С тех пор как первый рубиновый лазер был разработан американским ученым Мейманом в 1960 году с учетом потребностей мирового научного и экономического развития, лазерная технология быстро развивалась, особенно в последние десятилетия, что значительно способствовало более широкому применению технологии лазерной обработки. По сравнению с обычным светом лазер имеет четыре характеристики: монохроматичность (одна длина волны), когерентность, направленность и высокую интенсивность света.
Лазерный луч легко передавать, а его временные и пространственные характеристики можно контролировать соответственно. После фокусировки можно получить очень маленькое пятно. Лазерный луч с очень высокой плотностью мощности может плавить и газифицировать любой материал, а также выполнять точную и быструю обработку на локальных участках. В процессе механической обработки подводимое тепло к заготовке невелико, зона термического влияния и термическая деформация малы; Высокая эффективность обработки и простота реализации автоматизации. Лазерная технология — это комплексная наука, включающая в себя оптику, механику, электронику и другие дисциплины. Аналогичным образом, оборудование для лазерной обработки также включает в себя множество дисциплин, что определяет его высокотехнологичность и высокую производительность. Глядя на международные и отечественные области применения лазеров, после многих лет исследований, разработок и усовершенствований современные технологии и оборудование для лазерной и лазерной обработки стали достаточно зрелыми, образуя серию технологий лазерной обработки. Кроме того, все еще появляются различные новые технологии лазерной обработки.
Что касается фактической доли применения в международном масштабе, лазерная обработка в основном используется для резки, сварки, обработки поверхности, маркировки и сверления. Двумерная и трехмерная лазерная резка составляет 65% лазерных применений, лазерная сварка составляет около 20%, лазерное сверление и маркировка составляют менее 10%, а лазерная обработка поверхности, включая лазерное фазовое упрочнение, лазерную наплавку, лазерную обработку. поверхностное легирование и лазерное поверхностное плавление составляют лишь около 5%. Благодаря разработке и применению отечественной технологии лазерной обработки все больше и больше пользователей осознают уникальные превосходные характеристики, высокую гибкость и высокую эффективность лазерной обработки. В настоящее время лазерные технологии уже давно популяризированы в аэрокосмической, автомобильной, стрелочной промышленности, зуботехнической промышленности, производстве железнодорожных локомотивов и промышленности по обработке металлических материалов.
1、 Характеристики и применение лазерной резки.
Лазерная резка является наиболее широко используемой технологией лазерной обработки в различных странах и широко используется во многих областях за рубежом. Например, как в автомобилестроении, так и в станкостроении лазерная резка используется для обработки деталей из листового металла. С улучшением качества луча мощного лазера спектр обработки объектов лазерной резки расширился и включает практически все металлические и неметаллические материалы. Например, R, лазер можно использовать для резки сложных трехмерных деталей из материалов с высокой твердостью, высокой хрупкостью и высокой температурой плавления, что является преимуществом лазерной резки.
2、 Основные преимущества лазерной резки
1. Лазерная резка — это бесконтактная оптическая термическая обработка, известная как «универсальный инструмент, который никогда не изнашивается». Заготовку можно располагать близко друг к другу или вкладывать в любую форму, чтобы максимально эффективно использовать сырье. Благодаря бесконтактной обработке обрабатываемые детали не имеют деформации.
2. Высокая эффективность лазерной резки. Если взять в качестве примера пластину из алюминиевого сплава толщиной 1 мм, скорость резки может достигать 40 м/мин. Высокая эффективность позволяет снизить затраты на обработку отдельных деталей в геометрической прогрессии или даже ниже, чем при использовании традиционных методов обработки.
3. Лазерная резка не требует инструментов и форм. Под управлением компьютера может быть реализована гибкая обработка пластин и деталей произвольной формы в двух и трех измерениях. Это особенно подходит для обработки разнообразных и мелкосерийных металлических деталей на стадии исследования и разработки новых продукты, которые могут сэкономить высокие затраты на проектирование и производство пресс-форм, а также значительно сократить производственный цикл.
4. Режущий шов при лазерной резке очень мал, его толщина обычно составляет 0.15–0.4 мм. Выемка гладкая, без заусенцев, и с определенной точностью может даже непосредственно обрабатывать готовое изделие прямозубой трансмиссии.
3、 Характеристики и применение лазерной сварки.
Лазерная сварка — это метод сварки с высокой скоростью, бесконтактной работой и минимальной деформацией, который очень подходит для крупномасштабной и непрерывной обработки в режиме реального времени. С развитием лазерного оборудования и технологий обработки расширяются и возможности лазерной сварки. В настоящее время лазер мощностью 4 кВт используется для сварки пластин толщиной 1 мм, а скорость сварки составляет до 20 м/мин, например, для сращивания и сварки больших пластин в нижней части автомобильных коробок в автомобильной промышленности. Существует два основных способа лазерной сварки: кондуктивная сварка и сварка с проплавлением. В настоящее время сварка с проплавлением является основным применением лазера в мире. Лазерная сварка — один из важных аспектов применения технологии lf2700ha при лазерной обработке материалов.
