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激光在產業中具體應用

發表日期:2017-07-19文章編輯:天津梅曼激光技術有限公司瀏覽次數:3144

激光在產業中的具體運用
  1、激光在汽車工業的應用
  安全性、舒適性、節能和環保一直作為世界汽車工業發展的主題,激光技術作為現代汽車生產中的主要加工方法之一,其發展也主要是圍繞著這一主題并結合本專業的自身特點進行的。
  汽車工業是激光加工應用最多的領域之一。據有關資料統計,在歐美工業發達國家中,有50%-70%的零部件都是采用激光加工來完成的。尤其是近年來發展很快,1998年全世界約有3000多臺激光加工機用于汽車工業,而且每年還有數以百計的激光加工機投入使用。應用于汽車工業的檢測、快速成形的小功率激光器目前也有數千臺。
  在汽車工業中,激光加工通常以切割為主。激光束切割一般采用大功率二氧化碳氣體激光器,為了提高切割速度和切割質量,在二氧化碳激光切割機的光束出口處一般都裝有噴嘴,以便在切割過程中同時噴吹氣體。由于金屬表面對于波長為10.6Чm的光波反射率高,在切割金屬工件往往噴吹氧氣或壓縮空氣,以提高切割效率;而在切割易燃材料時則噴吹氮氣等惰性氣體以防止燃燒。
    激光切割的切徑寬度一般小于0.5mm,但也有達到lmm左右的。它和工件的材料及厚度、激光束的功率、焦距及焦點位置、激光束的直徑、噴吹氣體的壓力及流量等各種因素有關。在汽車樣車和小批量生產中大量使用三維激光束切割機,對普通鋁、不銹鋼等薄板、帶材的切割加工,應用激光加工,其高速切割速度已達10m/min,不僅大幅度縮短了生產準備周期,并且使車間生產實現了柔性化,加工面積減小了一半。由于它的加工效率高,比機械加工方式的加工費用減少了50%。有報告稱,每日開兩班。折舊期可在2年左右完成。
  激光焊接在汽車工業中已成為標準工藝。激光用于車身面板的焊接可將不同厚度和具有不同表面涂鍍層的金屬板焊在一起,然后再進行沖壓,這樣制成的面板結構能達到最合理的金屬組合。激光焊接的速度約為4.5m/min,而且很少變形,省去了二次加工。
激光焊接加速了用沖壓零件代替鍛造零件的進程。采用激光焊接,可以減少搭接寬度和一些加強部件,還可以壓縮車身結構件本身的體積。僅此一項車身的重量可減少56kg。激光焊接用于車頂外殼與框架焊接,傳動轉換器蓋板的焊接,由CNC控制,其循環時間約為16秒,實際焊接時間僅為3秒,一天可連續運行24小時。
隨著大功率輸出的二氧化碳激光器的出現,金屬表面處理工藝得到了很大的進展。其中應用較廣的有激光涂層、激光合金化、激光拋光、激光沖擊硬化等工藝技術。激光表面處理在汽車的發動機閥座、車頂外殼與框架等零部件的制造中得到了廣泛的應用。
  在汽車零部件的生產中,如鋼套、曲軸、活塞環和齒輪等的熱處理,在經激光熱處理后,不必再進行后處理,可直接送到裝配線上安裝。
  激光加工計算機數控與柔性制造技術相結合,在汽車模具的制造中,得到了廣泛的應用。激光切割、激光表面處理、激光熱處理等工藝技術,使原來制作模具周期從28周縮短為4-6周,滿足了汽車快速改型的需要。
  激光測量在汽車工業中成為技術測量的主力,它可以將零部件與模型比較,對經過修理或修改的零部件與原始模型進行比較,或在零部件的設計改變后迅速修改刀具或模具。在汽車零部件生產中,激光測量可以快速和非常精確地檢驗每一個成品零部件的尺寸是否與設計尺寸完全一致。而且,激光測量儀能夠最迅速地將一個零部件或物理模型轉變為數字化文件,這種文件可以用各種方法處理并同其他文件進行比較。
  激光快速成型技術是在90年代初,在計算機、激光、高分子材料、CAD/CAM、精密機械等新技術迅速發展下應運而生的,并在汽車工業中很快得到應用,它突破了制造業的傳統模式,成為當前最具吸引力的技術。
  激光快速成型系統一般采用:氧化碳氣體或氬氣體激光器,利用計算機將復雜的三維物體轉化為二維層,然后利用“積分”的思想,將熱塑性塑料粉末或膠粘襯底片材紙張燒結,由點、線構造零件的面(層),然后逐層成型。激光快速成型技術可使新產品及早投放市場,極大地提高了汽車生產企業對市場的應用能力和產品的競爭能力。
 
 
 
 
 
 
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