Усанд хөргөгчтэй лазерийн боодолтын машин ашиглан хамгийн их баялаг олж авдаг топ 5 салбар

Автомашин үйлдвэрлэлийн салбар: EV болон хөнгөн жинтэй деталийг өндөр хурдтай, нарийвчлалтай боодох

Автомашины салбар яагаад температур тогтвортой байдлыг шаарддаг вэ Лазерийн нэвтрүүлгэ

Өнөөгийн цахилгаан хөдөлгүүртэй машин үйлдвэрлэхэд баттерейг аюулгүй байлгах, машины хүрээг бүхэл бүтэн байлгахын тулд нягтлалын шовхуу байдал бараг бүрэн алга болгох шаардлагатай. Усанд хөргөгч лазерын боолтын тоног төхөөрөмж 1.5 кВт-оос ойролцоогоор 6 кВт хүртэлх чадалд тогтвортой ажиллах боломжийг олгох бөгөөд энэ нь машинийг илүү хөнгөн болгох зорилгоор ашигладаг алюмин, хүчтэй өндөр бат бөх чанартай сталийг ашиглах үед муруйх явдлыг саатуулдаг. Миний уншсан өнгөрсөн жилийн автомашин үйлдвэрлэлийн тайлангийн мэдээллээр, дулааны горимыг зохицуулах асуудал нь ялангуяа баттерейн хайрцгийн боолтын газарт доголдол гарах магадлалыг 34% хүртэл нэмэгдүүлдэг. Ийм тоо хэмжээ нь ихэнх анхдагч тоног төхөөрөмжийн үйлдвэрлэгчид одоо идэвхтэй хөргөлтийн системийг үйлдвэрлэлийн шугам дээр заавал байх ёстой бүрэлдэхүүн хэсэг гэж үздэг шалтгаан юм.

Гол хэрэглээ: Баттерейн багц, Хүрээ, Моторын бүрэлдэхүүн хэсгүүд

Автомашинд чухал хэрэглээтэй жишээ нь:

• Баттерейн модуль : Лити-ион цэлмэнгийн багцыг минутанд 120+ боолтоор герметик байдлаар таглах
• Структурын Бүтээгдэхүүн : Зэвэрдэггүй ган баганууд ба зэврэлтэнд тэсвэртэй хөнгөн цагаан хольцосын хооронд ялгаатай металл холбох
• E-Drives : Инвертертэй холбогдох зэсэн шингоолуудыг алдагдалгүй нарийвчлалтайгаар цахилгаан болтлоор холбох

Агаарын инженерчлэл: Шийдвэрчиг детальд найдвартай, өндөр чанартай нийлүүлэлт

Нарийвчлалтай лазерын нийлүүлэлтээр агаарын стандартад нийцэх

Агаарын инженерийн детальд AS9100 болон NADCAP шиг харгис сертификатыг хангасан, шийдвэрчиг системд 0.001%-аас доошгүйгээр гэмтэл гарах шаардлагатай нийлүүлэлт шаардлагатай. Усанд хөргөгчтэй лазерийн залгавар нь үйл ажиллагааны явцад дулааны гарцыг ±1.5°C дотор тогтворжуулдаг бөгөөд энэ нь титан хүрээ болон Inconel турбины шилбүүдийг холбохад шаардлагатай.

Титан шиг өндөр үзүүлэлттэй хайлшуудыг нийлүүлэх Усны хоолой Системийн

Энэ технологи нь гипер дурангийн онгоц болон ракетын хөдөлгүүрт ашигладаг эдгээр хатуу дулаан тэсвэртэй суперхайлшингуудад гажалтгүй холболтууд үүсгэх боломжийг олгодог. 2024 онд зарим материал судлалын инженерүүдийн хийсэн сүүлийн үеийн ажил нь доргилох үед хэрэглэдэг хөргөлтийн аргуудын талаар сонирхолтой зүйлийг харуулсан. Агаараар хөргөдөг лазерын оронд усаар хөргөдөг лазер ашиглах үед никел суурьтай хайлшингуудад интерметаллик фаз үүсэх хэмжээ нь ойролцоогоор гуравны нэгээр буурсан байна. Энэ нь маш чухал учраас ийм жижигхэн трещинууд нь үйл ажиллагааны үед температур ердийн 800°C-аас дээш хүрдэг шатахууны системийн коллектор, турбины диск зэрэг газруудад гардаг. Өндөр үзүүлэлттэй хөдөлгүүрийн системүүдэд ажиллаж буй хэн бүрт маш чухал зүйл.

