Veldaj Metodoj por Mikro- kaj Malgrandaj Partoj. Lasera veldado estas efika kaj preciza velda metodo, kiu uzas alt-energi-densan laseran faskon kiel varmofonton. Ĝi estas unu el la gravaj aplikoj de lasera materiala prilabora teknologio. En la 1970-aj jaroj, ĝi estis ĉefe uzata por veldi maldikmurajn materialojn kaj malrapidan veldadon, kaj la velda procezo apartenis al la varmokondukta tipo. Specife, la lasera radiado varmigas la surfacon de la laborpeco, kaj la varmo sur la surfaco difuzas internen per varmokondukto. Per kontrolado de parametroj kiel la larĝo, energio, pinta potenco kaj ripetfrekvenco de laseraj pulsoj, la laborpeco fandiĝas por formi specifan fanditan naĝejon. Pro siaj unikaj avantaĝoj, ĝi estis sukcese aplikita al...preciza veldado de mikroaj kaj malgrandaj partoj.La ĉina laservelda teknologio rangas inter la plej progresintaj niveloj de la mondo. Ĝi havas la teknologion kaj kapablon formi kompleksajn titanalojajn komponantojn pli ol 12 kvadratajn metrojn per lasero, kaj estis aplikita en la prototipo kaj produktofabrikado de multaj hejmaj aviadaj esplorprojektoj. En oktobro 2013, ĉina velda fakulo gajnis la Brook-Premion, la plej altan akademian premion en la kampo de veldado, kiu konfirmis la mondnivelan laserveldan nivelon de Ĉinio.
## Historio de Disvolviĝo La unua lasera radio de la mondo estis generita en 1960 per ekscitado de rubenaj kristaloj per fulmlampo. Limigite de la termika kapacito de la kristalo, ĝi povis produkti nur tre mallongajn pulsajn radiojn kun malalta frekvenco. Kvankam la tuja pulsa pinta energio povis atingi ĝis 10^6 vatojn, ĝi tamen apartenis al malalt-energia eligo. Kristala stango el neodimi-dopita itrio-aluminia grenato (Nd:YAG), kun neodimo (Nd) kiel la ekscita elemento, povas generi kontinuan unu-ondolongan laseran radion kun potenco de 1-8 kW. La YAG-lasero, kun ondolongo de 1.06 μm, povas esti konektita al la lasera prilaborkapo per fleksebla optika fibro, havante flekseblan ekipaĵan aranĝon kaj taŭgecon por veldado de laborpecoj kun dikeco de 0.5-6 mm. La CO₂-lasero, uzante karbondioksidon kiel ekscitanton (kun ondolongo de 10.6μm), povas atingi eliran energion ĝis 25KW kaj realigi unu-pasan plen-penetran veldadon de 2mm-dikaj platoj. Ĝi estas vaste uzata en metalprilaborado en la industria sektoro. Meze de la 1980-aj jaroj, lasera veldado, kiel nova teknologio, altiris vastan atenton en Eŭropo, Usono kaj Japanio. En 1985, ThyssenKrupp Steel AG (Germanio) kaj Volkswagen AG (Germanio) kunlaboris por sukcese adopti la unuan laser-velditan krudmaterialon en la mondo sur la karoserio de Audi 100. En la 1990-aj jaroj, gravaj aŭtoproduktantoj en Eŭropo, Nordameriko kaj Japanio komencis vaste uzi laser-velditan teknologion de krudmaterialoj en aŭtokaroserifabrikado. Praktika sperto de kaj laboratorioj kaj aŭtoproduktantoj pruvis, ke laser-velditaj krudmaterialoj povas esti sukcese aplikataj en la produktado de aŭtokaroserioj. Lasera tajlorita veldado uzas laseran energion por aŭtomate kunigi kaj veldi plurajn ŝtalojn, rustorezistajn ŝtalojn, aluminiajn alojojn, ktp., kun malsamaj materialoj, dikecoj kaj tegaĵoj en integran platon, profilon aŭ sandviĉpanelon. Tio plenumas la malsamajn materialajn rendimentajn postulojn de komponantoj, kaj atingas