I . Lāzera termiskās apstrādes procesa pārskats
Lāzera siltuma apstrāde ir uzlabota virsmas modifikācijas tehnoloģija, kas izmanto augsta enerģijas blīvuma lāzera staru, lai ātri sildītu un atdzesētu materiālu virsmu .
The core principle is to heat the surface of the material above the austenite phase transition temperature in a very short time by laser beam (energy density up to 10,000 to 1 million watts per square centimeter), and then rely on the thermal conduction of the material to cool quickly, forming a superfine martensite structure, thus significantly improving the surface hardness, wear resistance and fatigue pretestība .
Tehnoloģijai ir augstas precizitātes, zemas deformācijas, vides aizsardzības un enerģijas taupīšanas īpašības, un to plaši izmanto automašīnu ražošanā, mehāniskajā apstrādē un citos laukos .
Otrkārt, lāzera termiskās apstrādes priekšrocības
1. Augsta efektivitāte un enerģijas taupīšana:
Lāzera sildīšanas ātrums ir ārkārtīgi iespaidīgs, līdz 100, {000 līdz 1 miljonam grādu pēc Celsija sekundē, un dzesēšanas ātrums ir vienlīdz iespaidīgs, līdz 100, 000} grādi pēc Celsija sekundē . Šī ultra-fast sildīšanas un dzesēšanas ātrums} ievērojami samazina procesa ciklus un lieliska uzlabojuma efektivitāte {{7. samazina procesa ciklus un lieliska uzlabojuma efektivitāte {{{7.
At the same time, in terms of energy consumption, laser heat treatment is only 1/3 to 1/5 of traditional heat treatment. For example, in the actual production of a large manufacturing enterprise, after adopting laser heat treatment technology, the processing time of the same number of products is shortened by about 40%, and the energy cost is reduced by nearly 60%, bringing significant economic benefits to the enterprise.
2. Augsta precizitāte un elastība:
Lāzera staru plankuma diametrā ir lieliska pielāgojamība, un to var precīzi pielāgot līdz mikronu līmenim . Šī funkcija padara to īpaši piemērotu sarežģītas ģeometrijas vietējai pastiprināšanai .
Piemēram, pelējuma rievas, zobu zobu virsmas utt. . Piemēram, automobiļu ražošanas nozares ņemšana, piemēram, vārsti, virzuļi utt.
Pelējuma ražošanā veidnēm ar sarežģītām formām un augstām precizitātes prasībām lāzera termiskā apstrāde var stiprināt vietējās nodilumiskās daļas, neietekmējot vispārējo struktūru, un pagarināt pelējuma kalpošanas laiku .
3. Vides aizsardzība un nav piesārņojuma:
Lāzera termiskajai apstrādei nav nepieciešams ūdens, eļļa un citi dzesēšanas līdzekļi darba procesā, lai efektīvi samazinātu šķidruma atkritumu novadīšanu .
Šī funkcija ir pilnībā saskaņā ar zaļās ražošanas prasībām un palīdz samazināt nelabvēlīgo ietekmi uz vidi ., salīdzinot ar vides piesārņojumu un resursu atkritumiem, ko izraisa lielāka dzesēšanas datu nesēja izmantošana tradicionālās siltuma attīrīšanas metodēs, lāzera termiskās apstrādes rezultāts neapšaubāmi ir videi draudzīgāka un ilgtspējīgāka izvēle .}}}}} ir videi draudzīgāka un ilgtspējīgāka .}}}}}}}}} ir videi draudzīgāka un ilgtspējīgāka .}}}}}}}}}}}}}}}} and and and ompely
4. Lieliska virsmas veiktspēja:
Pēc lāzera termiskās apstrādes sacietētā slāņa cietību var palielināt par 5 līdz 20%, nodiluma pretestību palielina par 3 līdz 5 reizēm, un kalpošanas laiku pagarina vairāk nekā 3 reizes {. Tas nozīmē, ka apstrādātās detaļas var izturēt lielākas slodzes un skarbākus darba apstākļus praktiskā lietojumprogrammā ..
