Kuna kasvav nõudlus töötleva tööstuse kõrge kvaliteedi ja tõhususe järele, muudab lasertehnoloogia terase töötlemist, muutudes järjest olulisemaks vahendiks terase lõikamiseks ja vormimiseks. Lasertehnoloogia moderniseerib terasetööstust. Sellel on eelised traditsioonilise leegi lõikamise ja plasma lõikamise ees. Selle eelised hõlmavad suurt täpsust ja madalat soojust.
Mis on lasertehnoloogia?
Laser on väga sidus, monokromaatiline valguskiire, mida põhjustab stimuleeritud kiirgus.
Laser moodustatakse siis, kui aatomid või molekulid ergastavad välise energia, näiteks elektrivool või valgus. See ergastus põhjustab nende hüppamist madalamale energiatasemele. Kui nad naasevad madalamale energiatasemele, vabastavad nad footonid. Need footonid moodustavad optilise resonantsõõnes omavahel kõrge intensiivsusega sidusa tala.
Laservalgus on kolm peamist omadust:
Ühevärviline: tagab, et tala energia on kontsentreeritud.
Sidusus: parandab tala stabiilsust.
Suunalisus: Võimaldab laserienergia ülitäpset kontrolli.
Need atribuudid muudavad laseriga ideaalse tööriista terasmaterjalide lõikamiseks ja töötlemiseks.
Laserite ja terase vaheline interaktsioon
Lasertehnoloogia rakendamine terase lõikamisel sõltub peamiselt fototermilisest efektist. Lasertehnoloogia muudab terase töötlemist, kasutades terase pinna kiiritamiseks suure energiatarbega laserkiirit. Selle energia imendub materjal ja muundatakse kuumuseks, mille tulemuseks on kohaliku temperatuuri järsk tõus, mis põhjustab sulamist või aurustumist. See ülitõhus viis energia kontsentreerimiseks ei paranda mitte ainult vähendamise täpsust, vaid vähendab ka materjali deformatsiooni kuumutamisel.
Laserlõikamise eelised
Laseri lõikamine toimib, keskendudes suure energiatarbega tala. See soojendab kohalikku materjali sula või aurustatud olekuks. Seejärel puhub lisamaterjal, nagu hapnik või lämmastik, mis on traditsiooniliste meetoditega valmistatud sulamaterjali ära puhub, laseri lõikamisel on järgmised eelised:
Kõrge täpsus: Viga on ainult ± {{0}}}. 2 mm, mis on oluliselt parem kui tavapäraste lõikamismeetodite ± 0,5 mm.
Väike kuumusega mõjutatud tsoon: Laserienergia kõrge kontsentratsiooni tõttu väheneb soojuse mõjutatud tsoon märkimisväärselt, 3,5 mm-lt 2. 0 mm.
Kõrge efektiivsus: Lõikekiirused suurendatakse 33%, võimaldades kõrgemahuliste tootmisülesannete kiiremat täita.
Autotööstuse tootmisel tuleb näiteks ülitugevate teraseplaadid täpselt lõigata, et säilitada materjali mehaanilised omadused. Laseri lõikamine mitte ainult ei saavuta seda, vaid suurendab ka tõhusust, optimeerides selliseid parameetreid nagu toitetihedus ja lõiketeed.
Laserkeevitamine: Liitumise kunst
Laseri keevitamine kasutab materjali kiireks kuumutamiseks sulaseisundi kiireks energiakihi suure energiatiheduse, võimaldades sellega liitumist. Laserkeevitamine pakub tavapärase keevitusega järgmisi olulisi eeliseid:
Sügav läbitungimine keevitamine: Suurendab keevisõmbluse sügavust ja parandab liigese tugevust.
Kiire kiirus: Keevituskiirus on kiirem kui traditsioonilised keevitusmeetodid.
Väike kuumusega mõjutatud tsoon: vähendab termilist deformatsiooni ja jääkpinget.
Seda tehnoloogiat kasutatakse laialdaselt sellistes valdkondades nagu lennundus- ja laevaehitus. Paksu terasplaadi keevitamise korral saab keevisõmbluse tugevust märkimisväärselt parandada, kontrollides täpselt laseri võimsust ja keevituskiirust. Näiteks on laserkeevitustehnoloogia abil suurendanud keevisõmbluse tugevust 450 MPa -lt 540 MPa -ni ning see on ka soojuse moonutusi märkimisväärselt vähendanud.
Laseri pinna töötlemine: terase omaduste suurendamine
Laseri pinna töötlemise tehnoloogiaid, sealhulgas laseri kõvenemist ja laseriga katteid, kasutatakse peamiselt terasmaterjalide pinnaomaduste parandamiseks. Laseri kõvenemine suurendab materjali pinna kõvadust kiire kuumutamise ja jahutamise kaudu, samal ajal kui laserkattega laiendab terase kasutusaega, lisades materjali pinnale kulumise ja korrosioonikindla katte.
Näiteks laserivõimsuse ja skaneerimise kiiruse reguleerimisega suurendas tootmistehas terasplaatide pinna kõvadust 15%, suurendades märkimisväärselt materjali kulumist ja korrosioonikindlust. See tehnoloogia sobib eriti selliste valdkondade jaoks nagu masinaehitus ja hallituse töötlemine.
Laser lisaainete tootmine:Tootmise tulevik
Laseri lisaainete tootmine (IE 3D -printimistehnoloogia) on keerukate osade ehitamiseks täiustatud protsess materjalide kihi kihina virnastamise teel. Metallipulbri sulatamiseks kasutatakse soojusallikana laserkiirit ja tahkub seda järk -järgult. See tehnoloogia näitab suurt potentsiaali täppisosade valmistamisel ning sobib eriti kosmose- ja keerukate tööstusseadmete jaoks.
Juhtumianalüüs: läbimurre laevaehituses
Pärast laserlõikamise ja keevitustehnoloogia kasutuselevõttu lahendas laevaehituse tehas termilise deformatsiooni ja tugevuse puudumise probleemid paksudes terasplaatides. See parandas ka tootmise tõhusust. 30 mm paksuste terasplaatide lõikamisel jõudis laseri lõikamiskiirus 2 m/min, märkides 33% -list paranemist traditsiooniliste meetodite võrreldes. Keevitamiseks saavutati laseri võimsuse ja kiiruse reguleerimisega keevisõmbluse sügavus 6 mm. See kohandamine parandas ka keevisõmbluse kvaliteeti. Need tehnilised parandused on toonud kaasa tugevama kere struktuuri ja toote konkurentsivõime märkimisväärse suurenemise.
Võtke kokku ja väljavaade
Lasertehnoloogia on teras töötlemisvälja revolutsiooniliselt teinud oma suure täpsuse, suure efektiivsuse ja madala soojuse mõjuga. Lasertehnoloogia muudab terase töötlemist, suurendades erinevates rakendustes kvaliteeti ja tõhusust, alates lõikamisest ja keevitamisest kuni pinnatöötluseni ja lisaainete tootmiseni. See tehnoloogia areneb kiiresti. See muutub terasetööstuses üha olulisemaks. See juhib innovatsiooni ja ajab tootmissektori uutesse kõrgustesse.