ekipaĵon malpezan kun la plej malpeza pezo, optimuma strukturo kaj plej bona rendimento. En evoluintaj landoj kiel Eŭropo kaj Usono,lasera tajloro-veldadoestas uzata ne nur en la industrio de transporta ekipaĵo, sed ankaŭ vaste aplikata en kampoj kiel konstruado, pontoj, produktado de veldado de platoj por hejmaj aparatoj, kaj veldado de ŝtalplatoj en rullinioj (konekto de platoj en kontinua rulado). Mondfamaj laserveldaj entreprenoj inkluzivas Soudonic (Svislando), ArcelorMittal Group (Francio), ThyssenKrupp TWB (Germanio), Servo-Robot (Kanado), kaj Precitec (Germanio). La apliko de laserveldita teknologio por krudmaterialoj en Ĉinio ĵus komenciĝis. La 25-an de oktobro 2002, la unua profesia komerca produktadlinio de Ĉinio por laservelditaj krudmaterialoj estis oficiale ekfunkciigita. Ĝin enkondukis Wuhan ThyssenKrupp Zhongren Laser Tailor Welding de ThyssenKrupp TWB (Germanio). Poste, Shanghai Baosteel Arcelor Laser Tailor Welding Co., Ltd., FAW Baoyou Laser Tailor Welding Co., Ltd., kaj aliaj entreprenoj estis sinsekve ekproduktitaj. En 2003, eksterlandoj realigis la duobla-faskan CO₂-laseran plenigan dratan veldadon kajYAG-lasera pleniga dratveldadopor la strukturo de la malsupra murpanelo el aluminio-alojo A318. Ĉi tiu teknologio anstataŭigis la tradician nititan strukturon, reduktante la pezon de la aviadila fuzelaĝo je 20% kaj ŝparante 20% de la kosto. Gong Shuili kredis, ke la lasera velda teknologio ludos signifan rolon en la transformo kaj plibonigo de la tradicia aviada fabrikada industrio de Ĉinio. Li tuj kandidatiĝis por kelkaj rilataj antaŭesploraj projektoj, organizis esplorteamon kaj gvidis la enkondukon de la "duobla-traba lasera velda" teknologio en esplorprojektojn en Ĉinio. De la komenco, li planis apliki ĉi tiun teknologion al aviadilfabrikado. La ĉina fakula teamo raportis la preparan teknologion al aviadildezajna instituto kaj reklamis la avantaĝojn kaj fareblecon de duobla-traba lasera veldado. Post multaj kontroloj kaj taksadoj, la dezajninstituto decidis apliki ĉi tiun teknologion al la fabrikado de riphavaj murpaneloj por certa aviadilo, atingante la komencan celon apliki la "duobla-traban laseran veldadon" teknologion al aviadilfabrikado. Ĝi trarompis ŝlosilajn teknologiojn kiel precizan kontrolon de lasera veldado de plenigdrato por malpezaj alojoj, evoluigis integran kaj novigan hibridan veldaparaton per duobla-traba lasera plenigdrato, establis la unuan altpotencan platformon por duobla-traba lasera plenigdrato por veldado en Ĉinio, realigis la duoblan-traban kaj duflankan sinkronan veldadon de T-juntoj en grandaj maldikmuraj strukturoj, kaj sukcese aplikis ĝin al la velda fabrikado de ŝlosilaj strukturaj partoj de aviadaj riphavaj murpaneloj por la unua fojo, ludante gravan rolon en la evoluigo de novaj aviadiloj de Ĉinio. En 2003, la unua hejma grandskala reta kompleta ekipaĵo por striveldado provizita de HG Laser pasis la senretan akcepton. Ĉi tiu ekipaĵo integras lasertranĉadon, veldadon kaj varmotraktadon, igante HG Laser unu el la kvaraj entreprenoj en la mondo kapablaj produkti tian ekipaĵon. En 2004, la projekto "Altpotenca Lasera Tranĉado, Veldado kaj Kombinita Tranĉado-Velada Prilabora Teknologio kaj Ekipaĵo" de HG Laser Farley Laserlab gajnis la Duan Premion