Болашақ дәнекерлеу технологиясы

Қазіргі уақытта дәнекерлеу жаңа интеграцияланған технологияға айналды. Дәнекерлеу технологиясының ұлттық экономикадағы рөлінің артуымен, оның жоғары деңгейі де артып келеді.дәнекерлеу технологиясыұлттық өнеркәсіптің дамыған деңгейінің маңызды символына айналды, сондықтан дәнекерлеу жабдықтарының толық жиынтығын, жасанды интеллект технологиясын, ақпаратты өңдеу технологиясын, дәнекерлеу қуатын басқарудың сандық технологиясын, дәнекерлеу сапасын бақылаудың ақылды технологиясын, дәнекерлеу өндірісі процесін қарқынды дамыту.роботты дәнекерлеу технологиясы, өндірістік қажеттіліктерді қанағаттандыратын заманауи дәнекерлеу материалдарын әзірлеу инновациялық және энергия үнемдейтін ел құруда маңызды рөл атқаратыны сөзсіз.

Біріншіден, қазіргі отандық және шетелдік дәнекерлеу технологиясының даму үрдісі

Дәнекерлеу маңызды негізгі технология болып табылады және оның дамуы қазіргі заманғы ғылым мен техниканың дамуына байланысты. Дәнекерлеу технологиясының тарихы небәрі жүз жыл, бірақ оның дамуы өте жылдам. 20 ғасырдан бастап, әсіресе соңғы екі-үш онжылдықта ғылым мен техниканың бұрын-соңды болмаған дамуымен дәнекерлеудің әртүрлі жаңа технологиялары шексіз пайда болды, ал плазма физикасы, электронды сәуле, инфрақызыл сәуле, вакуум, ультрадыбыстық, акустика, микроэлектроника және т.б. сияқты қазіргі заманғы ғылым мен техниканың жаңа жетістіктері дәнекерлеуде кеңінен қолданылды. Жаңа технологияны қолдану дәнекерлеу технологиясының дамуына негіз қалады, дәнекерлеу технологиясының мүмкіндіктерін арттырды және дәнекерлеу технологиясын қолдану аясын кеңейтті. Қазіргі уақытта әртүрлі сипаттамалары бар ондаған дәнекерлеу әдістері қалыптасты. Дәнекерлеу технологиясы энергетика, көлік, химия өнеркәсібі, машина жасау, арнайы жабдықтар, электроника, аэроғарыш, мұнай және басқа да көптеген салаларда кеңінен қолданылды. Қазіргі заманғы ғылым мен техниканың жаңа жетістіктері дәнекерлеу саласына барған сайын еніп, қазіргі заманғы дәнекерлеу технологиясының жылдам дамуына ықпал етті деп айтуға болады.

(A) дамуыдәнекерлеу жабдықтарыжәне дәнекерлеу әдістері

Соңғы онжылдықтарда ғылым мен техниканың қарқынды дамуымен дәнекерлеу жабдықтары мен дәнекерлеу әдістері де айтарлықтай дамыды. Қазіргі уақытта шетелдік дәнекерлеу жабдықтарының ерекше сипаттамалары жоғары дәлдік, жоғары сапа, жоғары сенімділік, сандық, интеллектуалды басқару, ауқымды, интеграцияланған және көп функциялы болып табылады. Өндіріс құрамы мен технологияны дамыту тұрғысынан отандық дәнекерлеу тиімді, автоматтандырылған, интеллектуалды, энергия үнемдейтін және экологиялық таза дәнекерлеу бағытында дамып келеді. Қытайдың доғалық дәнекерлеу жабдықтары біртіндеп отандық деңгейге жақындап келеді, өнім құрылымын реттеп, өнім сапасын жақсартып, инверторлық дәнекерлеу қуат көзін және автоматты, жартылай автоматты дәнекерлеу машинасын, әсіресе жоғары тиімді және энергия үнемдейтін көмірқышқыл газын дәнекерлеу машинасын қарқынды дамытуы керек; орташа және жоғары қуатқа төзімді дәнекерлеу технологиясы негізгі зерттеу мазмұны мен даму бағыты ретінде; электромагниттік үйлесімділік технологиясы дәнекерлеу жабдықтарында танымал болады,дәнекерлеу жабдықтары өнеркәсібітөмен энергия тұтыну, жасыл өнімдерге шұғыл қажеттілік бар; автоматты дәнекерлеу технологиясы мен жабдықтары бұрын-соңды болмаған жылдамдықпен дамып келеді, Үш шатқал жобасы, батыс-шығыс газ тасымалдау жобасы, аэроғарыштық инженерия, теңіз инженериясы және басқа да ұлттық ауқымды негізгі инженерлік даму және отандық автомобиль өнеркәсібінің өрлеуі озық дәнекерлеу технологиясының, әсіресе дәнекерлеуді автоматтандыру технологиясының дамуы мен ілгерілеуін тиімді түрде ілгерілетті; дәнекерлеу роботтары мен ақылды дәнекерлеу де белгілі бір салаларда тиісті түрде дамып, кеңінен қолданылады; арнайы дәнекерлеу жабдықтарының толық жиынтығына деген сұраныс артып келеді, қолдану аясы кеңейіп келеді, техникалық өнімділік талаптары барған сайын жоғарылап келеді, тиімді жаңа процеске сай келетін жабдықтар жетілген және танымал болады, отандық жабдық өндіруші кәсіпорындар арнайы, толық дәнекерлеу жабдықтарында жаңа жетістіктерге жетуі керек.

