Die Verwendung von Lasern durch Wechselwirkung mit Materie, Verarbeitung oder Formen gemäß bestimmten Anforderungen, die zusammen als leichte Herstellung bezeichnet werden. In den letzten 20 Jahren hat die Leichtherstellungstechnologie in High-Tech-Bereiche und -Industrien Einzug gehalten und begonnen, einige traditionelle verarbeitende Industrien zu ersetzen oder zu transformieren. In der Automobilindustrie in Industrieländern werden 50% -70% der Teile laserverarbeitet. Die Leichtfertigungstechnologie spielt eine immer wichtigere Rolle bei der Verbesserung des F & E- und Fertigungsniveaus der Automobilindustrie.
Erstens die Eigenschaften der Lichtfertigungstechnologie
Gegenwärtig ist die in der Lichtherstellungstechnologie verwendete Lichtquelle hauptsächlich Laser. Der Laserstrahl weist die Eigenschaften einer hohen Energiedichte, eines hohen Palladiums und einer hohen Richtwirkung auf, wodurch die Lichtherstellungstechnologie viele Vorteile aufweist, die bei herkömmlichen Herstellungstechniken nicht verfügbar sind. Das in dieser Technologie verwendete Werkzeug ist ein „Lasermesser“. Während der Bearbeitung tritt kein Werkzeugverschleiß auf. Während des Bearbeitungsprozesses wirkt sich keine Schneidkraft auf das Werkstück aus, sodass das Werkstück keine Kaltverformung aufweist. Da die Energieeinspritzgeschwindigkeit während der Bearbeitung hoch ist, ist der Wärmeeinfluss auf das Werkstück sehr gering, so dass das Werkstück eine geringe thermische Verformung aufweist und sich einem "kalten" Bearbeitungszustand nähern oder diesen erreichen kann, was eine hochpräzise Fertigung ermöglicht, die von nicht durchgeführt werden kann konventionelle Techniken; Der Laser verfügt über eine gute räumliche Kontrolle (Richtungsänderung des Strahls, Drehung, Abtastung usw.) und Zeitkontrolle (Öffnen), Aus, Pulsintervall), besonders geeignet für die automatisierte Verarbeitung, hohe Produktionseffizienz bei der Herstellung in großem Maßstab. Material, Form, Größe und Verarbeitungsumgebung des Laserbearbeitungsobjekts haben einen großen Freiheitsgrad; Geringer Lärm, keine schädliche Strahlung und Rückstände, der Produktionsprozess hat wenig Umweltverschmutzung; Es kann Schimmel sparen, den Produktentwicklungszyklus verkürzen und die Entwicklungskosten senken. weniger Materialverschwendung und niedrige Herstellungskosten bei der Produktion in großem Maßstab.
Zweitens die Kategorie der Leichtfertigungstechnologie in der Automobilindustrie
Die Leichtfertigungstechnologie in der Automobilindustrie kann in drei Kategorien unterteilt werden: leichte "kalte" Verarbeitung, leichte "heiße" Verarbeitung und leichtes Rapid Prototyping.
1. Leichte "kalte" Verarbeitungstechnologie
Leichte Herstellungstechniken, die herkömmlichen Kaltumformprozessen entsprechen, umfassen Laserschneiden, Laserbohren, Lasermarkieren und Laserschneiden.
Die Laserschneidgeschwindigkeit ist schnell, der Einschnitt ist glatt und flach, die Parallelität des Zuschnitts ist gut, es wird keine nachfolgende Verarbeitung gekauft; der Schlitz ist schmal; der Schlitz hat keine mechanische Beanspruchung und keinen Schergrat; Die Bearbeitungsgenauigkeit ist hoch, die Wiederholbarkeit ist gut und die Oberfläche des Werkstücks wird nicht beschädigt.
Laserbohrgeschwindigkeit und hohe Effizienz, geeignet für eine große Anzahl von Gruppenlochbearbeitungen mit hoher Dichte; Laserbohren kann ein großes Verhältnis von Tiefe zu Durchmesser erzielen, kann auf harten, spröden, weichen und anderen Materialien verarbeitet werden, selbst wenn kleine Löcher auf der geneigten Oberfläche des schwer zu bearbeitenden Materials bearbeitet werden; Der Laserbohrprozess ist sauber und umweltfreundlich.
Lasermarkierung ist berührungslose Markierung, schnell, Markierung ist nicht leicht zu tragen, Lasermarkierungsmaschine ist einfach mit der Pipeline zu kombinieren.
Das Laserschneiden ist ein Prozess, der dem Fräsen in der Bearbeitung ähnelt. Es verwendet einen fokussierten Laserstrahl, um das Material Schicht für Schicht zu schneiden.
