د لیزر ویلډینګ د پراختیا تاریخ

د کوچنیو او کوچنیو برخو لپاره د ویلډینګ طریقې لیزر ویلډینګ یوه اغیزمنه او دقیقه ویلډینګ طریقه ده چې د تودوخې سرچینې په توګه د لوړ انرژۍ کثافت لیزر بیم کاروي. دا د لیزر موادو پروسس کولو ټیکنالوژۍ یو له مهمو غوښتنلیکونو څخه دی. په 1970 لسیزه کې، دا په عمده توګه د پتلو دیوالونو موادو او ټیټ سرعت ویلډینګ لپاره کارول کیده، او د ویلډینګ پروسه د تودوخې لیږد ډول پورې اړه درلوده. په ځانګړې توګه، د لیزر وړانګې د ورک پیس سطحه ګرموي، او په سطحه تودوخه د تودوخې لیږد له لارې دننه خپریږي. د لیزر نبضونو د عرض، انرژۍ، لوړ ځواک، او تکرار فریکونسۍ په څیر پیرامیټرو کنټرولولو سره، ورک پیس د یو ځانګړي پړسیدلي حوض جوړولو لپاره ویل کیږي. د خپلو ځانګړو ګټو له امله، دا په بریالیتوب سره پلي شوی دید کوچنیو او کوچنیو برخو دقیق ویلډینګ.د چین د لیزر ویلډینګ ټیکنالوژي د نړۍ د پرمختللو کچو په ډله کې راځي. دا ټیکنالوژي او وړتیا لري چې د لیزر په کارولو سره د 12 مربع مترو څخه ډیر پیچلي ټایټانیوم الیاژ اجزا جوړ کړي، او د ډیری کورني هوایی چلند څیړنیزو پروژو پروټوټایپ او محصول تولید کې کارول شوی. د 2013 په اکتوبر کې، د چین د ویلډینګ متخصص د بروک جایزه وګټله، چې د ویلډینګ په برخه کې ترټولو لوړه اکاډمیک جایزه ده، چې د چین د نړیوال معیار لیزر ویلډینګ کچه یې تایید کړه.

## د پرمختګ تاریخ د نړۍ لومړی لیزر بیم په ۱۹۶۰ کال کې د فلش لیمپ سره د زړه راښکونکي روبي کرسټالونو لخوا تولید شو. د کرسټال د تودوخې ظرفیت له امله محدود، دا یوازې د ټیټ فریکونسۍ سره خورا لنډ نبض شوي بیمونه تولید کولی شي. که څه هم د فوري نبض لوړ انرژي تر ۱۰^۶ واټو پورې رسیدلی شي، دا بیا هم د ټیټ انرژۍ تولید پورې اړه لري. د نیوډیمیم-ډوپ شوي یټریوم المونیم ګارنټ (Nd:YAG) کرسټال راډ، د نیوډیمیم (Nd) سره د جوش عنصر په توګه، کولی شي د ۱-۸ کیلو واټ بریښنا سره دوامداره واحد طول موج لیزر بیم تولید کړي. د YAG لیزر، د ۱.۰۶μm طول موج سره، د انعطاف وړ آپټیکل فایبر له لارې د لیزر پروسس کولو سر سره وصل کیدی شي، د انعطاف وړ تجهیزاتو ترتیب او د ۰.۵-۶ ملي میتر ضخامت سره د ویلډینګ ورک پیسونو لپاره مناسبیت ښیې. د CO₂ لیزر، چې د کاربن ډای اکسایډ د محرک په توګه کاروي (د 10.6μm طول موج سره)، کولی شي تر 25KW پورې د تولید انرژي ترلاسه کړي او د 2mm ضخامت پلیټونو د واحد پاس بشپړ ننوتلو ویلډینګ احساس کړي. دا په صنعتي سکتور کې د فلزاتو پروسس کولو کې په پراخه کچه کارول شوی. د 1980 لسیزې په مینځ کې، لیزر ویلډینګ، د یوې نوې ټیکنالوژۍ په توګه، په اروپا، متحده ایالاتو او جاپان کې پراخه پاملرنه راجلب کړه. په 1985 کې، تیسن کرپ سټیل AG (جرمني) او وولکس ویګن AG (جرمني) د آډي 100 بدن کې د نړۍ لومړی لیزر ویلډیډ خالي ځای په بریالیتوب سره غوره کولو لپاره همکاري وکړه. په 1990 لسیزه کې، په