Kalnrūpniecības mašīnā ir ievērojami uzlabota ieguves daļu nodiluma pretestība pēc lāzera termiskās apstrādes, kas ievērojami samazina aprīkojuma apkopes un nomaiņas izmaksas un uzlabo ražošanas efektivitāti . Aviācijas un kosmosa laukā, galveno detaļu kalpošanas laiks pēc lāzera termiskās apstrādes nodrošina ticamāku garantiju lidojuma drošībai .}}}}}}}}}}}}}}.}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} uzlabo garantiju
3. nozares lietojumprogrammu piemēri
1. Motora cilindra korpuss/cilindra oderējuma pastiprināšana
Cilindra iekšējās sienas lāzera slāpēšana tiek veikta ar spirālveida skenēšanu, un rūdītā slāņa biezums sasniedz 0 . 2 ~ 0,4 mm, un virsmas cietība tiek palielināta no HRC20 uz vairāk nekā vairāk nekā HRC 60. no 0,05. Nodilums 10, 000 KM tiek samazināts 0,05. Tērkot līdz 0,00. Pārpildzības nobraukums tiek pagarināts no 60, 000 km līdz 200, 000 km.
Procesa parametri:
-Lasera jauda: 1,5 kW ~ 2,5 kW (nepārtraukta šķiedru lāzers)
-Scanning ātrums: 10 mm/s ~ 30 mm/s
-Spot diametrs: 2 mm ~ 4 mm (taisnstūra vieta, lai optimizētu enerģijas sadalījumu)
-Slikuma slāņa dziļums: 0,2 mm ~ 0,4 mm (kontrolē, pielāgojot jaudu un ātrumu)
-Podošanas režīms: pašsalkošana (paļaujoties uz matricas siltuma vadīšanu)
Piemēram, motora bloks tika veikts ar lāzera termisko apstrādi ar lāzera jaudu 2 . 0 kW un skenēšanas ātrumu 15 mm/s.
Pēc šī apstrādes procesa virsmas cietība ir ievērojami uzlabojusies, pārejot no oriģināla HRC20 uz ievērojamu HRC 62., vienlaikus motora bloka nodiluma pretestība ir ievērojami uzlabota, palielinot pilnu sešu laiku salīdzinājumā ar .. Tas ievērojami uzlabo motoru, kas ir ar augstāku līmeni un nodilumu, kas ietekmē motoru, un tas ir saistīts ar motoru, un tas ir efektīvs. Efektivitāte un stabilitāte .
2. Automobiļu veidņu virsmas apstrāde
Procesa parametri:
-Lasera jauda: 800 W ~ 1,5 kW (impulsa lāzers precīzai griešanas malai)
-Spiedu frekvence: 20 Hz ~ 50 Hz (vadības siltuma ieeja)
-Avas savienojuma līmenis: 30% ~ 50% (lai nodrošinātu vienveidību)
-Slikuma slāņa biezums: 0,1 mm ~ 0,3 mm
Durvju apzīmogošanas mirkļa asmens tika apstrādāts ar lāzeru 1 . 2 kW un 40% pārklāšanās ātrumu. Izmantojot šo ārstēšanu, asmens cietība sasniedza augstu HRC58 līmeni līdz HRC 62.
Šī iemesla dēļ pelējuma kalpošanas laiks ir ievērojami pagarināts, palielinoties no sākotnējās jaudas tikai 100, 000 cikliem līdz 350, 000 cikliem {. Šo ievērojamo uzlabojumu ne tikai samazina pelējuma nomaiņas un uzturēšanas samazināšanas biežums, bet arī zemākie ražošanas izmaksas . It. Izstrādājot efektivitāti, un stentāli un stentāli, kas nodrošina efektivitāti, un stentāli, kas nodrošina ražošanu, un stentāli, kas nodrošina stabilitāti. Kvalitāte . tādās nozarēs kā automobiļu ražošana, kur komponentu precizitāte un izturība ir ārkārtīgi kritiska, šīs tehnoloģijas piemērošana neapšaubāmi rada ievērojamas konkurences priekšrocības un ekonomiskus ieguvumus uzņēmumiem .
3. pārraides sistēmas daļas
Lāzera metināšana un dzimļa ass apvalka kompozītmateriāla procesa rūdīšana:
-Lecināšanas parametri: 4 kW lāzera jauda, metināšanas ātrums 1,2 m/min, argona aizsardzība
-Piedes parametri: 1,8 kW lāzera jauda, skenēšanas ātrums 20 mm/s
-Efekts: metināšanas dziļums 12,5 mm, zonas cietības remdēšana HRC55, vispārējā deformācija<0.1 mm.
