Desde que el científico estadounidense Meiman desarrolló el primer láser de rubí en 1960, con las necesidades del desarrollo científico y económico mundial, la tecnología láser se ha desarrollado rápidamente, especialmente en las últimas décadas, lo que ha promovido en gran medida la aplicación más amplia de la tecnología de procesamiento láser. En comparación con la luz ordinaria, el láser tiene cuatro características: monocromaticidad (longitud de onda única), coherencia, directividad y alta intensidad de luz.
El rayo láser es fácil de transmitir y sus características temporales y espaciales se pueden controlar respectivamente. Después de enfocar, se puede obtener una mancha muy pequeña. El rayo láser con una densidad de potencia muy alta puede fundir y gasificar cualquier material, y también puede realizar mecanizados rápidos y de precisión en áreas locales. En el proceso de mecanizado, el calor de entrada de la pieza de trabajo es pequeño, la zona afectada por el calor y la deformación térmica son pequeñas; Alta eficiencia de procesamiento y automatización fácil de realizar. La tecnología láser es una tecnología integral de alta tecnología que involucra óptica, mecánica, electrónica y otras disciplinas. De manera similar, los equipos de procesamiento láser también involucran muchas disciplinas, lo que determina su alta tecnología y su alto rendimiento. En cuanto a los campos de aplicación del láser nacionales e internacionales, después de años de investigación, desarrollo y mejora, la tecnología y los equipos de procesamiento láser y láser contemporáneos han sido bastante maduros, formando una serie de tecnologías de procesamiento láser. Además, todavía están surgiendo varias tecnologías nuevas de procesamiento láser.
En términos de la proporción de aplicaciones reales a nivel internacional, el procesamiento láser se utiliza principalmente para corte, soldadura, tratamiento de superficies, marcado y perforación. El corte por láser bidimensional y tridimensional representa el 65% de las aplicaciones láser, la soldadura por láser representa aproximadamente el 20%, la perforación y el marcado con láser representan menos del 10%, mientras que el tratamiento de superficies con láser, incluido el endurecimiento por transformación de fase con láser, revestimiento con láser, láser. La aleación de superficies y la fusión de superficies con láser representan solo alrededor del 5%. A partir del desarrollo y la aplicación de la tecnología de procesamiento láser nacional, cada vez más usuarios se han dado cuenta del excelente rendimiento único, la alta flexibilidad y la alta eficiencia del procesamiento láser. En la actualidad, la tecnología láser se ha popularizado desde hace mucho tiempo en la industria aeroespacial, la fabricación de automóviles, la industria de interruptores, la industria de engranajes, la fabricación de locomotoras ferroviarias y la industria de procesamiento de materiales metálicos.
1 、 Características y aplicación del corte por láser.
El corte por láser es la tecnología de procesamiento por láser más utilizada en varios países y se utiliza ampliamente en muchos campos en el extranjero. Por ejemplo, tanto la fabricación de automóviles como la fabricación de máquinas herramienta utilizan el corte por láser para procesar piezas de chapa metálica. Con la mejora de la calidad del haz del láser de alta potencia, la gama de objetos de procesamiento del corte por láser es amplia e incluye casi todos los materiales metálicos y no metálicos. Por ejemplo, el láser R se puede utilizar para cortar piezas tridimensionales complejas de materiales con alta dureza, alta fragilidad y alto punto de fusión, lo cual es la ventaja del corte por láser.
2、 Principales ventajas del corte por láser
1. El corte por láser es un procesamiento térmico óptico sin contacto, conocido como la "herramienta universal que nunca se desgastará". La pieza de trabajo puede disponerse estrechamente o anidarse en cualquier forma para aprovechar al máximo las materias primas. Gracias al procesamiento sin contacto, las piezas procesadas no se deforman.
2. Alta eficiencia de corte por láser. Tomando como ejemplo una placa de aleación de aluminio de 1 mm de espesor, la velocidad de corte puede alcanzar los 40 m/min. La alta eficiencia hace que el coste del mecanizado de una sola pieza se reduzca geométricamente o incluso sea menor que el de los métodos de mecanizado tradicionales.
3. El corte por láser no requiere herramientas ni moldes. Bajo el control de una computadora, el mecanizado flexible de piezas de placas y carcasas con formas arbitrarias en dos y tres dimensiones se puede realizar directamente. Es especialmente adecuado para el procesamiento de piezas de metal de arroz de múltiples variedades y lotes pequeños en la etapa de investigación y desarrollo de nuevos Productos, que pueden ahorrar el alto costo del diseño y fabricación de moldes y acortar en gran medida el ciclo de producción.
4. La costura de corte del corte por láser es muy pequeña y la costura de corte generalmente mide entre 0.15 y 0.4 mm. La muesca es suave y sin rebabas, e incluso puede procesar directamente el producto terminado del engranaje recto de transmisión con cierta precisión.
3 、 Características y aplicación de la soldadura láser.
La soldadura láser es un método de soldadura de alta velocidad, sin contacto y con mínima deformación, muy adecuado para procesamiento en línea continuo y a gran escala. Con el desarrollo de equipos láser y tecnología de procesamiento, la capacidad de la soldadura láser también está aumentando. En la actualidad, se utiliza un láser de 4 kw para soldar placas de 1 mm y la velocidad de soldadura es de hasta 20 m/min, como el empalme y soldadura de placas grandes en el fondo de cajas de automóviles en la industria automotriz. Hay dos métodos principales de soldadura láser: soldadura por conducción y soldadura por penetración. En la actualidad, la soldadura por penetración es la principal aplicación del láser en el mundo. La soldadura láser es uno de los aspectos importantes de la aplicación de la tecnología lf2700ha en el procesamiento de materiales con láser.