اروپا، شمالي امریکا او جاپان کې د موټرو لویو تولیدونکو د موټرو د بدن په تولید کې د لیزر ویلډیډ خالي ټیکنالوژۍ په پراخه کچه کارول پیل کړل. د لابراتوارونو او موټرو جوړونکو دواړو عملي تجربې ثابته کړې چې د لیزر ویلډیډ خالي ځایونه د موټرو د بدنونو په تولید کې په بریالیتوب سره پلي کیدی شي. د لیزر ټیلر ویلډینګ د لیزر انرژي کاروي ترڅو په اتوماتيک ډول ډیری سټیلونه، سټینلیس سټیلونه، المونیم الیاژونه، او نور په یو مدغم پلیټ، پروفایل، یا سینڈوچ پینل کې د مختلفو موادو، ضخامت او کوټینګونو سره جلا او ویلډ کړي. دا د اجزاو مختلف مادي فعالیت اړتیاوې پوره کوي، او د سپک وزن، غوره جوړښت، او غوره فعالیت سره تجهیزات سپک وزن ترلاسه کوي. په پرمختللو هیوادونو لکه اروپا او متحده ایالاتو کې،د لیزر خیاط ویلډینګنه یوازې د ترانسپورت تجهیزاتو جوړولو صنعت کې کارول کیږي بلکه په پراخه کچه د ساختماني، پلونو، د کور وسایلو پلیټ ویلډینګ تولید، او په رولینګ لاینونو کې د فولادو پلیټ ویلډینګ (په دوامداره رولینګ کې د پلیټ اتصال) په برخو کې هم کارول کیږي. د نړۍ مشهور لیزر ویلډینګ تصدیو کې سوډونیک (سویټزرلینډ)، آرسیلر میټل ګروپ (فرانسه)، تیسن کرپ TWB (جرمني)، سرو روبوټ (کاناډا)، او پریسیتیک (جرمني) شامل دي. په چین کې د لیزر ویلډیډ خالي ټیکنالوژۍ پلي کول یوازې پیل شوي. د اکتوبر په 25، 2002 کې، د لیزر ویلډیډ خالي ځایونو لپاره د چین لومړۍ مسلکي سوداګریز تولید لاین په رسمي ډول په کار واچول شو. دا د ووهان تیسن کرپ ژونګرین لیزر ټیلر ویلډینګ لخوا د تیسن کرپ TWB (جرمني) څخه معرفي شو. وروسته، د شانګهای باوسټیل آرسیلر لیزر ټیلر ویلډینګ شرکت، لمیټډ، FAW بایو لیزر ټیلر ویلډینګ شرکت، لمیټډ، او نور تصدۍ په پرله پسې ډول تولید ته واچول شوې. په ۲۰۰۳ کال کې، بهرنیو هیوادونو د ډبل بیم CO₂ لیزر فلر تار ویلډینګ احساس کړ اود YAG لیزر فلر تار ویلډینګد A318 المونیم الیاژ د ښکته دیوال پینل جوړښت لپاره. دې ټیکنالوژۍ دودیز ریوټ شوی جوړښت بدل کړ، د الوتکې د فیوزلیج وزن یې 20٪ کم کړ او د لګښت 20٪ یې خوندي کړ. ګونګ شویلي باور درلود چې د لیزر ویلډینګ ټیکنالوژي به د چین د دودیز هوایی چلند تولید صنعت په بدلون او لوړولو کې د پام وړ رول ولوبوي. هغه سمدلاسه د یو شمیر اړوندو مخکینیو څیړنیزو پروژو لپاره غوښتنه وکړه، یوه څیړنیزه ډله یې جوړه کړه، او په چین کې د څیړنیزو پروژو کې د "ډبل بیم لیزر ویلډینګ" ټیکنالوژۍ معرفي کولو کې یې مشري وکړه. له پیل څخه، هغه پلان درلود چې دا ټیکنالوژي د الوتکو تولید ته پلي کړي. د چینایي متخصص ټیم د الوتکې ډیزاین انسټیټیوټ ته لومړنۍ ټیکنالوژي راپور کړه او د ډبل بیم لیزر ویلډینګ ګټې او امکانات یې ترویج کړل. د ډیری تاییداتو او ارزونو وروسته، د ډیزاین انسټیټیوټ پریکړه وکړه چې دا ټیکنالوژي د یوې ځانګړې الوتکې لپاره د ریب شوي دیوال پینلونو تولید لپاره پلي کړي، د