de la Nacia Premio por Scienca kaj Teknologia Progreso, igante ĝin la sola lasera entrepreno en Ĉinio kun la esplora kaj disvolva kapablo de ĉi tiu teknologio kaj ekipaĵo. Kun la rapida disvolviĝo de la industria lasera industrio, la merkato prezentis pli altajn postulojn por lasera prilabora teknologio. Lasera teknologio iom post iom ŝanĝiĝis de unuopa apliko al diversigitaj aplikoj. Rilate al lasera prilaborado, ĝi jam ne limiĝas al unuopa tranĉado aŭ veldado. La merkata postulo por integraj laseraj prilaboraj ekipaĵoj, kiuj kombinas tranĉadon kaj veldadon, kreskas, kaj tial aperis integraj laseraj tranĉaj kaj veldaj ekipaĵoj. HG Laser Farley Laserlab evoluigis la integran tranĉ- kaj veldmaŝinon Walc9030, kun ultra-granda formato de 9×3 metroj, kiu nuntempe estas la plej granda formata integra lasera tranĉ- kaj velda ekipaĵo en la mondo. La Walc9030 estas grandformata tranĉ- kaj velda ekipaĵo, kiu integras...funkcioj por lasera tranĉado kaj lasera veldadoĜi estas ekipita per profesia tranĉkapo kaj veldkapo, kaj la du prilaborkapoj dividas unu trabon. Numera kontrola teknologio certigas, ke ili ne interrompas unu la alian. La ekipaĵo povas plenumi du procezojn, kiuj postulas samtempe tranĉadon kaj veldadon. Ĝi povas libere ŝanĝi inter tranĉado unue kaj poste veldado, aŭ veldado unue kaj poste tranĉado, realigante ambaŭ lasertranĉajn kaj veldajn funkciojn per unu ekipaĵo sen la bezono de aldona ekipaĵo. Ĉi tio ŝparas ekipaĵkostojn por aplikaĵfabrikistoj, plibonigas prilaboran efikecon kaj prilaboran gamon. Krome, pro la integriĝo de tranĉado kaj veldado, la prilabora precizeco estas plene garantiita, kaj la ekipaĵa funkciado estas efika kaj stabila. Krome, ĝi superis la malfacilaĵojn de termika deformado de platoj dum la tajlorita veldado de ultragrandaj platoj kaj la stabilan realigon de ultralongaj flugantaj optikaj vojoj. Ĝi povas veldi du platajn platojn de 6 metroj longaj kaj 1.5 metroj larĝaj samtempe, kaj la veldita surfaco estas glata kaj plata sen aldona post-prilaborado. Samtempe, ĝi povas tranĉi platojn kun larĝo de 3 metroj, longo de pli ol 6 metroj, kaj dikeco de malpli ol 20 mm en unu formadprocezo sen dua poziciigado. La Shenyang Instituto de Aŭtomatigo, Ĉina Akademio de Sciencoj, faris internacian kunlaboron kun IHI Korporacio (Japanio). Sekvante la nacian sciencan kaj teknologian disvolviĝan strategion de "enkonduko, digestado, sorbado kaj renovigo", ĝi superis plurajn ŝlosilajn teknologiojn delasera tajloro-veldado, evoluigis la unuan aron de kompletaj laser-tajloritaj veldaj produktadlinioj de Ĉinio en septembro 2006, kaj sukcese evoluigis robotan laseran veldsistemon, realigante laserveldadon de ebenaj kaj spacaj kurboj. En oktobro 2013, ĉina veldeksperto gajnis la Brook Premion, la plej altan akademian premion en la kampo de veldado. La Velda Instituto (TWI, Britio) rekomendas kaj nomumas kandidatojn ĉiujare el pli ol 4,000 membrounuoj en pli ol 120 landoj, kaj fine aljuĝas ĉi tiun premion al unu eksperto pro iliaj elstaraj kontribuoj al la scienco kaj teknologio de veldado aŭ kunigo kaj ĝia industria apliko. Ĉi tiu premio estas ne nur rekono de Gong Shuili kaj lia teamo, sed ankaŭ konfirmo de la rolo de AVIC en la antaŭenigo de la progreso de materiala kuniga teknologio.
