Сумен салқындайтын лазерлі пісірудің ең көп пайда тигізетін алғашқы 5 сала

Автокөлік саласы: ЭҚК және жеңіл бөлшектер үшін жоғары жылдамдықты, дәл пісіру

Автокөлік саласы неліктен температураның тұрақтылығын талап етеді Лазерлік дәнекерлеу

Бүгінгі электр көліктерін шығаруда батареялардың қауіпсіздігі мен кузовтың бүтіндігін сақтау үшін пісіру жолақтары тесіктерден мүмкіндігінше таза болуы керек. Сумен салқындайтын лазерлік пісіру құралдары 1,5 кВт-тан 6 кВт-қа дейінгі қуат деңгейлерінде тұрақты жұмыс істейді, бұл автомобильдерді жеңілдету үшін қолданылатын алюминий мен берік жоғары беріктік болаттарымен жұмыс істегенде бұрылуды болдырмауға көмектеседі. Өткен жылы машина жасау туралы бір есепте оқығанымша, жылу режимін басқару бойынша мәселелер нақты түрде аккумуляторлық лоток пісірулерінде ақаулардың пайда болуын шамамен 34% арттырады. Мұндай көрсеткіш негізгі жабдықтаушылардың көбісі өндіріс желілеріне белсенді салқындату жүйелерін міндетті компонент ретінде қосуының себебін түсіндіреді.

Негізгі қолданыстар: Аккумуляторлар, Шасси және Қозғалтқыш бөлшектері

Критикалық автомобильдік қолданыстары:

• Аккумулятор модульдері : Литий-иондық ұяшық корпусын минутына 120 немесе одан да көп пісіру арқылы герметикалық жабыстыру
• Структуралдық Компоненттер шойын алюминийден жасалған көлденең балкалар мен бор құрамы бар болат бағандардың арасындағы әртүрлі металлдарды біріктіру
• E-Drives инверторлардағы мыс шиндерді жұмсартпай дәл пісіру

Әуежаю инженериясы: Маңызды бөлшектер үшін сенімді, жоғары сапалы пісіру

Дәл лазерлі біріктіру арқылы әуежаю стандарттарын орындау

Әуежаю бөлшектері AS9100 және NADCAP сияқты қатаң сертификаттауларға сай келетін, миссиялық маңызы бар жүйелердегі істен шығу деңгейі 0,001%-дан төмен болатын пісірулерді талап етеді. Сумен салқындатылатын лазерлі пісіру қондырғылары операция кезінде жылу шығысын ±1,5°C-қа дейін тұрақтандыру арқылы осы талаптарды қамтамасыз етеді — бұл титан ауадағы конструкция элементтерін және Inconel турбина жапырақшаларын біріктіру үшін қажет.

Титан сияқты жоғары өнімді құймаларды пісіру Су арқылы суықтыру Жүйелер

Бұл технология гипердыбыстық ұшақтар мен реактивті қозғалтқыштарға арналған қиын балқитын құймаларда ақаусыз біріктіруді мүмкіндік етеді. 2024 жылы материалдар инженериясы саласындағы мамандардың соңғы зерттеулері пайдаланылатын дәнекерлеу процесі кезіндегі суыту әдістері туралы қызықты нәтижелер көрсетті. Ауамен салқындатылатын лазерлердің орнына судың көмегімен салқындатылатын лазерлерді пайдаланған кезде никель негізіндегі құймаларда интерметалдық фазаның пайда болуы шамамен үштен бір бөлігіне дейін азайды. Бұл маңызды, өйткені осындай микроскопиялық трещиндер жиі температура жұмыс істеу кезінде 800 градус Цельсийден жоғары болатын отын жүйесінің коллекторлары мен турбина дискілері сияқты жерлерде пайда болады. Жоғары өнімді қозғалтқыш жүйелерін жасаумен айналысатын кез келген адам үшін бұл өте маңызды.

Зерттеу жағдайы: Ұшқыш қозғалтқыш пен ғарыш аппаратының рамасын шығару

Сумен салқындайтын лазерлік жүйелерді қолдана отырып, соңғы кезде 4 200 титандағы итеру камерасының біріктіру бөлігінде 99,97% пайызға жеткен біріктіру сапасына қол жеткізілді. Тұйық циклді салқындату 14 сағатқа созылатын өндіріс процесі кезінде сәуленің фокусының тұрақтылығын сақтады және орбитаға қайта ену кезіндегі құрылымдық кернеуге ұшырайтын ғарыштық аппараттардың құрылымдық рамаларындағы қуыстарды жойды.

Стратегия: Шекті жағдайларда Ұзақ мерзімді сенімділікті қамтамасыз ету

Өндірушілер лазерлік басының 10 000-нан астам біріктіру циклі кезінде <0,03 мм фокустық ығысуын сақтауын қамтамасыз ету үшін нақты уақыт режиміндегі термиялық бақылау және резервтік салқындату контурларын енгізеді — бұл ұшу кезінде -70°C-тан 1 200°C-қа дейінгі ауыспалы температуралық градиентке ұшырайтын қозғалтқыш компоненттері үшін маңызды.