Туршлагын тохиолдол: Нисдэг онгоцны хөдөлгүүр болон огторгуйн нисэх тоноглолын хүрээний үйлдвэрлэл

Сүүлийн үеийн нисэх онгоцны төслөөр усанд хөргөгчтэй лазерын системийг ашиглан 4,200 титан хүчний камерийн бүрэлдэхүүн хэсэгт 99.97% нугалууртай байдалд хүрсэн. Хаалттай циклээр хөргөх нь 14 цагийн үйлдвэрлэлийн явцад туяаны фокусын тогтвортой байдлыг хадгалж, орбитоос дахин орох стрессийн нөхцөлд өртөмтгий байгууламжийн хүрээнд нүхтэй болохыг бүрэн арилгасан.

Стратеги: Хэт ерөнхий нөхцөлд урт хугацааны найдвартай байдлыг хангах

Үйлдвэрлэгчид гүйлсээр байгаа ажиллагааг зогсоохгүйн тулд бодит цагт дулааныг хянах, давхардсан хөргөлтийн системийг нэвтрүүлдэг. Энэ нь лазерын толгойнууд нислэгийн үеэр -70°C-с 1,200°C хүртэлх дулааны чийгийг даасан 10,000+ нугалуурын туршид <0.03 мм-ийн фокусын шилжилтийг хадгалах боломжийг олгодог — энэ нь хөдөлгүүрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хувьд маш чухал.

Баттерейн үйлдвэрлэл: Аюулгүй, үр дүнтэй лити-ион цэлмэнгийн бүрэлдэхүүнийг хангах

Хөргөгчтэй лазераар баттерейн электродын дулааны мэдрэг байдлыг шийдвэрлэх

Литийн ионт батарейн электродуудтай ажиллах үед доод тал нь 150 градус Цельс болох хүртэлх цахилгаан бултуургын температурыг хадгалж байх нь маш чухал. Үгүй бол салгааг эвдэх эсвэл электродын муруйдлыг үүсгэх аюул бий. Усанд хөргөгч лазерын системүүд идэвхтэй дулаан зохицуулах чадвараараа энэ асуудлыг сайн шийдвэрлэдэг. Эрдэм шинжилгээний саяхны судалгаагаар материал судлалын сэтгүүлд гарсан мэдээллээр усанд хөргөгч систем нь агаарт хөргөгч хувилбартай харьцуулахад дулааны нөлөөнд өртөх бүсийг ойролцоогоор 94 хувиар бууруулдаг. Нимгэн бүрхүүлт электродуудад ялангуяа энэ нь ихээхэн чухал учир одоогийн хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг призматик эсийн загваруудад бага хэмжээний дулааны деформацичлол нь энергийн нягтыг хүртэл 18 хувиар бууруулах боломжтой.

Эсээс хавтс руу болон шинэлэг холболтуудын нарийн бултуургалт

Одоогийн баттерейн архитектур нь шилжүүлэгч утас, цахилгаан туйлын самбай дээр 0.2 мм-ийн хэмжээтэй нягтлан нугалсан залгаас шаарддаг. Усанд хөргөгчтэй ширхэг лазер нь мед-никель холболтон дээр 250 Н/мм²-ээс дээш харимхайн хүчийг 5 мкм-ийн нарийвчлалтайгаар хангана. Гол хэрэглээнүүд бол:

• Цайрын баттерейн хайрцгийг бат битгий таглах
• Модуль багцны загварын янз бүрийн металлуудыг холбох
• Давхардсан электродын фольтон дээрх микроскопын трещинуудыг засварлах

2023 оны EV баттерейн задлан шинжилгээний дүнгээр усанд хөргөгчтэй лазерын системийг ашигласан үйлдвэрлэгчид хэвийн арга замаас 73%-иар бага залгаасны дутагдал гаргасан байна.