2. Leichte "heiße" Verarbeitungstechnologie
Lichtherstellungstechniken, die herkömmlichen thermischen Verarbeitungstechniken entsprechen, umfassen Laserschweißen, Laseroberflächenverstärkung, Laserbeschichtung und Legieren.
Das Laserschweißen ist ein Prozess, bei dem ein hochintensiver Laserstrahl verwendet wird, um das zu schmelzende Metall lokal über die Schmelztemperatur zu erwärmen, um eine Schweißverbindung zu bilden. Es kann spezielle Materialien wie Metalle mit hohem Schmelzpunkt, Nichtmetalle, Verbundwerkstoffe usw. schweißen. Es kann auch das Schweißen unterschiedlicher Materialien und das Schweißen spezieller Strukturen realisieren. Die Schweißnaht hat die Funktion „selbstreinigend“, die Schweißqualität ist hoch; das Schweißen kann genau durchgeführt werden, im Allgemeinen nicht erforderlich Metall füllen; Der Laserstrahl und die mehreren Vorrichtungen bilden durch das Lichtleitungssystem ein flexibles Verarbeitungssystem, der Schweißgrad ist hoch und die Produktionseffizienz ist hoch. Beim Hochenergiestrahlschweißen ist das größte Merkmal des Laserschweißens, dass keine Vakuumkammer benötigt wird und keine Röntgenstrahlung erzeugt wird. .
Die Verbesserung der Laseroberfläche ist in Laserphasentransformationshärten und Laserschmelzhärten unterteilt. Das Laserphasentransformationshärten, auch als Laserlöschen bekannt, dient zum schnellen Abtasten eines Werkstücks mit einem energiereichen Laserstrahl, so dass die Oberflächentemperatur des bestrahlten Metalls oder der bestrahlten Legierung mit sehr hoher Geschwindigkeit auf einen Punkt über dem Phasenpunkt ansteigt. Wenn der Laserstrahl den bestrahlten Teil verlässt, wird das Substrat im kalten Zustand aufgrund der Wärmeleitung schnell abgekühlt und selbstgekühlt und abgeschreckt, um eine fein gehärtete Schichtstruktur zu erhalten, und die Härte ist im Allgemeinen höher als die herkömmliche Abschreckhärte; Der Laserschmelzhärtungsprozess ist dem vorhergehenden Prozess ähnlich, außer dass der Laser die Oberfläche des Materials auf eine höhere Temperatur erwärmt und eine feine flammengehärtete Schicht feiner Struktur auf der Oberfläche des endgültigen Teils gebildet wird.
Beim Laserbeschichten wird das abgeschiedene Material mit einem energiereichen Laserstrahl beleuchtet, um es schnell mit einer dünnen Schicht auf der Oberfläche des Substrats zu verschmelzen und eine Legierungsbeschichtung mit völlig unterschiedlichen Zusammensetzungen und Eigenschaften zu bilden, die metallurgisch mit dem Substrat verbunden sind.
3. Rapid Prototyping
Das Prinzip der optischen Rapid-Prototyping-Technologie besteht darin, das Modell und die Daten gemäß dem CAD des Teils zu steuern, das vom Computer gesteuert wird. Mit dem Laserstrahl wird das Formmaterial Schicht für Schicht verfestigt. Die Oberfläche (Schicht) des Teils besteht aus Punkten und Linien, und die Oberfläche ist genau in drei Dimensionen gestapelt. Der Prozess eines festen Modells oder Teils. Der Einsatz der optischen Rapid-Prototyping-Technologie kann den Produktentwicklungszyklus erheblich verkürzen, die Entwicklungskosten erheblich senken und schnell Produkte herstellen, die sich an Marktveränderungen anpassen und die Wettbewerbsfähigkeit der Produkte auf dem Markt erhalten und verbessern. Gleichzeitig ist der Einsatz der optischen Rapid Prototyping-Technologie auch ein effektiver technischer Weg, um paralleles Engineering und agile Fertigung zu erreichen.
Im neuen Jahrhundert tritt die Automobilindustrie in eine schlanke Produktionsphase ein, die eine flexible Verarbeitung gemäß den Benutzeranforderungen durchführen kann. Die Automobilindustrie hat eine flexible modulare Produktionsmethode entwickelt. Die moderne Automobilindustrie entwickelt sich auch in Richtung technologischer Hightech, und die Automobiltechnologie erlebt die Umwandlung der traditionellen mechanischen Fertigungstechnologie in fortschrittliche Fertigungstechnologie. Die Leichtfertigungstechnologie hat der Entwicklung und Produktion von Automobilen Vitalität verliehen. Es ist zu erwarten, dass sich die Anwendung der Leichtfertigungstechnologie in der Automobilindustrie in diesem Jahrhundert rasant entwickeln und zu einer wichtigen Verarbeitungsmethode für die Automobilindustrie werden wird.