(2) Дәнекерлеу материалдарын әзірлеу

Ғылым мен техниканың дамуымен және өнеркәсіптік материалдардың үздіксіз инновациясымен жаңа материалдардың пайда болуы дәнекерлеу технологиясына жаңа қиындықтар мен талаптар қойды. Мысалы, жоғары беріктіктегі болат, алюминий қорытпалары, никель негізіндегі қорытпалар және басқа да материалдарды қолдану дәнекерлеу технологиясының дамуына кеңінен ықпал етті. Дәстүрлі дәнекерлеу әдістері осы жаңа материалдармен жұмыс істегенде дәнекерлеу деформациясы, жарықтар және т.б. сияқты кейбір мәселелерге тап болуы мүмкін. Сондықтан дәнекерленген қосылыстардың сапасы мен сенімділігін арттыру үшін жаңа дәнекерлеу процестері мен технологияларын әзірлеу дәнекерлеу технологиясының қазіргі дамуының маңызды бағытына айналды. Қазіргі уақытта Қытайда дәнекерлеу материалдарының өндірісі әлемде бірінші орында, бірақ дәнекерлеу материалдарының құрылымында және өнеркәсіптік дамыған елдерде алшақтық өте айқын. Дәнекерлеу өндірісінің жоғары тиімділікке, жоғары сапаға, арзан бағаға және автоматтандыруға бет бұруына бейімделу үшін Америка Құрама Штаттары мен Жапония сияқты дамыған елдер дәнекерлеу материалдарының өнім құрылымын үнемі түзетіп отырады. 1980 жылдардың ортасында шетелдік дамыған елдер дәнекерлеу материалдарының үлесінің шамамен 50%-ын құрады, 21 ғасырдың басында Еуропада, Солтүстік Америкада, Жапонияда дәнекерлеу материалдарын тұтынуда дәнекерлеу шыбықтарының үлесі 20%-дан аз болды, яғни дамыған елдердегі қазіргі автоматтандыру және жартылай автоматты дәнекерлеу бүкіл дәнекерлеу жұмыс көлемінің 80%-дан астамын құрады. Дамыған елдер мен Америка Құрама Штаттары, Жапония және Батыс Еуропа сияқты аймақтарда дәнекерлеу материалдарының дамуынан бастап, қолмен доғалық дәнекерлеуге арналған дәнекерлеу шыбықтарының азаюы және автоматты дәнекерлеу материалдарының үздіксіз өсуі сөзсіз даму үрдісі болып табылады. Біздің елімізде өзін-өзі қорғайтын және бетін жабатын дәрілік өзекті сымды әзірлеу және өндіру өзекті мәселе болып табылады. Отандық және шетелдік өндірушілер енгізген мыссыз сымға келетін болсақ, оны арнайы жабынды сым деп атау керек, себебі әртүрлі өндірушілердің жабынды компоненттері мен бетін өңдеу әдістері әртүрлі, сымның өнімділігі де әртүрлі. Тамаша жабын және бетті өңдеу процесі тот басудың алдын алу және майлау рөлін атқарып қана қоймай, сонымен қатар дәнекерлеу кезінде мыс шаңын шығармайды және дәнекерлеу сымының доға тұрақтылығын жақсартып, дәнекерлеу шашырауын азайта алады. Қазіргі уақытта осы сыммен жабын және бетті өңдеу процесінің отандық және шетелдік өндірушілері әлі де жетілдірілуде, бұл сым мен сандық инверторлық дәнекерлеу машинасы доғаның ауысуын дәл басқарады, жоғары тиімділікке, төмен шашырау жоғары токты CO2 дәнекерлеуге қол жеткізе алады, ағынды өзекті сыммен дәнекерлеу процесінің әсеріне баламалы әсерге қол жеткізе алады деп күтілуде, бұл болашақ даму бағыты.