Pārbaudot piedziņas ass korpusu pārraides sistēmas komponentos, tika pieņemts salikts lāzera metināšanas un slāpēšanas process . metināšanas parametru metināšanas parametru lāzera jaudai 4 kW, metināšanas ātrumu, kas iestatīts uz 1. 2 m/min, un argona gāze tika izmantota, lai aizsargātu .}}, lai iegūtu šo parametru. Metināšanas procesa ., piemēram, faktiskajā darbībā, stabila lāzera jauda un atbilstoša metināšanas ātruma rezultātā tiek nodrošināta vienmērīga un spēcīga metināšana, savukārt argona gāzes aizsargājošā iedarbība efektīvi novērš metināšanas oksidāciju augstā temperatūrā, tādējādi nodrošinot metināšanas veiktspēju un izskatu.
4. pārnesumu un vārpstas pastiprināšana
Zobu virsmas lāzera slāpēšanas parametri:
-Lasera jauda: 1,2 kW ~ 2,0 kW
-Scanning ātrums: 8 mm/s ~ 15 mm/s (mazs ātrums zoba saknē, liels ātrums zoba adaptīvās vadības augšdaļā)
-Spot forma: iegarena vieta (4 mm x 0,5 mm, atbilstošs zobu virsmas izliekums)
-Slikuma slāņa dziļums: 1,0 mm ~ 2,0 mm
Smago mašīnu ražošanas procesā galveno komponentu pārnesumu (ar 12. moduli) apstrādāja ar noteiktu lāzera procesu ., konkrēti, tika izmantota jauda 1 . 8 kW un apstrāde tika veikta ar skenēšanas ātrumu 10 mm/s.
Pēc šīs apstrādes zobu virsmas cietība ir ievērojami uzlabojusies, sasniedzot diapazonu HRC60 līdz HRC 63. Šis cietības uzlabojums tieši noved pie ievērojamiem veiktspējas uzlabojumiem, jo īpaši ievērojams noguruma dzīves pieaugums . Sākotnējā noguruma ilguma ilgums bija tikai 50, 000 cikls, bet iepriekš, bet pēc tam, kad tas ir 4} ciklos. no 50, 000 cikliem līdz 200, 000 cikli .
5. Precīzijas rīka ražošana
Hardmetāla griešanas instrumenta malas lāzera slāpēšana:
Procesa parametri:
-Lasera jauda: 300 W ~ 600 W (īss pulsa lāzers, lai izvairītos no pārkaršanas)
-Pulsa platums: 0,5 ms ~ 2 ms
-Slaužot frekvenci: 100 Hz ~ 200 Hz
-Slikuma slāņa dziļums: 50 μm ~ 150 μm
Īpašā rūpniecības ražošanas daļā frēzēšanas griezēja malai ir īpaša attieksme ar 500 W impulsu lāzeru .
Pirms tam frēzēšanas griezēja malas cietība bija Hra 88. pēc šī uzlabotā apstrādes procesa veikšanas, malas cietība ir ievērojami uzlabojusies HRA {92.. Šis cietības uzlabojums ir ievērojami pamanāms, un visnozīmīgākais ir griešanas dzīves griešanas laiks ., kas sākotnēji bija sagriezts. 500 W impulsa lāzers, griešanas kalpošanas laiks ir pagarināts ar pilnu trīs reizes .
Mehāniskās apstrādes darbnīcā šis apstrādātais frēzēšanas griezējs var izturēt augstākus griešanas spēkus un ilgāku nepārtrauktu darbību, apstrādājot metāla detaļas ., ražojot komponentus kosmosam, kur precizitātes un materiāla prasības ir ārkārtīgi augstas, šis sacietētais un paplašinātais griešanas pamatne var precīzāk un efektīvi nodrošināt pilnīgu formas, kas nodrošina stipru, kas nodrošina pilnīgu, un efektīvi nodrošina aerospaciju, kas nodrošina pilnīgu, un efektīvi nodrošina aerospaciju, kas nodrošina pilnīgu, kas nodrošina pilnīgu, un efektīvi nodrošina aerospaciju, kas nodrošina augstas kvalitātes nodrošinājumu, kas nodrošina pilnīgu, kas nodrošina pilnīgu, nodrošinot augstas kvalitātes ražošanu, un efektīvi nodrošina pilnīgu formas veidošanu, kas nodrošina augstāko atbalstu, kas nodrošina pilnīgu, kas nodrošina pilnīgu, kas nodrošina augstas kvalitātes ražošanu, kas nodrošina pilnīgu, kas nodrošina augstas kvalitātes ražošanu, kas nodrošina pilnīgu, kas nodrošina augstas kvalitātes ražošanu, kas nodrošina pilnīgu, kas nodrošina augstas kvalitātes ražošanu. Produkti . Tas ne tikai samazina laika un darbaspēka izmaksas, kas saistītas ar biežiem dzirnavu griezēju nomaiņām, bet arī uzlabo ražošanas efektivitāti un produkta kvalitātes stabilitāti, pozitīvi ietekmējot saistīto nozaru attīstību .