Зүй тогтол: Бүрэн автоматжуулсан баттерейн шугамуудыг дараах зүйл хөдөлгөж байна Усны эрэлттэй лазерийн багтаамжийн машинаас

Автоматжуулсан лазерийн нугалах эсүүд одоо холболтын цэг бүрт <300мс-ийн процессийн хугацааг хангаж, гигафабрикууд жилдээ 150 ГВц-ийн гарцыг масштаблах боломжийг олгодог. Саяхны шинэчлэлүүдэд дараах зүйлс орно:

• ±0.5 мм деталийн хэлбэлзлийг нөхөн засах визийн удирдлагатай системүүд
• 87 ялгаатай нугалалтын геометр хэлбэртэй ажилладаг олон тэнхлэгт роботууд
• Цахилгаан шингэний бодит цагийн хяналт 0.01мс-ийн дотор чадлыг тохируулна

2024 оны Батерейн Үйлдвэрлэлийн Тайлангийн дагуу, усанд хөргөгчтэй лазерыг хиймэл оюун ухааны процессийн хяналттой хослуулсан үйлдвэрлэгчид энергийн алдагдлыг 62% бууруулж, үйлдвэрлэлийн шугамын ажиллагааг хоёр дахин нэмэгдүүлсэн.

Медицин хэрэгсэл үйлдвэрлэх: Дулааны нөлөөг хамгийн бага байлгах нягт битүүмжлэл

Биеийн дотор суулгах төхөөрөмжид цэвэр, давтамжтай зууралт хийх эрэлт

Усанд хөргөгчтэй лазерийн зууралтын машинууд нь нас барахаас аврах төхөөрөмжүүдэд шаардагдах маш жижиг нарийвчлалын түвшинд хүрэх чадвартай тул медицин хэрэгсэл үйлдвэрлэх салбарт чухал болсон. 2025 оны сүүлийн үеийн медицин хэрэгсэл үйлдвэрлэлийн тайлангийн мэдээгээр, FDA-аас зөвшөөрөгдсөн биеийн дотор суулгах төхөөрөмжүүдийн ойролцоогоор 78% нь одоо лазераар зуурч битүүмжилж байна. Энэ арга хэрхэн чухал вэ гэвэл, эдгээр төхөөрөмжүүдийн доторх бактерийг орохоос сэргийлж, хуулралтын хэмжээг 0.1 микрон доор байлгаж чаддаг. Мөн зэрэгцээ нь, зууралт хийгдсэн холболтууд суулгасны дараа бие махбодид үзүүлэх ердийн даралт ба хөдөлгөөнд ч хүчинтэй байдаг.

Нитинол шиг мэдрэг материалуудыг хяналттай энерги оруулах замаар нийлүүлэх

Хэлбэр санах чанартай хайлшуудыг баглах үед агаараар хөргөдөг лазераас 34% бага дулаан орж, усанд суулгасан хөргөлтийн систем ашигладаг. Эмнэлгийн судалгаа нь идэвхтэй хөргөлттэй 150–200Вт-д багласан Нитинолын холболтууд анхны супер уян хатан чанарын 98.7%-ийг хадгалж чадаж байгааг харуулсан бол харин харьцуулахад конвенциональ аргаар 82% байдаг. Нарийвчлалтай температурын зохицуулалт нь эмнэлгийн тоног төхөөрөмжийн үйл ажиллагааг муутгаж болох фазын хувирлыг саатуулдаг.

Туршлагын жишээ: Лазерын баглах технологийг стент болон хагалгааны багажны бүрхүүлд ашиглах

Саяхны хийгдсэн салбарын шинжилгээ нь цусны судасны стент үйлдвэрлэхэд усанд суулгасан лазер нь жижиг ширхэгүүдийг 63% бууруулдагийг харуулсан. Роботын систем нь ISO 13485 гэрчилгээт үйлдвэрүүдэд партийн хоорондын давтамжийг хангахад чухал болох 15,000 нэгж дээр 0.02 мм-ийн нарийвчлалтай баглах нумыг хангасан.

Чиг хандлага: Цэвэр, өндөр нарийвчлалтай эмнэлгийн үйлдвэрлэлийн орчинд нэвтрүүлэх

Одоо овоорхойн (ISO 5–7 ангилал) цэвэр өрөөнд усанд хөргөгч лазерын системийг эмнэлгийн OEM-ийн 41%-аас дээш ашиглаж байгаа нь автомжуулсан чанарын шалгалтын системтэй технологийн нийцэлд шууд хамаатай. Энэ шилжилт нь төхөөрөмжийн үйлдвэрлэлд дижитал процессийн баталгаажуулалтад ихээр анхаарч буй зохицуулах шаардлагатай нийцэж байна.