยำ สามารถใช้กับการประกอบและการเชื่อมชิ้นส่วนขนาดเล็กในการผลิตอัตโนมัติขนาดใหญ่ เช่น สายวงจรรวม แฮร์สปริงนาฬิกา ปืนอิเลคตรอนของหลอดภาพ ฯลฯ การเชื่อมด้วยเลเซอร์ไม่เพียงแต่มีประสิทธิภาพการผลิตสูงและประสิทธิภาพสูงเท่านั้น แต่ยังมีขนาดเล็ก โซนที่ได้รับความร้อนและไม่มีมลพิษต่อจุดเชื่อมซึ่งช่วยปรับปรุงคุณภาพการเชื่อมได้อย่างมาก สามารถเชื่อมชิ้นส่วนที่สัมผัสได้ยากและเชื่อมระยะไกลแบบไม่สัมผัสซึ่งมีความยืดหยุ่นสูง การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการส่งผ่านใยแก้วนำแสงในเทคโนโลยีเลเซอร์ YAG ทำให้เทคโนโลยีการเชื่อมด้วยเลเซอร์ได้รับการส่งเสริมและนำไปใช้อย่างกว้างขวางมากขึ้น ลำแสงเลเซอร์สามารถแบ่งได้ง่ายตามเวลาและพื้นที่ และสามารถดำเนินการพร้อมกันและในหลายสถานี ทำให้มีเงื่อนไขสำหรับการเชื่อมที่แม่นยำยิ่งขึ้น