4. Parametru optimizācijas un procesa projektēšanas punkti
1. enerģijas blīvuma kontrole:
Lāzera termiskās apstrādes procesā precīza enerģijas blīvuma kontrole ir kritisks solis . Enerģijas blīvuma aprēķināšanas formula E ir e {= p / (v * d), kur p apzīmē jaudu, v apzīmē skenēšanas ātrumu, un D ir tuvības diametrs .}}}}}}}}}}}}}}}}, kas tiek veidots parametri .
Dažādiem materiāliem ir savi specifiski fāzes pārejas sliekšņi . Tērauda, kas, piemēram, tā fāzes pārejas slieksnis parasti svārstās no 150 J/cm² līdz 300 J/cm² . Tas nozīmē, ka tad, kad laser siltumizturīgs tērauds, ja enerģijas blīvums ir arī precīzi kontrolēts, tas var būt arī zems, tas var būt arī zems, tas var būt arī zems, tas var būt arī zems, tas var būt arī zems,.}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} Žurnāls, kas atrodas izraisīt pietiekamu fāžu transformāciju, izraisot sliktus ārstēšanas rezultātus; Ja enerģijas blīvums ir pārāk augsts, tas var izraisīt pārmērīgu ablāciju vai citu nelabvēlīgu ietekmi uz materiālu .
2. Dzesēšanas ātruma pielāgošana:
Saprātīgai dzesēšanas ātruma regulēšanai ir galvenā nozīme, lai nodrošinātu lāzera termiskās apstrādes kvalitāti un izvairītos no defektu ģenerēšanas ., prasmīgi pielāgojot gaismas plankuma kustības ceļu, piemēram, izmantojot gredzena skenēšanu, siltuma izplatīšanas veidu un pārnesi var efektīvi mainīt, lai realizētu dzesēšanas ātruma kontroli .}}}}}}}}}}}}}} var mainīt}}, ko var efektīvi var mainīt ceļu, lai iegūtu
Turklāt ārējo palīgu dzesēšanas metožu, piemēram, saspiesta gaisa, pielietošanai var būt arī nozīmīga loma . saspiestais gaiss var ātri noņemt siltumu no apstrādes laukuma, paātrinot dzesēšanas procesu ., tomēr, lai pielāgotu dzesēšanas ātrumu, nepieciešama precīza kontrole; Tas var būt pārāk ātrs vai pārāk lēns, kas abi var radīt problēmas . Ja dzesēšanas ātrums ir pārāk ātrs, tas var izraisīt pārmērīgu termisko spriegumu materiālā, potenciāli izraisot plaisas; Ja dzesēšanas ātrums ir pārāk lēns, tas, iespējams, neizdodas savlaicīgi novērst nelabvēlīgas fāzes transformācijas .
3. inteliģents parametru ieteikums:
Digitalizācijas un inteliģences vilnī mūsdienu laikmetā lāzera termiskās apstrādes lauks ir arī ieviesis inteliģentās izmaiņas ., pamatojoties uz uzlabotiem mašīnu apguves modeļiem, piemēram, BP neironu tīklu, tas var sniegt spēcīgu atbalstu procesa parametru prognozēšanai .}
Šie mašīnmācīšanās modeļi, izpētot un analīzi par plašiem eksperimentāliem datiem un reālās pasaules ražošanas gadījumiem, var izveidot sarežģītus attiecību modeļus starp ievades parametriem (piemēram, materiāla sastāvu, mērķa cietību utt. Augsta atsauces vērtība faktiskajai ražošanai .
V . Nākotnes attīstības tendence
1. intelekts un automatizācija:
In the development of advanced manufacturing technology, intelligence and automation have become key trends. The field of laser heat treatment is no exception. Through the clever combination of machine vision and AI technology, remarkable breakthroughs have been achieved.
Mašīnas redzes tehnoloģija ir kā dedzīgu acu pāris, kas spēj uztvert dažādas smalkas izmaiņas lāzera apstrādes procesā reālajā laikā un ar precizitāti .} tehnoloģija, no otras puses, darbojas kā inteliģenti smadzenes, kas spēj ātri un precīzi analizēt un apstrādāt informāciju, kas iegūta, izmantojot mašīnas redzi.} SYNERIGY} starp abām} ir pielāgojama pielāgošana Lasera parametru parametru parametru parametru parametriem.
