CO2 лазері бұрынғы кезде лазерлік кесу технологиясындағы алғашқы ірі ойыншылардың бірі болды. Бұл лазерлер 10,6 микрометр толқын ұзындығында күшті сәуле шығарады, бұл әртүрлі салаларда қолданылатын металдық жапырақтар мен пластмасса бөлшектер сияқты әртүрлі заттарды кесуге мүмкіндік берді. Бірақ талшықты лазерлер пайда болған кезде жағдай өзгеріске ұшырады. Бұл жаңа лазерлерге ауысу технологиядағы үлкен секіріс болып табылады, өйткені олар көптеген жағдайларда әлдеқайда тиімді жұмыс істейді. Талшықты лазерлер шын мәнінде өзінің негізгі компоненті ретінде белгілі бір сирек жер металдарымен араластырылған арнайы шыны талшықтарды пайдаланады. Олардың ерекшелігі - ескі үлгілерге қарағанда кесу жылдамдығының әлдеқайда жоғары болуы және әлдеқайда аз энергия тұтынуында. Сол себепті қазіргі кезде көптеген зауыттар дәстүрлі CO2 жүйелерін қолданбауға көшіп жатыр.
Соңғы он жыл ішінде талшынды лазерлердің сатылымы CO2 лазерлеріне қарағанда нақты өсті. Салалық деректер талшынды лазерлер жылына шамамен 30% өсетінін көрсетеді, бұл жақсырақ кесу және тиімді жұмыс істеу үшін тұтынушылар таңдауын өзгертіп жатқанын білдіреді. Талшынды технологияның осындай өсуімен қатар, біз дискілі лазерлердің де ойнауына куә болып отырмыз. Бұл жаңа дискілі лазерлер ескі мектеп лазерлерінің қуатын жоғары сәуле сапасымен ұштастырып, сонымен қатар энергия үнемдейді. Әртүрлі материалдар бойынша дәл кесу алу үшін дискілі лазерлер өнеркәсіптік кесудің әлемінде қазір қызықты нәрсе болып табылады.
Лазерлік оптика технологияларындағы соңғы жаңалықтар лазерлердің материалдарды қаншалықты дәл кесетінін арттырды, оларды әртүрлі өндіріс салаларында одан әрі пайдалы екенін көрсетеді. Жетілдірілген технологиялар өндірушілерге дәлдігі аса жоғары бөлшектерді шығаруға мүмкіндік береді, бұл әсіресе күрделі пішіндер мен қате жібермейтін орындау маңыздылығын арттыратын әуе-кеңістік инженериясы мен медициналық құрылғылар өндіру салаларында өте маңызды. Мысалы, ұшақ бөлшектерін алатын болсақ, саладағы хабарламалар бойынша қазіргі заманғы лазерлік кесу әдістері шамамен 98% дәлдікке жетеді, яғни маңызды компоненттер сапаны қатаң бақылау стандарттарына сай келіп, ең маңызды уақытта сенімді жұмыс істейтінін білдіреді.
Бағдарламалық жақсартулар лазерлік жүйелердің күнделікті жұмысында қалай жұмыс істейтініне үлкен әсер етті. Қазіргі таңдағы ең жақсы бағдарламалар материалдарды үнемдеуге және өндірісті жылдамдатуға мүмкіндік беретін оптималды кесу жолдарын анықтайды. Маңыздылығы ерекше жетістік — әзірлеушілердің кесу кезінде пайда болған кіші қателерді автоматты түрде түзететін ақылды алгоритмдер жасаған кезде болды, бұл қосымша қолмен реттеулерсіз жақсы нәтижелерге әкеледі. Ірі өндірушілерден алынған нақты мысалдар лазерлерді дәл басқару арқылы өнімдердің қаншалықты жақсы шығатынын көрсетеді, себебі бұл өндірістік қателерді азайтып, әйтпесе шығындалатын көптеген шикізаттарды үнемдейді. Қазіргі таңда өндіріспен айналысатын кез келген адам үшін дәлдікті технологиялар тек ыңғайлы ғана емес, сонымен қатар бәсекеге қабілетті өндірістің маңызды элементіне айналып келеді.