الوتکو تولید ته د "ډبل بیم لیزر ویلډینګ" ټیکنالوژۍ پلي کولو لومړني هدف ترلاسه کړي. دا د مهمو ټیکنالوژیو لکه د سپک وزن لرونکي الیاژونو لپاره د لیزر ویلډینګ فلر تار دقیق کنټرول له لارې مات شو، د دوه ګوني بیم لیزر فلر تار هایبرډ ویلډینګ وسیله رامینځته کړه، د چین لومړی لوړ ځواک دوه ګوني بیم لیزر فلر تار ویلډینګ پلیټ فارم رامینځته کړ، په لویو پتلو دیوالونو جوړښتونو کې د T-joints دوه ګوني بیم او دوه اړخیزه همغږي ویلډینګ احساس کړ، او په بریالیتوب سره یې د لومړي ځل لپاره د هوایی چلند ریب شوي دیوال پینلونو کلیدي ساختماني برخو ویلډینګ تولید کې پلي کړ، چې د چین د نوي الوتکو په پراختیا کې مهم رول لوبوي. په 2003 کې، د HG لیزر لخوا چمتو شوي د تجهیزاتو لومړی کورني لوی پیمانه آنلاین سټریپ ویلډینګ بشپړ سیټ آفلاین منل شوی و. دا تجهیزات د لیزر پرې کولو، ویلډینګ او تودوخې درملنې سره یوځای کوي، چې HG لیزر د نړۍ د څلورم تصدیو څخه یو جوړوي چې د داسې تجهیزاتو تولید توان لري. په ۲۰۰۴ کال کې، د HG Laser Farley Laserlab لخوا د "لوړ ځواک لیزر پرې کول، ویلډینګ او ګډ پرې کول-ویلډینګ پروسس کولو ټیکنالوژي او تجهیزات" پروژه د ملي ساینس او ​​ټیکنالوژۍ پرمختګ جایزه دوهمه جایزه وګټله، چې دا په چین کې یوازینی لیزر تصدۍ جوړوي چې د دې ټیکنالوژۍ او تجهیزاتو د R&D وړتیا لري. د صنعتي لیزر صنعت د چټک پرمختګ سره، بازار د لیزر پروسس کولو ټیکنالوژۍ لپاره لوړې اړتیاوې وړاندې کړې. لیزر ټیکنالوژي په تدریجي ډول د واحد غوښتنلیک څخه متنوع غوښتنلیکونو ته لیږدول شوې ده. د لیزر پروسس کولو شرایطو کې، دا نور د واحد پرې کولو یا ویلډینګ پورې محدود نه دی. د مدغم لیزر پروسس کولو تجهیزاتو لپاره د بازار غوښتنه چې پرې کول او ویلډینګ سره یوځای کوي مخ په زیاتیدو ده، او پدې توګه مدغم لیزر پرې کول او ویلډینګ تجهیزات راڅرګند شوي. HG Laser Farley Laserlab د Walc9030 مدغم پرې کولو او ویلډینګ ماشین رامینځته کړ، د 9 × 3 مترو الټرا لوی فارمیټ سره، کوم چې اوس مهال د نړۍ ترټولو لوی فارمیټ مدغم لیزر پرې کولو او ویلډینګ تجهیزات دي. Walc9030 د لوی فارمیټ پرې کولو او ویلډینګ تجهیزات دي چې مدغم کويد لیزر پرې کولو او لیزر ویلډینګ دندې. دا د مسلکي پرې کولو سر او د ویلډینګ سر سره سمبال دی، او د پروسس کولو دوه سرونه یو بیم شریکوي. د عددي کنټرول ټیکنالوژي ډاډ ورکوي چې دوی یو بل سره مداخله نه کوي. تجهیزات کولی شي دوه پروسې بشپړې کړي چې په ورته وخت کې پرې کولو او ویلډینګ ته اړتیا لري. دا کولی شي لومړی پرې کول بیا ویلډینګ، یا لومړی ویلډینګ بیا پرې کول ترمنځ په آزاده توګه بدل شي، د اضافي تجهیزاتو اړتیا پرته د یو تجهیزاتو سره د لیزر پرې کولو او ویلډینګ دندې دواړه احساسوي. دا د غوښتنلیک جوړونکو لپاره د تجهیزاتو لګښتونه خوندي کوي، د پروسس موثریت او د پروسس کولو حد ښه کوي. سربیره پردې، د پرې کولو