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激光淬火,激光热处理
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浅析汽车工业中的激光加工技术

2020-11-02 11:57:49

利用激光根据与物质的相互作用,按一定规定开展的加工或成形,通称为光制造。近20年,光制造技术已渗透到高新技术行业和产业,并刚开始替代或更新改造一些传统加工领域。在发达国家的汽车工业中,有50%-70%的零部件是选用激光加工进行的。光制造技术在提升 汽车工业的研发与制造水准中,正发挥着越来越关键的功效。


一、光制造技术的特点

现阶段光制造技术常用的光源主要是激光,激光束具备高能量密度、高单钯性、高方向性的特点,使光制造技术具备很多传统制造技术所不如的优点。该技术常用的专用工具是“激光刀”,加工时无刀具磨坏;在加工过程中无切削力对工件的危害,因而工件无冷加工形变;因为加工时动能引入速率高,对工件热危害不大,因而工件热形变不大,可贴近或做到“冷”加工情况,完成基本技术不能实行的高精密制造;激光具备优良的室内空间控制性(光线的方位转变、转动、扫描等)和時间控制性(开、关、脉冲间距),尤其合适于自动化加工,在大规模制造中生产效率高;激光加工目标的材料、样子、规格和加工环境的自由度都很大;噪音低,不造成危害的射线与沉渣,生产过程对环境的污染小;可节约模貝,减少商品开发周期,减少开发成本;材料消耗少,在规模化生产中制造成本低。


二、汽车工业中的光制造技术的类型

汽车工业中的光制造技术能够分为光“冷”加工、光“热”加工、光快速成型3种类别。


1.光“冷”加工技术

与基本冷加工工艺相对性应的光制造技术有激光切割、激光打孔、激光打标和激光切削。

激光切割速度快,切口光洁整平,裁边平面度好,无购置事后加工;割缝窄;切口无机械应力,无裁切毛边;加工精度高,重复性好,不损害工件表面。

激光打孔速度快、效率高,合适于总数多、密度高的的群孔加工;激光打孔可得到 大的深径比,可在硬、脆、软等各种材料上开展加工,乃至能在难加工材料歪斜表面加工小圆孔;激光打孔的工艺清理,无污染。

激光打标是非接触式打标,速度快,标记不易磨坏,激光标记机又很容易与流水线融合。

激光切削加工是相近机械加工中切削的一种工艺方式,它是利用聚焦点激光束对材料逐级开展切削。

激光加工

2.光“热”加工技术

与基本热加工工艺相对性应的光制造技术有激光焊接、激光表面加强、激光熔敷与合金化。

激光焊接是用高强度激光束将被焊金属部分加温至熔融溫度之上焊接而成焊接接头的工艺过程。可焊接高溶点金属、非金属材料、复合材料等材料,也可完成不一样的材料的焊接和独特构造的焊接;焊接具备“自清洁”功效,焊接品质高;可开展精准焊接,一般不需添充金属;根据导光系统使激光束与几台设备组成软性加工系统,焊接的自动化水平高,生产效率高;在较高能束焊接中,激光焊接较大 的特点是不用真空系统,不造成x射线。

激光表面加强分为激光改变硬化和激光熔凝硬化二种。激光改变硬化又称之为激光淬火,它是以高能量激光束迅速扫描工件,使被直射的金属或铝合金表面溫度以很快速率上升到相就点之上,激光束离去被直射位置时,因为导热功效,处在热态的基材使其快速制冷而开展过温保护淬火,获得较细微的硬化层机构,强度一般高过基本淬火强度;激光熔凝硬化过程与上述情况过程相近,不同的是激光使材料表面的加温溫度高些,最后零件表面产生一层机构细微的焰凝硬化层。

激光熔敷是利用较高能激光束直射熔敷材料,使其与板材表面层析一起迅速熔凝,产生与板材冶金工业融合的具备彻底不同成份与特性的铝合金覆层。


3.光快速成型技术

光快速成型技术原理是在计算机的操纵下,依据零件的cad等模型设计及数据信息,用激光束将成形材料逐级干固,由点、线结构零件的面(层),由面精准堆积成三维数字模型或零件的过程。选用光快速成型技术,可明显减少商品研制开发周期时间,大幅度降低研制开发花费,可以快速生产出融入销售市场转变的商品,维持和提升商品在销售市场上的竞争能力。另外,选用光快速成型技术也是完成迭代开发及灵巧制造的合理技术方式。

进到新时代,汽车工业已经踏入能按客户规定开展软性加工的精益生产环节,汽车行业出現了软性模块式生产过程,当代汽车工业也在朝着技术高新科技化的方位发展,新能源技术正历经着由传统机械制造技术向优 秀制造技术的变化。光制造技术为轿车的开发设计与生产加工引入了魅力。能够意料,21世纪光制造技术在汽车工业中的运用会迅猛发展,将变成汽车工业的关键加工方式。


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