Piemēram, slāpēšanas procesa laikā sistēma var uzraudzīt slāpētā slāņa dziļumu reāllaikā . Šī funkcija ir tāda kā precīza procesa mērīšanas instrumenta uzstādīšana, nodrošinot, ka atdzesētā slāņa dziļums vienmēr atbilst temperatūras sadalījumam, kas ir reāls laika posms, kas ir visaptverošs process, un tas ir arī visaptverošs temperatūras līmenis. Tīkls . Tas ļauj savlaicīgi noteikt un pielāgot apgabalus ar nevienmērīgu temperatūru, tādējādi nodrošinot produkta kvalitātes konsekvenci un stabilitāti .
2. saliktā apstrādes tehnoloģija:
Kompozītmateriālu apstrādes tehnoloģija ir parādījusi spēcīgu inovatīvu spēku lāzera termiskās apstrādes . jomā, apvienojot lāzera rūdīšanu ar apšuvumu, tīrīšanu un citiem procesiem, tā veido daudzfunkcionālu ražošanas līniju, kas ievērojami uzlabo apstrādes efektivitāti.}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}. ievērojami uzlabo apstrādes efektivitāti ..
Lāzera slāpēšana var ievērojami uzlabot virsmas cietību un detaļu izturību pret nodilumu, savukārt apšuvums detaļu virsmai var pievienot materiāla slāni ar īpašām īpašībām, uzlabojot to izturību pret koroziju un augstas temperatūras pretestību . Tīrīšanas process var noņemt impērijas un piesārņotājus uz virsmas, izveidojot labus apstākļus turpmākajām apstrādes procedūrām.
Kad šie procesi tiek apvienoti, tie veido efektīvu sadarbības darba režīmu . Piemēram, ražošanas līnijā vispirms var notīrīt daļu, lai noņemtu virsmas netīrumus un oksidācijas slāņus, pēc tam iziet lāzera rūdīšanu, lai palielinātu virsmas cietību, kam seko apšuvums, lai iegūtu īpašu īpašību, un tā ir starpība. Ražošanas cikls, uzlabo ražošanas efektivitāti un samazina ražošanas izmaksas .
3. Jauns materiāla adaptācija:
Strauji pieaugot jaunajai enerģijas transportlīdzekļu nozarei, pieprasījums pēc viegliem materiāliem katru dienu palielinās . Lai apmierinātu šo pieprasījumu, lāzera termiskās apstrādes lauks ir aktīvi veicis pētniecības un attīstības darbus parasti izmantotajiem vieglajiem materiāliem jaunos enerģijas transportlīdzekļos, piemēram, alumīnija sakritības, oglekļa šķiedras kompozītmateriālu procesam utt.
Alumīnija sakausējumam ir laba izturība un vieglas īpašības, taču dažos veiktspējas aspektos . tas joprojām ir uzlabots, izmantojot speciāli izstrādātu lāzera termiskās apstrādes procesu, tā kristāla struktūru var optimizēt, tā izturību un izturību var uzlabot, lai tas varētu labāk pielāgoties sarežģītai darba videi jauniem enerģijas transportlīdzekļiem .}}}}}
Oglekļa šķiedras kompozītiem ir lieliska stiprības un svara attiecība, taču savienojumā un virsmā ir problēmas ar virsmas apstrādi . Specializēti lāzera termiskās apstrādes procesi var uzlabot to virsmas veiktspēju un uzlabot savienojuma stiprumu ar citām komponentiem, tādējādi uzlabojot visas transportlīdzekļa struktūras uzticamību un drošību .}}} uzticamību un drošību .}}}}}}}}}} {3} libru
Šie īpašie lāzera termiskās apstrādes procesi jaunu materiālu izstrādei nodrošina spēcīgu tehnisko atbalstu jaunu enerģijas transportlīdzekļu izstrādei un veicina automobiļu rūpniecību līdz vieglākai, augstas veiktspējas un ilgtspējīgam virzienam .
Vi . secinājums
Laser heat treatment technology, with its high efficiency, precision, and environmental friendliness, has become a core process in the automotive and mechanical manufacturing industries. From enhancing the wear resistance of engine blocks to extending the lifespan of gears, numerous application examples vividly demonstrate the profound impact of technological innovation on manufacturing. In the future, as intelligence and composite processing advance, Lāzera siltuma apstrāde neapšaubāmi turpinās uzlabot un pārveidot uzlaboto aprīkojuma ražošanu .