او ویلډینګ د ادغام له امله، د پروسس کولو دقت په بشپړ ډول تضمین شوی، او د تجهیزاتو فعالیت موثر او باثباته دی. سربیره پردې، دا د الټرا لوی پلیټونو د ټیلر ویلډینګ او د الټرا اوږد الوتونکي آپټیکل لارو د مستحکم احساس په جریان کې د پلیټونو د تودوخې خرابوالي ستونزې لرې کړې دي. دا کولی شي په یو وخت کې د 6 مترو په اوږدوالي او 1.5 مترو په عرض دوه فلیټ پلیټونه ولډ کړي، او ویلډیډ سطح د اضافي پروسس کولو پرته نرم او فلیټ دی. په ورته وخت کې، دا کولی شي د 3 مترو په عرض، له 6 مترو څخه ډیر اوږدوالي، او له 20 ملي میتر څخه کم ضخامت سره پلیټونه په یوه جوړونه پروسه کې پرته له ثانوي موقعیت څخه پرې کړي. د چین د علومو اکاډمۍ، د شین یانګ د اتومات کولو انسټیټیوټ، د IHI کارپوریشن (جاپان) سره نړیواله همکاري ترسره کړه. د "پیژندنې، هضم، جذب، او بیا نوښت" د ملي ساینسي او ټیکنالوژیکي پراختیا ستراتیژۍ تعقیبولو سره، دا د ډیری کلیدي ټیکنالوژیو څخه بریالي شو.د لیزر خیاط ویلډینګ، د ۲۰۰۶ کال په سپتمبر کې د چین د بشپړ لیزر ټیلر ویلډینګ تولید لینونو لومړۍ سیټ رامینځته کړ، او په بریالیتوب سره د روبوټیک لیزر ویلډینګ سیسټم رامینځته کړ، چې د پلانر او ځایي منحنی لیزر ویلډینګ احساس کوي. د ۲۰۱۳ کال په اکتوبر کې، د چین د ویلډینګ متخصص د بروک جایزه وګټله، چې د ویلډینګ په برخه کې ترټولو لوړه اکاډمیک جایزه ده. د ویلډینګ انسټیټیوټ (TWI، انګلستان) هر کال په ۱۲۰ هیوادونو کې له ۴۰۰۰ څخه زیاتو غړو واحدونو څخه نوماندان وړاندیز کوي او نوموي، او په پای کې دا جایزه یو متخصص ته د ویلډینګ یا یوځای کیدو ساینس او ​​ټیکنالوژۍ او د هغې صنعتي غوښتنلیک کې د دوی د غوره ونډو په پیژندلو کې ورکوي. دا جایزه نه یوازې د ګونګ شویلي او د هغه د ټیم پیژندنه ده بلکه د موادو یوځای کیدو ټیکنالوژۍ پرمختګ ته وده ورکولو کې د AVIC رول تایید هم دی.

## ساختماني پیرامیټرې

### کاري وسایل دا د نظري اوسیلیټر او د اوسیلیټر غار په دواړو سرونو کې د عکسونو ترمنځ ځای پر ځای شوي میډیم څخه جوړ شوی دی. کله چې میډیم لوړ انرژي حالت ته جوش شي، نو دا د فیز رڼا څپې تولید پیل کوي، کوم چې د دواړو سرونو کې د عکسونو ترمنځ شا او خوا منعکس کوي، د فوتو الیکټریک کنکټینیشن اغیز رامینځته کوي. دا د رڼا څپې پراخوي، او کله چې کافي انرژي ترلاسه شي، لیزر خارج کیږي. لیزر د یوې وسیلې په توګه هم تعریف کیدی شي چې د انرژۍ لومړني سرچینې لکه بریښنایی انرژي، کیمیاوي انرژي، حرارتي انرژي، رڼا انرژي، یا اټومي انرژي د ځانګړو نظري فریکونسیو (الټرا وایلیټ رڼا، لیدل کیدونکی رڼا، یا انفراریډ رڼا) بریښنایی مقناطیسي وړانګو بیمونو ته بدلوي. دا بدلون په اسانۍ سره په ځینو جامد، مایع، یا ګازي رسنیو کې ترسره کیدی شي. کله چې دا رسنۍ د اتومونو یا مالیکولونو په بڼه جوش شي، دوی د رڼا بیم تولیدوي چې تقریبا ورته مرحله او نږدې یو واحد طول موج لري - لیزر. د هغې د فیز ملکیت او واحد طول موج له امله، د انحراف زاویه ډیره کوچنۍ ده، او دا د ویلډینګ، پرې کولو، او تودوخې درملنې په څیر دندو چمتو کولو لپاره د لوړ تمرکز دمخه د اوږدې فاصلې څخه لیږدول کیدی شي. ### د لیزرونو طبقه بندي د ویلډینګ لپاره په عمده توګه دوه ډوله لیزرونه کارول کیږي، چې CO₂ لیزرونه او Nd:YAG لیزرونه دي. دواړه CO₂ لیزرونه او Nd:YAG لیزرونه د سترګو لپاره نه لیدل کیدونکي انفراریډ رڼا ده. د Nd:YAG لیزر لخوا رامینځته شوی بیم په عمده توګه نږدې انفراریډ رڼا ده چې د 1.06μm طول موج لري. حرارتي کنډکټرونه د دې طول موج د رڼا لپاره نسبتا لوړ جذب کچه لري، او د ډیری فلزاتو لپاره، انعکاس 20٪ - 30٪ دی. نږدې انفراریډ بیم د معیاري آپټیکل لینزونو په کارولو سره د 0.25mm قطر ته متمرکز کیدی شي. د CO₂ لیزر بیم د 10.6μm طول موج سره لرې انفراریډ رڼا ده. ډیری فلزات د دې ډول رڼا لپاره 80٪ - 90٪ انعکاس لري، نو د بیم د 0.75-1.0mm قطر ته متمرکز کولو لپاره ځانګړي آپټیکل لینزونو ته اړتیا ده. د Nd:YAG لیزرونو ځواک عموما شاوخوا 4,000-6,000W ته رسیدلی شي، او اعظمي بریښنا اوس 10,000W ته رسیدلې ده. په مقابل کې، د CO₂ لیزرونو ځواک په اسانۍ سره 20,000W یا حتی لوړ ته رسیدلی شي. د لوړ ځواک CO₂ لیزرونه د کی هول اغیزې له لارې د لوړ انعکاس ستونزه حل کوي. کله چې د رڼا ځای لخوا شعاع شوي مواد سطحه منحل شي، یو کی هول جوړیږي. دا کی هول چې د بخار څخه ډک دی د تور بدن په څیر دی، کوم چې د پیښې شوي رڼا نږدې ټوله انرژي جذبوي. د کی هول دننه د توازن تودوخه شاوخوا 25,000 درجو سانتي ګراد ته رسیږي، او انعکاس په څو مایکرو ثانیو کې په چټکۍ سره کمیږي. که څه هم د CO₂ لیزرونو پراختیا تمرکز لاهم د تجهیزاتو پراختیا او څیړنې باندې تمرکز کوي، دا نور د اعظمي تولید بریښنا زیاتولو په اړه ندي، مګر د بیم کیفیت او د هغې د تمرکز فعالیت ښه کولو په اړه دي. سربیره پردې، کله چې ارګون د CO₂ لیزر ویلډینګ لپاره د 10kW څخه پورته بریښنا سره د محافظتي ګاز په توګه کارول کیږي، دا ډیری وختونه قوي پلازما هڅوي، کوم چې د نفوذ ژوروالی کموي. له همدې امله، هیلیم، چې پلازما نه تولیدوي، ډیری وختونه د لوړ ځواک CO₂ لیزر ویلډینګ لپاره د محافظتي ګاز په توګه کارول کیږي. د زړه راښکونکي لوړ ځواک Nd:YAG کرسټالونو لپاره د ډایډ لیزر ترکیبونو کارول یوه مهمه څیړنه او پراختیا موضوع ده، کوم چې به د لیزر بیمونو کیفیت خورا ښه کړي او ډیر اغیزمن لیزر پروسس به رامینځته کړي. په نږدې انفراریډ سیمه کې د لیزرونو هڅولو او تولید لپاره د مستقیم ډایډ صفونو کارول د 1kW اوسط بریښنا او نږدې 50٪ د فوتو الیکټریک تبادلې موثریت ترلاسه کړی. ډایډونه هم اوږد خدمت ژوند (10,000 ساعته) لري، کوم چې د لیزر تجهیزاتو د ساتنې لګښت کمولو کې مرسته کوي. د ډایډ پمپ شوي سالډ سټیټ لیزر (DPSSL) تجهیزاتو پراختیا هم مخ په وړاندې روانه ده.