Lazer bilen kebşirlemek lazer işläp bejeriş tehnologiýasyny ulanmagyň möhüm taraplarynyň biridir, şeýle hem XXI asyryň iň üns çekiji we geljegi uly kebşirleme tehnologiýasydyr. Adaty kebşirleme usullary bilen deňeşdirilende, lazer bilen kebşirlemegiň köp artykmaçlyklary, ýokary kebşirleme hili we has çalt netijeliligi bar. Häzirki wagtda lazer bilen kebşirleme tehnologiýasy önümçilikde, poroşok metallurgiýasynda, awtoulag senagatynda, elektronika senagatynda, biolukmançylykda we beýleki ugurlarda giňden ulanylýar.
Kebşirleýji howuzyň emele gelme mehanizmine görä, lazer kebşirlemesiniň iki esasy kebşirleme mehanizmi bar: ýylylyk geçirijilik kebşirleme we çuňňur penetrasiýa (kiçi deşikli) kebşirleme. Ýylylyk geçirijilik kebşirlemesi arkaly öndürilýän ýylylyk ýylylyk geçirijiligi arkaly iş bölegine ýaýraýar, şonuň üçin kebşirleme ýüzü ereýär, esasan buglanma hadysasy bolmaýar, bu köplenç pes tizlikli inçe diwar böleklerini kebşirlemekde ulanylýar. Çuňňur erediş kebşirlemesi materialy buglandyrýar we köp mukdarda plazma emele getirýär. Ýokary ýylylyk sebäpli, erän howuzyň öň tarapynda deşikler bolar. Çuňňur penetrasiýa kebşirlemesi iş bölegini doly kebşirläp bilýär we giriş energiýasy uly, kebşirleme tizligi çalt, lazer kebşirlemesiniň iň giňden ulanylýan usulydyr.
Lazer bilen kebşirlemegiň hiline täsir edýän köp sanly proses parametrleri bar, mysal üçin, güýç dykyzlygy, lazer impuls tolkunynyň görnüşi, defokus, kebşirleme tizligi we kömekçi üfleýji gaz.
1. Lazeriň güýjüniň dykyzlygy Güýç dykyzlygy lazer işläp bejerişde iň möhüm parametrleriň biridir. Ýokary güýç dykyzlygy bilen, ýüz gatlagy mikrosekund wagt aralygynda gaýnama nokadyna çenli gyzdyryp bolýar we köp mukdarda buglanma döredýär. Şonuň üçin ýokary güýç dykyzlygy deşmek, kesmek we oýmak ýaly materiallary aýyrmak üçin örän peýdalydyr. Pes güýç dykyzlygy üçin ýüz temperaturasynyň gaýnama nokadyna ýetmegi üçin birnäçe millisekunt gerek bolýar we ýüz gatlagy buglanmazyndan öň, aşaky gatlak ereme nokadyna ýetýär, bu bolsa gowy erişme kebşirlemesini emele getirmek aňsatdyr. Şonuň üçin ýylylyk geçirijilikli lazer kebşirlemesinde güýç dykyzlygy diapazony 104-106W/sm2-dir.
2. Lazer impuls tolkun görnüşi
Lazer impuls tolkun görnüşi diňe bir materialyň aýrylmagyny materialyň eremeginden tapawutlandyrmak üçin möhüm parametr däl, eýsem gaýtadan işleýän enjamlaryň möçberini we bahasyny kesgitlemek üçin hem möhüm parametrdir. Ýokary intensiwlikli lazer şöhlesi materialyň ýüzüne düşende, materialyň ýüzünde lazer energiýasynyň 60 ~ 90% -i şöhlelenme we ýitgi bolýar, esasanam altyn, kümüş, mis, alýumin, titan we beýleki materiallar güýçli şöhlelenme we çalt ýylylyk geçirijiligi bilen. Lazer impuls signaly wagtynda metalyň şöhlelenmesi wagtyň geçmegi bilen üýtgeýär. Materialyň ýüzüniň temperaturasy ereme nokadyna çenli ýokarlananda, şöhlelenme çalt pese gaçýar we ýüz ereme ýagdaýynda bolanda, şöhlelenme belli bir derejede durnuklaşýar.
3. Impuls giňligi Impuls giňligi impulsly lazer kebşirlemesiniň möhüm parametridir. Impuls giňligi aralaşma çuňlugy we ýylylyk täsir edýän zona bilen kesgitlendi. Impuls giňligi näçe uzyn bolsa, ýylylyk täsir edýän zona şonça uly bolýar we aralaşma çuňlugy impuls giňliginiň 1/2 güýji bilen artýar. Şeýle-de bolsa, impuls giňliginiň artmagy pik güýjüni peselder, şonuň üçin impuls giňliginiň artmagy, adatça, ýylylyk geçirijilik kebşirlemesi üçin ulanylýar, bu bolsa giň we ýüzleý kebşirleme ölçegini döredýär, esasanam inçe we galyň plitalary aýlawly kebşirlemek üçin amatlydyr. Şeýle-de bolsa, pes pik güýji artykmaç ýylylyk girmegine getirýär we her bir material aralaşmany iň ýokary derejä çykarýan optimal impuls giňligine eýedir.