(3) Болашақта жаңа дәнекерлеу әдістері, дәнекерлеу жабдықтары және дәнекерлеу материалдары

Бір жағынан, біз дәнекерлеу сапасы мен қауіпсіздігін одан әрі жақсарту үшін жаңа дәнекерлеу әдістерін, дәнекерлеу жабдықтарын және дәнекерлеу материалдарын әзірлеуіміз керек, мысалы, қолданыстағы доға, плазмалық доға, электронды сәуле, лазер және басқа да дәнекерлеу энергиясын жақсарту, доғаның процесінің өнімділігін жақсарту үшін электрондық технологиялар мен басқару технологияларын пайдалану және сенімді және жеңіл доғаны бақылау әдісін әзірлеу; Екінші жағынан, дәнекерлеуді механикаландыру және автоматтандыру деңгейін жақсарту қажет, мысалы, дәнекерлеу машинасын бағдарламалық басқаруға, сандық басқаруға қол жеткізу, арнайы дәнекерлеу машинасын әзірлеу, дайындау процесінен бастап дәнекерлеуден бастап бүкіл процесті автоматтандыру сапасын бақылауға дейін, автоматты дәнекерлеу өндіріс желісінде, CNC дәнекерлеу роботтары мен дәнекерлеу роботтарын ілгерілету және кеңейту дәнекерлеу өндірісінің деңгейін жақсартуға, дәнекерлеу денсаулығы мен қауіпсіздігі жағдайларын жақсартуға мүмкіндік береді. ХХІ ғасырда елімізде ғылым мен технологияны дамытудың үлкен мақсатына тап болып, дәнекерлеу технологиясы мен шетелдер арасындағы үлкен алшақтыққа тап болып отырмыз, бұл елдер дәнекерлеушілерге жоғары талаптар қояды, сондықтан біз заманауи ғылым мен технологияны пайдаланып, дәнекерлеу технологиясының прогресі мен дамуын ілгерілетуге тырысуымыз керек.

II. Дәнекерлеу технологиясының болашаққа көзқарасы

2025 жылы дәнекерлеу технологиясы салалық 4.0 экологиясына толығымен енгізілді, бұл үш негізгі ерекшелікті көрсетеді‌«Ақылды жетек, дәл интеграция, жасыл және тұрақты»‌.

‌ақылды ену‌Әлемдік өнеркәсіптік дәнекерлеу роботтары нарығына ену деңгейі 67%-ға жетті, ал жасанды интеллект дәнекерлеу жүйесінің құны 40%-ға төмендеді.

Материалдық инновация‌Жеңіл өндіріс сценарийлерінің 90%-ын гетерогенді дәнекерлеу процестері қамтиды.

Көміртекті бейтараптандыру мақсаты‌Сутекті дәнекерлеу машиналарының ену жылдамдығы 30%-дан асады, ал дәнекерлеу кезіндегі көміртегі шығарындыларының қарқындылығы 2020 жылмен салыстырғанда 55%-ға төмендейді.

(A) Болашақ дәнекерлеу технологиясының негізгі серпіліс бағыты

Өндірістің жоғары деңгейлі және ақылды бағытқа дамуымен дәнекерлеу технологиясы келесі негізгі серпіліс бағытын бастап келеді‌

‌1. Ақылды дәнекерлеу жүйесі‌

‌Жасанды интеллект адаптивті дәнекерлеу‌: ‌Жасанды интеллектпен басқарылатын дәнекерлеу жүйесі‌Нақты уақыт режимінде сапаны бақылауды және ақаулар туралы ескертуді жүзеге асыру үшін терең оқытуға негізделген дәнекерлеуді анықтау және параметрлерді оңтайландыру.