Батарея өндірісі: Әуесқой литий-иондық ұяшықтардың қауіпсіз және тиімді жинақталуын қамтамасыз ету

Салқындатылатын лазерлерді қолдана отырып, батарея электродтарының жылуға сезімталдығын шешу

Литий-иондық аккумуляторлардың электродтарымен жұмыс істеген кезде пайдаланылатын пісіру температурасын 150 градус Цельсийден төмен ұстау өте маңызды. Әйтпесе сепараторлар зақымдануы немесе электродтардың бүлінуі сияқты мәселелер туындауы мүмкін. Сумен салқындатылатын лазерлік жүйелер осы мәселені белсенді жылу реттеу мүмкіндіктері арқасында өте жақсы шешеді. Өткен жылы «Material Science Journal» журналында жарияланған зерттеулерге сәйкес, сумен салқындатылатын жүйелер ауамен салқындатылатын нұсқалармен салыстырғанда жылу әсеріне ұшыраған аймақтарды шамамен 94 пайызға дейін азайтады. Қазіргі кезде өте танымал болып табылатын призматикалық ұяшықтар үшін өте жұқа пленкалы электродтар үшін дәл осылай жасау ең маңызды, себебі кішігірім жылулық деформациялар энергия тығыздығын 18 пайызға дейін төмендетуі мүмкін.

Ұяшықтан ток өткізгішке және шинаға дәлдікпен микросварка

Қазіргі заманғы батарея архитектуралары шинналар мен электрод табаларында 0,2 мм-ге дейінгі пісіру жіктерін талап етеді. Сумен салқындатылатын талшықты лазерлер мыс-никель интерфейстерінде 250 Н/мм² астам жанама беріктікке қол жеткізе отырып, 5 мкм дәлдікте орналастыруды қамтамасыз етеді. Негізгі қолданыстары мыналар:

• Алюминий батарея корпусының герметикалық жабылуы
• Модульді пакет конструкцияларындағы әртүрлі металдарды біріктіру
• Қайта өңделген электрод фольгаларындағы микросұңқарларды жөндеу

2023 жылғы ЭК батареясының талдауы сумен салқындатылатын лазерлік жүйелерді қолданатын өндірушілердің дәстүрлі әдістерге қарағанда пісіру ақауларын 73% азайтқанын көрсетті.

Бағыт: Толығымен Автоматтандырылған Батарея Жолдары Су Сығыртқылы Лазердің Жобау Машинасы

Автоматтандырылған лазерлік пісіру ұяшықтары қосылу нүктесіне шаққанда <300мс процестік уақытқа қол жеткізді, гигафабрикаларды жылына 150 ГВт сағ өндіру көлеміне дейін масштабтауға мүмкіндік береді. Соңғы жаңалықтарға мыналар жатады:

• ±0,5 мм бөлшек ауытқуларын түзететін көру жүйесімен басқарылатын жүйелер
• 87 әртүрлі пісіру геометриясын орындайтын көпосьті роботтар
• Нақты уақыт режиміндегі плазма бақылауы 0,01мс импульстер ішінде қуатты реттейді

2024 жылғы Батарея Өндіру туралы есепке сәйкес, сумен салқындайтын лазерлерді жасанды интеллектпен басқару жүйесімен ұштастырған өндірушілер энергияның шығынын 62% азайтса, өндірістік желінің жұмыс істеу уақытын екі есе арттырды.

Медициналық құрылғыларды өндіру: Жылулық әсердің минималды деңгейде болуымен герметикалық жабықтық

Имплантаттарда таза және дәл пісірілген пісіру қажеттілігі

Сумен салқындайтын лазерлі пісіру машиналары тікелей адам өмірін құтқаратын құрылғылар үшін қажет болған өте кішкентай дәлме-дәл мәндерге жету мүмкіндігіне байланысты медициналық құрылғылар саласында маңызды рөл атқарады. 2025 жылғы соңғы медициналық өндіру туралы есепке сәйкес FDA бекіткен имплантаттардың 78% айналасында лазерлі пісіру әдістерін пайдаланып жабылады. Бұл әдістің маңызы — бактериялардың құрылғылардың ішіне түсуін тоқтатып, сорғыштық деңгейін 0,1 микроннан төмен ұстауында. Сонымен қатар, пісірілген жіктер имплантациядан кейін дене қысымы мен қозғалыстарға ұшыраған кезде де беріктігін сақтайды.

Нитинол сияқты сезімтал материалдарды бақыланатын энергия енгізу арқылы біріктіру

Пішін есте сақтайтын қорытпаларды пісірген кезде сумен салқындату жүйелері ауамен салқындатылатын лазерлерге қарағанда 34% төменгі жылу енгізуін қамтамасыз етеді. Клиникалық зерттеулер Нитинол біріктірілген бөліктердің активті салқындату кезінде 150–200 Вт-пен пісірілген кезде әдеттегі әдістермен салыстырғанда 82%-ке қарсы 98,7% бастапқы суперэластиктілігін сақтап қалатынын көрсетті. Дәл температураны реттеу медициналық құрылғылардың қызметіне әсер ететін фазалық түрленулерді болдырмауға кедергі жасайды.

Зерттеу жағдайы: Стеноздар мен хирургиялық құралдар корпусын лазерлік пісіру

Соңғы уақыттағы салалық талдау сумен салқындатылатын лазерлердің жүрек-қан тамырлары стенттерін шығару кезінде бөлшектердің пайда болуын 63% төмендеткенін көрсетті. Роботтандырылған жүйелер ISO 13485 сертификатталған объектілерде партиядан партияға дейінгі қайталану үшін маңызды болып табылатын 15 000 бірлік бойынша 0,02 мм пісірілген жіктің тұрақтылығына жетті.

Болашақ: Таза, жоғары дәлдікті медициналық өндіріс ортасында қолдану

ISO 5–7 санатындағы таза бөлмелерде сумен салқындатылатын лазерлік жүйелерді ендіретін медициналық OEM-дердің 41%-нен астамы бұл технологияның автоматтандырылған сапа тексеру жүйелерімен үйлесімділігіне байланысты. Бұл ықпал құрылғыларды өндіру кезінде процестің цифрлық растауына қатаң ұстанымдардың өсуіне сай келеді.