4、 Преимущества лазерной сварки
Компания Wuhan Farilai первой завоевала титул «Национальная лазерная лаборатория». По сравнению с другими технологиями сварки, его лазерный сварочный аппарат имеет следующие основные преимущества:
1. Скорость лазерной сварки высокая, соотношение глубины и ширины сварного шва очень велико (до 5-10), а деформация невелика.
2. Он отлично подходит для обработки прецизионных деталей, коробок и сварных деталей, требующих герметизации. После того, как лазерный луч собран, можно получить небольшое пятно и его можно точно позиционировать. Его можно применять для массового автоматического производства. Не только значительно повышается эффективность производства, но также уменьшается зона термического воздействия, а сварное соединение загрязняется. бесплатно, что значительно повышает качество сварки.
3. Механические свойства лазерной сварки хорошие, а механические свойства обычного сварного шва выше, чем у основного металла.
4. Во время сварки нет необходимости в защитной или вакуумной среде, что имеет большое значение для промышленного производства.
5. Благодаря новым технологиям, таким как лазерная сварка с подачей проволоки и лазерная сварка с подачей порошка, реализуется промышленное применение лазера и развивается область применения лазерной сварки.
6. Доступные детали можно сваривать и осуществлять бесконтактную сварку на большие расстояния. Особенно в последние годы технология передачи по оптоволокну была внедрена в технологию лазерной обработки YAG, что сделало технологию лазерной сварки более широко популяризированной и применяемой.
Короче говоря, лазерная сварка имеет следующие преимущества: высокая прочность и длительный срок службы: высокая скорость и эффективность сварки, простой процесс соединения внахлест, низкий процент брака и низкая точность позиционирования. Подходит для промышленного производства. В основном используется на военных предприятиях, в пищевой, химической и нефтехимической промышленности.
5. Типичное применение.
1. Применение технологии лазерной сварки в теплообменнике.
Лазерная сварка широко используется в производстве теплообменников из-за ее высокой надежности и высокой эффективности. В продуктах R теплообменной промышленности существует множество проблем, таких как множественные сварные швы, сложная конструкция и плохая рабочая среда, которые ограничивают разработку продуктов. Успешное применение технологии лазерной сварки в этой отрасли не только повышает конкурентоспособность продукции, но и значительно сокращает себестоимость и производственный цикл. Зарубежные продукты широко используются в больших масштабах.
2. Применение лазерной сварки в стрелочной промышленности.
Элегазовое распределительное устройство высокого напряжения является ведущим продуктом в отрасли распределительных устройств высокого напряжения. Данное изделие требует надежной герметизации в естественной среде более 6 лет. Для таких больших деталей коробки традиционные методы сварки не только сталкиваются с проблемами деформации и плохой герметичности после обработки, но также сталкиваются с низкой эффективностью обработки, высокой стоимостью и многими другими проблемами. Модульная конструкция станка для трехмерной лазерной обработки позволяет реализовать задачу лазерной сварки распределительной коробки с изогнутой поверхностью.
Специальные возможности управления мощностью сварки, система отслеживания сварного шва, программируемая система защитного газа и сварочное устройство для лазерной подачи проволоки делают качество сварки полностью отвечающим требованиям массовой индустриализации. Использование программного обеспечения для трехмерного программирования не только значительно повышает эффективность, но и снижает процент брака до минимума. Теперь известные во всем мире производители высоковольтных переключателей используют оборудование для трехмерной лазерной обработки Tongkuai для резки и сварки соответствующих деталей. Например, AUMA Garbo, abb и Siemens в Европе используют трехмерное оборудование Tongkuai для высоковольтного элегазового газа. Резка и сварка электрошкафной коробки. В ближайшем будущем пользователи коммутационной отрасли также будут реализовывать подобные приложения в Китае.
3. Применение лазерной сварки при обработке зубчатых колес.
Процесс лазерной сварки приводов фундаментально меняет традиционную концепцию проектирования и производства и обеспечивает лучшее экономическое соотношение и более компактную структуру для обработки компонентов коробки передач. Используя процесс лазерной сварки зубчатого колеса, сначала необходимо обработать все кольцевое длинное зубчатое кольцо, а затем разрезать его на несколько зубчатых колец. Затем приварить трансмиссионный вал в соответствии с требованиями коробки передач.
Технология лазерной обработки широко используется во многих областях. С углублением исследований в области технологий, оборудования и технологий лазерной обработки они будут иметь более широкую перспективу применения.