· Бейімделгіш дәнекерлеу роботы күрделі жұмыс жағдайларына (мысалы, ғарыш кемесінің беткі қабатын дәнекерлеу) төтеп беру үшін жол мен энергия кірісін динамикалық түрде реттей алады. Нейрондық желімен жабдықталған дәнекерлеу роботы материалдың термиялық деформациясын нақты уақыт режимінде талдай алады және дәнекерлеу параметрлерін (мысалы, ғарыш кемесінің титан қорытпасынан жасалған кабинасын дәнекерлеу) динамикалық түрде реттей алады. Ақауларды анықтау деңгейі 99,5%-ға дейін артады, ал дәнекерлеу тиімділігі 50%-ға артады.

‌Сандық егіз фабрикасы‌Виртуалды модельдеу технологиясы дәнекерлеу процесінің даму циклін 70%-ға қысқартады (жағдай: Tesla 4680 батарея блогының дәнекерлеу процесін оңтайландыру). Виртуалды модельдеу дәнекерлеу деформациясын болжау және сынақ және қателік шығындарын азайту үшін қолданылады. Жоғары қауіпті қоршаған орта операцияларын (мысалы, атом электр станциясына техникалық қызмет көрсету) 5G қашықтан басқаруды қолдайды.

‌2. Жоғары дәлдіктегі энергетикалық технология‌

Ультра жылдам лазерлік дәнекерлеу‌Фемтосекундтық лазерлік дәнекерлеу чипті қаптамада және кардиостимулятор сымымен дәнекерлеу сияқты микро медициналық құрылғыларда микрон деңгейіндегі дәлдікке қол жеткізеді.

Лазерлік доғалы композитті дәнекерлеу‌: лазерлік жоғары дәлдік пен доғалық жоғары енуді біріктіреді, жаңа энергия көліктерінің аккумуляторларын қаптау үшін қолданылады.

·Электронды-сәулелі вакуумдық дәнекерлеу: медициналық құрылғылар өндірісінде қолданылатын титан қорытпасын және басқа да қиын дәнекерлеу материалдарын нөлдік ластанусыз қосуға қол жеткізу.

Cold Metal Transition (CMT) жаңартуы‌Жылу шығыны дәстүрлі MIG-тің 20%-ына дейін азаяды, алюминий литий қорытпасынан жасалған корпусты дәнекерлеуге жарамды (BMW i7 желісі).

‌3. Ғарыштық және терең теңізде дәнекерлеу‌

Ай негіздерін орнында жасау‌NASA Ай топырағында металл конструкцияларды тікелей ильменитпен дәнекерлеу үшін вакуумдық электронды сәулелік дәнекерлеу технологиясын қолданады.

Терең теңіз құбырын жөндеу‌Су асты дәнекерлеу роботының қысым тереңдігі 6000 метрден асты (CNOOC Оңтүстік Қытай теңізіндегі мұнай және газ кен орны жобасы).

4. ‌материалдық үйлесімділік саласындағы жетістіктер‌

Әртүрлі материалдық байланыс‌

· Жеңіл құрылымдық дизайнды (мысалы, ұшақ салмағын азайту) ілгерілету үшін алюминий/болат, керамика/металл және басқа да гибридті қосылыс технологиясын әзірлеу.

· композиттік дәнекерлеу‌

· Дәстүрлі байланыстыру процесінің жеткіліксіз беріктігі мәселесін шешу үшін көміртекті талшықпен күшейтілген пластик (CFRP) ультрадыбыстық дәнекерлеу.

5. Тұрақты жаңарту‌сутегімен дәнекерлеу машинасы‌Дәстүрлі ацетилен кесуді ауыстырыңыз, көміртегі шығарындыларын нөлге жеткізіңіз. Дәнекерлеу түтінін тазарту жүйесі‌: нано-сүзгі өзегі + жасанды интеллект қаупін бақылау, зиянды бөлшектердің 99,9%-ын ұстайды.