4, lazer bilen kebşirlemek adatça belli bir derejede defokus talap edýär, sebäbi nokatly güýç dykyzlygynyň merkezinde lazer fokusy gaty ýokary, deşiklere buglanmak aňsat. Kuwwat dykyzlygynyň paýlanyşy lazer fokusyndan daşdaky her bir tekizlikde deňeşdirme boýunça deňdir. Defokuslamagyň iki usuly bar: oňyn defokuslama we negatiw defokuslama. Eger fokal tekizlik iş böleginiň üstünde ýerleşýän bolsa, ol oňyn defokuslamadyr; başga ýagdaýda bolsa, ol negatiw defokuslamadyr. Geometrik optika teoriýasyna görä, oňyn we negatiw defokuslama tekizlikleri bilen kebşirleme tekizliginiň arasyndaky aralyk deň bolanda, degişli tekizlikdäki güýç dykyzlygy takmynan birmeňzeş bolýar, ýöne alnan kebşirleme howuzunyň hakyky görnüşi tapawutly bolýar. Negatiw defokuslama ýagdaýynda, has uly aralyk gazanylyp bilner, bu bolsa ereýän howuzuň emele gelme prosesi bilen baglanyşyklydyr.
5, kebşirleme tizligi Kebşirleme tizligi kebşirleme ýüzüniň hilini, aralaşmagyny, ýylylyk täsir edýän zolagy we ş.m. kesgitleýär. Kebşirleme tizligi birlik wagt üçin ýylylyk girmegine täsir eder. Eger kebşirleme tizligi gaty haýal bolsa, ýylylyk girmegi gaty uly bolýar, netijede iş bölegi ýanýar. Eger kebşirleme tizligi gaty ýokary bolsa, ýylylyk girmegi gaty kiçi bolýar, netijede iş bölegi kebşirleme mat bolýar. Kebşirleme tizligini azaltmak adatça aralaşmagy gowulandyrmak üçin ulanylýar.
6, kömekçi üfleýji gorag gazy kömekçi üfleýji gorag gazy ýokary kuwwatly lazer kebşirlemesinde möhüm prosesdir. Bir tarapdan, metal materiallaryň sepilmeginiň we fokuslaýjy aýnanyň hapalanmagynyň öňüni almak üçin; beýleki tarapdan, kebşirleme prosesinde emele gelýän plazmanyň köp fokuslanmagynyň öňüni almak we lazeriň materialyň ýüzüne ýetmeginiň öňüni almak üçindir. Lazer kebşirleme prosesinde, ereýän howuzy goramak üçin geliý, argon, azot we beýleki gazlar köplenç ulanylýar, şonuň üçin iş bölegi kebşirleme inženerçiliginde oksidlenmeden goralýar. Gorag gazynyň görnüşi, howa akymynyň ululygy we üfleýji burç ýaly faktorlar kebşirleme netijesine uly täsir edýär. Dürli üfleýji usullar hem kebşirleme hiline belli bir derejede täsir edýär.
Geliy aňsatlyk bilen ionlaşmaýar (ýokary ionlaşdyryjy energiýasy bar), bu bolsa lazeriň rahat geçmegine we şöhle energiýasynyň iş böleginiň ýüzüne päsgelçiliksiz ýetmegine mümkinçilik berýär. Bu lazer bilen kebşirlemekde ulanylýan iň täsirli gorag gazydyr, ýöne bahasy deňeşdirme boýunça gymmat. Argon arzan we dykyz, şonuň üçin has gowy goragy bar. Şeýle-de bolsa, ol ýokary temperaturaly metal plazmasy bilen aňsatlyk bilen ionlaşýar, şeýdip şöhle böleginiň bir bölegini iş böleginden goraýar, kebşirlemegiň netijeli lazer güýjüni peseldýär, ýöne kebşirlemegiň tizligine we aralaşmagyna hem zyýan ýetirýär. Argon bilen goralýan kebşirlemeleriň ýüzleri geliy bilen goralýan ýüzlerden has ýumşakdyr. Azot gorag gazy hökmünde iň arzandyr, ýöne ol poslamaýan polatdan kebşirlemegiň käbir görnüşleri üçin amatly däl, esasanam metallurgiýa meseleleri, mysal üçin, käwagt lap zolagynda gözenekleri döredýän siňdiriş ýaly sebäpler sebäpli.
Täze kebşirleme tehnologiýasy hökmünde lazer kebşirleme ýokary energiýa dykyzlygy, ýokary tizlik, ýokary takyklyk, çuňňur aralaşma we güýçli uýgunlaşmak aýratynlyklaryna eýedir. Onuň ulanylyşy barha giňeýär, bu bolsa diňe bir önümçiligiň netijeliligini ýokarlandyrmak bilen çäklenmän, eýsem kebşirleme hilini hem ýokarlandyryp biler. Lazer kebşirleme tehnologiýasy materiallary gaýtadan işlemek ulgamynda has möhüm rol oýnar.
Ýerleşdirilen wagty: 2023-nji ýylyň 28-nji marty