Осындай жетістіктердің үйлесімді интеграциясы өндірішілер өндірісті ұйымдастыру тәсілдерін түбегейлі өзгертіп, дәлдік пен өнімділік жөнінде жаңа стандарттар құруда. Үздіксіз инновациялар арқылы лазерлік технологиялардың болашағы әлдеқайда жетілдірілген мүмкіндіктерге ие болады деп күтілуде.
Лазерлік кесу технологиясындағы соңғы жаңалықтар жолдың дәлдігін жаңа деңгейге көтерді, кейбір жүйелер ескі модельдермен салыстырғанда дәлдігін үш есе арттырды. Бұл нәтижеге негізінен жұмыс істеу барысында қателерді азайтатын ақылды бағдарламалар әкелді. Мысалы, Siemens компаниясының Sinumerik Machine Tool Robot станогын алып қарастырсақ – бұл машина әуе қозғалтқыштарының шағын бөлшектерін өте дәл кесіп шығарады. Пайдалы жағы тек өнім сапасын арттыру ғана емес. Мәшинелер шикізатты аз шығындап, жұмыстар арасындағы реттеулер санын азайтқандықтан зауыттар өндірістік уақытты үнемдеуде. Жабдықтарын жаңартқан өндірушілердің өндіріс алаңынан алынған нақты деректерге қарасақ, жаңа лазерлердің кәсіпорынның қаржылық нәтижелеріне қаншалықты ықпал ететінін көруге болады.
Лазерлік кесетін рамаларды жасау тәсілдерін жақсарту материалдардың шектеулеріне артық қатты әсер ететін және қозғалыс кезінде қаттылықты, сонымен қатар жалпы жылдамдықты арттыру арқылы күресуге көмектеседі. Мысалы, Siemens компаниясының Sinumerik MTR роботын алыңыз — оның динамикалық қаттылығы жоғары, сондықтан ол болат сияқты қатты материалдармен жұмыс істеуге мүмкіндік береді, сонымен қатар кесу дәлдігін сақтайды. Машина конструкциясындағы өзгерістер жылдамдықтың нақты жақсаруына әкелді, жаңа жүйелер жиі ескілерге қарағанда әлдеқайда жақсы нәтиже көрсетеді. Бұл өнімділіктің өсуіне байланысты өндірушілер енді әртүрлі материалдармен жұмыс істеуге мүмкіндік алады, бұл өз кезегінде өндірістің көбеюіне және барлық процесстердің тегіс жүруіне әкеледі. Қорғаныс өндірісі мен әуе-кеңістігі сияқты салаларда дәлдік ерекше маңызды болып табылады.
Бүгінгі таңда лазерлі кесу машиналары энергияны үнемдеуге және қалдықтарды азайтуға ықылас көрсетіп отыр, бұл зауыттардың ақшасын үнемдеуіне және планета үшін де жақсы әсер етеді. Жаңа модельдер тіпті қуатты пайдалануды біраз азайтатын технологиялармен жабдықталған. Осындай жолмен зауыттар электр энергиясына аз шығын жасайды және өз өндірістерінен туындаған қоршаған ортаға келетін зиянды да кемітеді. Бұл машиналардың дәлдігі өндіріс кезінде шикізаттың қаншалықты қалдыққа шығатынын азайтуда үлкен рөл атқарды. Кейбір нақты мысалдар жаңартуларға байланысты компаниялар бұрынғыдан 20-40 пайызға дейін аз шикізат пайдалана алатынын көрсетіп отыр. Дүниежүзі бойынша үкіметтер бұл тенденцияны байқап, кәсіпкерлерді жасыл технологияларға ауыстыру үшін ынталандыру шараларын ұсына бастады. Барлық жаңа талаптарға сай келу әлі де маңызды болып табылса да, көптеген өндірушілер бір мезгілде ақшаларын үнемдеуді байқайды, әрине, кейде үнемдеу күтілгендей айтарлықтай болмайтын болса да.