(3) Болашақ дәнекерлеу технологиясының негізгі деректері және нарықтық болжам‌

Дәнекерлеу аппараттарын, қуат көздерін және басқа да керек-жарақтарды қоса алғанда, доғалық дәнекерлеу жабдықтары барлық дәнекерлеу жабдықтарының шамамен жартысын құрайды және жыл сайын 6% өседі деп күтілуде. Дәнекерлеу аппараттарын, трансформаторларды, контроллерлерді және компоненттерді қоса алғанда, кедергілік дәнекерлеу жабдықтары да жоғары өсу қарқынымен өседі. Газбен дәнекерлеу және газбен кесу өсу қарқынының төмен болуы күтілуде. Шпилькамен дәнекерлеу, лазермен дәнекерлеу, үйкеліспен дәнекерлеу, электронды сәулемен дәнекерлеу және ультрадыбыстық дәнекерлеу жабдықтары сияқты басқа дәнекерлеу жабдықтары жылдам қарқынмен өседі. Роботталған дәнекерлеу жабдықтары өте жоғары қарқынмен өседі, ал оның импорт қарқыны одан да артады, себебі дәнекерлеудің көп бөлігі Америка Құрама Штаттарынан тыс жерде өндіріледі. Америка Құрама Штаттары әлемдегі ең ірі дәнекерлеу және кесу жабдықтарын өндіруші ел болғандықтан, дәнекерлеу және кесу жабдықтарының экспорты күшейе береді. Дәнекерлеу толтырғыш металдарының екі санаты бар: дәнекерлеу шыбықтары және сымдар. Электрод мөлшері жыл сайын азаяды, ал қатты сым мен флюсті өзекті сымды қоса алғанда, сым мөлшері жыл сайын артады. Бұл дамудың қайтымсыз үрдісі.

Нарық көлемі‌Дәнекерлеу технологияларының әлемдік нарығы‌218 миллиард АҚШ доллары‌(2025), жылдық өсу қарқыны 9,3% құрайды.

Технологиялық үлес‌:

· Лазерлік дәнекерлеу: 32%

· Ақылды дәнекерлеу жүйесі: 28%

· Жасыл дәнекерлеу технологиясы: 25%

· Аймақтық өсу‌Азия-Тынық мұхиты аймағы өсімнің 45%-ын құрады, ал Қытай жаңа энергетикалық және жартылай өткізгіш дәнекерлеу жабдықтарын жеткізу тізбегінде басым болды.

· (4) Болашақ дәнекерлеу технологиясының қиындықтары мен болашағы

​​Сынақ‌:

Экстремалды ортада (мысалы, аса жоғары температуралы термоядролық реакторлар) дәнекерлеу сенімділігі.

· Наноөлшемді дәнекерлеу процесін стандарттау (чипті 3D қабаттастыру).

· 2030 жылға арналған болжам:

· Кванттық дәнекерлеу технологиясы: атомдық деңгейдегі материалдық байланысқа қол жеткізу үшін кванттық шатасу принципін қолдану.

· Биологиялық дәнекерлеу: Биологиялық ферменттерге негізделген биологиялық ыдырайтын төмен температуралы дәнекерлеуді зерттеу және әзірлеу.

· (2) Болашақ дәнекерлеу технологиясы саласында қолдану салалары

· Жаңа энергия көліктері

· Аэроғарыш

· Медициналық жабдықтар

· Сәулет өнері

· III. Болашақ дәнекерлеу технологиясының қысқаша мазмұны

· Бір сөзбен айтқанда, дәнекерлеу технологиясының даму үрдісі мен болашағы қызықты. Материалдардың, жабдықтардың және автоматтандыру технологиясының үздіксіз инновациясымен дәнекерлеу технологиясы біртіндеп тиімді, жоғары сапалы және интеллектуалды дамуға қол жеткізеді. Бұл өндіріс саласын дамыту үшін көбірек мүмкіндіктер мен қиындықтар туғызады. Дегенмен, біз сондай-ақ терең зерттеулер мен зерттеулер жүргізуіміз керек, сондай-ақ өзгермелі нарықтық қажеттіліктерді қанағаттандыру үшін дәнекерлеу технологиясының инновациясы мен прогресін үнемі ілгерілетуіміз керек. Тек инновациялар мен дамуды үнемі жалғастыру арқылы ғана дәнекерлеу технологиясы болашақ өнеркәсіп саласында маңызды рөл атқара алады. Дәнекерлеу технологиясы дәстүрлі өндірістің шекараларын бұзып, пәнаралық инновацияның орталығына айналды. Алдағы онжылдықта оның жасанды интеллектпен, кванттық есептеулермен және биоинженериямен өзара интеграциясы жаһандық жоғары деңгейлі өндірістің бәсекеге қабілетті ландшафтын қайта қалыптастырады.