## Strukturaj Parametroj
### Laboraparato Ĝi konsistas el optika oscilatoro kaj medio metita inter la speguloj ĉe ambaŭ finoj de la oscilatora kavaĵo. Kiam la medio estas ekscitita al alt-energia stato, ĝi komencas generi samfazajn lumondojn, kiuj reflektiĝas tien kaj reen inter la speguloj ĉe ambaŭ finoj, formante fotoelektran kunĉeniĝan efikon. Ĉi tio amplifas la lumondojn, kaj kiam sufiĉa energio estas akirita, la lasero estas elsendita. Lasero ankaŭ povas esti difinita kiel aparato, kiu konvertas primarajn energifontojn kiel elektra energio, kemia energio, termika energio, lumenergio aŭ nuklea energio en elektromagnetajn radiadajn faskojn de specifaj optikaj frekvencoj (ultraviola lumo, videbla lumo aŭ infraruĝa lumo). Ĉi tiu konverto povas esti facile efektivigita en certaj solidaj, likvaj aŭ gasaj medioj. Kiam ĉi tiuj medioj estas ekscititaj en la formo de atomoj aŭ molekuloj, ili produktas lumfaskon kun preskaŭ la sama fazo kaj preskaŭ ununura ondolongo - lasero. Pro ĝia samfaza eco kaj ununura ondolongo, la diverĝa angulo estas tre malgranda, kaj ĝi povas esti transdonita trans longan distancon antaŭ ol esti tre koncentrita por provizi funkciojn kiel veldado, tranĉado kaj varmotraktado. ### Klasifiko de Laseroj Ekzistas ĉefe du tipoj de laseroj uzataj por veldado, nome CO₂-laseroj kaj Nd:YAG-laseroj. Kaj CO₂-laseroj kaj Nd:YAG-laseroj estas nevideblaj infraruĝaj lumoj al la nuda okulo. La fasko generita de la Nd:YAG-lasero estas ĉefe preskaŭ-infraruĝa lumo kun ondolongo de 1,06 μm. Termikaj konduktiloj havas relative altan absorban rapidecon por lumo de ĉi tiu ondolongo, kaj por plej multaj metaloj, la reflektiveco estas 20%-30%. La preskaŭ-infraruĝa fasko povas esti fokusita al diametro de 0,25 mm uzante normajn optikajn lensojn. La fasko de la CO₂-lasero estas fora infraruĝa lumo kun ondolongo de 10,6 μm. Plej multaj metaloj havas reflektivecon de 80%-90% por ĉi tiu tipo de lumo, do specialaj optikaj lensoj estas necesaj por fokusi la faskon al diametro de 0,75-1,0 mm. La potenco de Nd:YAG-laseroj ĝenerale povas atingi ĉirkaŭ 4.000-6.000 W, kaj la maksimuma potenco nun atingis 10.000 W. Kontraste, la potenco de CO₂-laseroj povas facile atingi 20.000 W aŭ eĉ pli. Alt-potencaj CO₂-laseroj solvas la problemon de alta reflektiveco per la ŝlosiltrua efiko. Kiam la materiala surfaco surradiita de la lumpunkto fandiĝas, ŝlosiltruo formiĝas. Ĉi tiu ŝlosiltruo plena de vaporo estas kiel nigra korpo, kiu absorbas preskaŭ la tutan energion de la envena lumo. La ekvilibra temperaturo ene de la ŝlosiltruo atingas ĉirkaŭ 25.000 °C, kaj la reflektiveco rapide malpliiĝas ene de kelkaj mikrosekundoj. Kvankam la evoluiga fokuso de CO₂-laseroj ankoraŭ fokusiĝas al ekipaĵa disvolviĝo kaj esplorado, ĝi jam ne temas pri pliigo de la maksimuma elira potenco, sed pri kiel plibonigi la kvaliton de la radio kaj ĝian fokusan rendimenton. Krome, kiam argono estas uzata kiel ŝirma gaso por CO₂-lasera veldado kun potenco super 10 kW, ĝi ofte induktas fortan plasmon, kiu reduktas la penetroprofundon. Tial, heliumo, kiu ne generas plasmon, ofte estas uzata kiel ŝirma gaso por alt-potenca CO₂-lasera veldado. La apliko de diodlaseraj kombinaĵoj por eksciti alt-potencajn Nd:YAG-kristalojn estas grava esplora kaj evoluiga temo, kiu multe plibonigos la kvaliton de laseraj radioj kaj formos pli efikan laseran prilaboradon. La uzo de rektaj diodaj aroj por eksciti kaj eligi laserojn en la preskaŭ-infraruĝa regiono atingis averaĝan potencon de 1 kW kaj fotoelektran konvertan efikecon de preskaŭ 50%. Diodoj ankaŭ havas pli longan servodaŭron (10 000 horoj), kio helpas redukti la bontenadkostojn de lasera ekipaĵo. La evoluigo de diod-pumpitaj solidstataj laseraj (DPSSL) ekipaĵoj ankaŭ progresas.
Afiŝtempo: 27-a de aŭgusto 2025