Лазерлік кесу технологиясының әсерінен автомобиль өнеркәсібі үлкен өзгерістерге ұшырап жатыр, әсіресе электр көліктерінің батареяларын жасау барысында. Лазерлік дәнекерлеу арқылы электр көліктерінің батареяларын жасау нәтижелері қазір әлдеқайда жақсы, өйткені олардың тиімділігін ұзақ уақыт сақтау үшін өте дәл өңдеу қажет. Сонымен қатар, автомобиль бөлшектерін жеңілдету үшін лазерлерді пайдалануға деген қызығушылық та артуда. Жеңіл бөлшектер жақсы жанар-жағарды үнемдеуге және жалпы тұрғыда ластануды азайтуға әкеледі. Қазіргі таңда Tesla мен BMW сияқты компаниялар нені жасап жатқанын қарастырыңыз. Екеуі де өз зауыттарында лазерлік кесу жүйелерін енгізіп жатыр. Олар негізінен батареялар үшін дәл дәнекерлеу технологиялары мен өте дәл қаттылықпен резеңке бөлшектерді кесетін арнайы машиналар арқылы таза технологиялар мен жоғары өнімділікті көліктер саласындағы тенденцияларды белгілеп жатыр. Бүкіл сектор таза өндіріске ұмтылып қана қоймай, көліктердің мүмкіндіктерін шектеуден шығарып жатыр.
Авиация өнеркәсібінде дәл өлшемдерді қамтамасыз ету өте маңызды, өйткені FAA мен EASA-ның қатаң талаптары орындалуы тиіс. Әуе қозғалтқыштарын жасау барысында өте кіші ауытқулар да болашақта көптеген проблемалар туғызуы мүмкін. Сол себепті өндірушілер басып шығарылғаннан кейін лазерді қолданып, маңызды өлшемдерді дәл орындауға сенімді тәсіл ретінде пайдаланады. Boeing және Airbus сияқты авиация саласындағы ірі компаниялар қазір лазерлік жүйелерді өздерінің қосымша шығару технологияларымен үйлестіріп жатыр. Boeing компаниясының Вашингтон штатындағы Эверетт қаласында орналасқан кәсіпорындарында осы гибридті әдісті енгізгеннен бері материалдардың қалдығы шамамен 30% азайғаны айтылуда. Ал Аирбас инженерлері Тулузда лазерлік пісіруді дәстүрлі әдістермен үйлестіру арқылы кейбір қанат бөлшектерін шығару уақытын жартысына дейін қысқартқанын анықтаған. Әлі де жылулық бұрмалау мен материалдардың үйлесімділігі сияқты мәселелер тұрып жатса да, көптеген сарапшылар бұл біріктірілген технологиялар қазіргі заманғы әуе қозғалтқыштарын жасаудың нақты алға басуы деп санайды.
Жасанды интеллектке негізделген болжау жасау техникалық қызмет көрсету лазерлік жүйелерді қолдану тәсілдерін өзгертіп жатыр. Бұл жүйелер жұмыс істеу деректерін талдау мен техникалық қызмет көрсету қажеттілігін болжау үшін күрделі алгоритмдерді пайдаланады, бұл машиналардың қызмет ету мерзімін ұзартуға көмектеседі. Салалық деректер бірқатар компаниялар техникалық қызмет көрсетудің тұрақты кестесінен жасанды интеллект негізіндегі тәсілдерге ауысқаннан кейін шығындарды шамамен 20% қысқартқанын көрсетіп отыр. Көптеген өндірушілер лазерлік кесу процесстері үшін жасанды интеллект шешімдерін қолданып жатыр. Мысалы, бір зауыт жөндеу шығындарын бірнеше мыңға қысқартып, өндірісті үздіксіз жұмыс істеуіне қол жеткізгені туралы хабарлаған. Бұндай ілгері қарай ойлау автоматтандыру әртүрлі салалардағы операцияларды қайта пішімдеуіне қабілетті тұлғада жаһандық өнеркәсіптік ортада бизнеске артықшылық беретін заманауи ақылды өндірістің тәжірибелеріне дәл келеді.