4 、 Ventajas de la soldadura láser
La empresa Wuhan farilai fue la primera en ganar el título de “Laboratorio Nacional de Láser”. En comparación con otras tecnologías de soldadura, su máquina de soldadura láser tiene las siguientes ventajas principales:
1. La velocidad de soldadura láser es rápida, la relación de ancho de profundidad de soldadura es muy grande (hasta 5-10) y la deformación es pequeña.
2. Es muy adecuado para procesar piezas de precisión, piezas de cajas y piezas soldadas con requisitos de sellado. Después de recolectar el rayo láser, se puede obtener un pequeño punto que se puede colocar con precisión. Se puede aplicar a la producción automática en masa. No solo se mejora en gran medida la eficiencia de la producción, sino que también la zona afectada por el calor es pequeña y la junta de soldadura es contaminante. Gratis, lo que mejora enormemente la calidad de la soldadura.
3. Las propiedades mecánicas de la soldadura por láser son buenas y las propiedades mecánicas de la soldadura general son más fuertes que las del metal base.
4. No hay necesidad de protección ni ambiente de vacío durante la soldadura, lo cual es de gran importancia para la producción a escala industrial.
5. A través de nuevas tecnologías, como la soldadura por alimentación de alambre por láser y la soldadura por alimentación de polvo por láser, se logra la aplicación industrial del láser y se desarrolla el campo de aplicación de la soldadura por láser.
6. Las partes inaccesibles se pueden soldar y se puede implementar soldadura a larga distancia sin contacto. Especialmente en los últimos años, la tecnología de transmisión de fibra óptica se ha adoptado en la tecnología de procesamiento láser YAG, lo que hace que la tecnología de soldadura láser se popularice y aplique más ampliamente.
En resumen, la soldadura láser tiene las siguientes ventajas: alta resistencia y larga vida útil: alta velocidad y eficiencia de soldadura, proceso de unión traslapado simple, baja tasa de desperdicio y baja precisión de posicionamiento. Es apto para producción industrializada. Se utiliza principalmente en empresas militares, industria alimentaria, industria química y petroquímica.
5 、 aplicación típica
1. Aplicación de la tecnología de soldadura láser en intercambiadores de calor.
La soldadura láser se ha utilizado ampliamente en la industria de los intercambiadores de calor debido a su alta confiabilidad y alta eficiencia. Hay muchos problemas en los productos R de la industria de intercambiadores de calor, como múltiples soldaduras, estructuras complejas y malos ambientes de trabajo, que restringen el desarrollo de productos. La aplicación exitosa de la tecnología de soldadura láser en esta industria no solo mejora la competitividad de los productos, sino que también reduce en gran medida el costo de fabricación y el ciclo de producción. Los productos relacionados con el extranjero se han utilizado ampliamente a gran escala.
2. Aplicación de la soldadura láser en la industria de interruptores.
La aparamenta de SF6 de alto voltaje es el producto líder en la industria de aparamenta de alto voltaje. Este producto requiere un sellado fiable en el entorno natural durante más de 30 años. Para piezas de caja tan grandes, los métodos de soldadura tradicionales no solo enfrentan los problemas de deformación y mala estanqueidad después del procesamiento, sino que también enfrentan la baja eficiencia del procesamiento, el alto costo y muchos otros problemas. El diseño modular de la máquina herramienta de procesamiento láser tridimensional puede realizar la tarea de soldadura láser de la caja de interruptores con superficie curva.
Las opciones especiales de control de potencia de soldadura, el sistema de seguimiento de soldadura, el sistema de gas protector programable y el dispositivo de soldadura con alimentación de alambre láser hacen que la calidad de la soldadura cumpla plenamente con los requisitos de la industrialización masiva. La adopción de software de programación tridimensional no sólo mejora en gran medida la eficiencia, sino que también reduce la tasa de desechos al mínimo. Ahora, los fabricantes de interruptores de alto voltaje más famosos del mundo utilizan el equipo de procesamiento láser tridimensional de tongkuai para cortar y soldar las piezas correspondientes. Por ejemplo, AUMA Garbo, abb y Siemens en Europa utilizan equipos tridimensionales de tongkuai para SF6 de alto voltaje. Corte y soldadura de caja de armario eléctrico. En un futuro próximo, los usuarios de la industria de conmutación también llevarán a cabo este tipo de aplicaciones en China.
3. Aplicación de la soldadura láser en el mecanizado de engranajes.
El proceso de soldadura láser de engranajes cambia fundamentalmente el concepto tradicional de diseño y fabricación y proporciona una mejor relación económica y una estructura más compacta para el procesamiento de componentes de cajas de engranajes. Utilizando el proceso de soldadura por láser de engranajes, primero se debe procesar todo el anillo de engranaje anular largo y luego cortarlo en varios anillos de engranaje. Luego soldar el eje de transmisión de acuerdo con los requisitos de la caja de cambios.
La tecnología de procesamiento láser se ha utilizado ampliamente en muchos campos. Con la profundización de la investigación sobre tecnología, equipos y tecnología de procesamiento láser, tendrá una perspectiva de aplicación más amplia.