Лазерлік кесу машиналарына IoT технологиясын енгізу зауыттардың күнделікті жұмыстарын басқару тәсілін түбегейлі өзгертті. Бұл қосылған жүйелер операторларға нақты уақыт режимінде барлық процесстерді бақылауға және қажет болса түзету енгізуге мүмкіндік береді, сондықтан машиналар көбінесе үздіксіз жұмыс істейді. Соңғы өнеркәсіптік есептерге сәйкес, IoT шешімдерін толық қолданатын дүкендер дәстүрлі жүйелерге қарағанда өнімділікті 15% жоғарылатып, тоқтап тұру уақытын шамамен жартыға дейін азайтқан. Қазіргі кезде көптеген өндіріс зауыттары IoT-ті заманауи өндіріс талаптарына сәйкес келу үшін маңызды құрал ретінде қабылдап жатыр. Ақауларға жедел әрі жылдам әрекет ету мүмкіндігі кешікпей жұмысты жүргізуге және жалпы жұмыс процесін тегістеуге көмектеседі. Нақты зауыт алаңдарын қарап шыға отырып, осындай ақылды технологияларды қолданатын компаниялар лазерлік кесу жүйелерінен өнімділікті арттырып қана қоймай, сонымен қатар өндіріс желілерін де икемді етіп құруға қол жеткізгенін көруге болады. Қазіргі таңда IoT тек жеке процесстерді ғана емес, бүкіл өндірістік операциялардың қалай жұмыс істейтінін қайта пішіндеуде екені айқындалып тұр.
Фемтосекундтық лазерлер нано деңгейде жұмыс істеу кезінде өндірушілерге таңқаларлық дәлдік беретін микротехнологияда ойын өзгертіп жатыр. Бұл ультра тез лазерлер ескі модельдерден өзгеше жұмыс істейді, өйткені олар күшті жылу зақымдануын тудырмайтын қатты қысқа импульстер шығарады. Бұл кез келген күрделі қолданыстарда қажетті шағын, күрделі құрылымдарды жасау үшін өте жақсы құрал болып табылады. Электроника және медициналық салалар ерекше дәлдіктен пайдаланады. Мысалы, микрочиптер – фемтосекундтық технологиясыз осындай тұйықталау құрылымдарды дәл құрастыру қиын болар еді. Саладағы мамандар бұл технологияның даму перспективасын да болжап отыр. Компаниялар ақылды өндірістік процесстерге ұмтылған сайын, бұндай лазерлердің көз жасушалық операциялар орындайтын ауруханаларда немесе күрделі компоненттер шығаруға қажетті жартылай өткізгіш зауыттарында кездесетіні айқын. Нақты осы лазерлердің мүмкіндіктеріне нарық дайын.
Лазерлік кесу технологиясымен қосылып өндіру әдісі өндіріс әлемі үшін қызықты революцияны жасап жатыр. Бұл гибридті жүйелерді ерекшелейтін не? Олар дизайнерлердің пішіндер мен құрылымдармен тәжірибе жасауға мүмкіндік беретін уақытты үлкен мөлшерде үнемдейді. Өндірушілер лазерлердің дәл үйлесімді 3D басып шығару процесстерін қосып, бұрын қиын немесе тек қана шығынды болып табылатын бөлшектерді шығаруға болады. Автокөлік саласын мысалға келтірейік. Көлік жасаушылар бұл аралас жүйелерді қабылдау арқылы өз өндіріс жолақтарын тиімді басқаруға, қалдық материалдарды азайтуға және тәжірибелік үлгілерді дайындауға дәстүрлі әдістерге қарағанда әлдеқайда жылдам мүмкіндік алады. Сарапшылардың көпшілігі жақын арада әртүрлі секторларда гибридті өндіруді кеңінен енгізу күтілуде дейді. Ал әртүрлі кәсіпорындар шығындарды қысқарту және қоршаған ортаға әсерді азайту жолдарын іздестірген сайын, ескі және жаңа өндіру техникаларының осы үйлесімі заттарды жасау тәсілдерін қайта құруға дайын.
