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激光技术的优势家庭保洁太阳能灯恒温槽电铬铁壁纸Frc

发布时间:2024-01-09 10:22:21 阅读: 来源:鱼缸厂家

激光技术的优势

汽车制造商越来越依赖于激光技术来进行高强度钢的加工处理。无论是用于焊接、切割或是表面处理,激光加工的经济优势均得到进一步体现。

高强度钢在汽车工业中得到越来越广泛的应用,这使得汽车的制造成本进一步降低。其原因在于,高强度钢的使用降低了汽车装配环节中的零部件的数量,因此降低了生产成本,减轻了整车重量,最终使得汽车的燃油消耗得以降低。

激光堆焊应用——表面耐磨处理

新型钢材的使用并非一帆风顺,没有任何障碍。为了获得高强度或超高强度性能,通常在成型期间对汽车零部件进行压力硬化处理。奥地利格拉茨理工大C919全机长度接近39米学的模具与成型研究所进行的“Cool Tool”项目正是进行了这方面的研究。这套方案包含了一套对压力硬化过程进行低温回火的模具加工系统,这个系统利用经过改进的技术,可以更加经济地对硼化合金钢进行压力硬化处理。冷却通道的几何形状就像络一样布满于模具内部,从而优化了冷却与加热能力,缩短了加工周期。

模具通常采用球墨铸铁材料制成,其成本很低,而且便于进行二次加工,但是存在表面强度低、耐磨性差等问题,所以有必要在承受高载荷区域覆上一层高硬度材料,激光粉末堆焊就可完成这个操作。事实证明,激光粉末堆焊是一种很好的完成此种工艺的方法。通快激光系统公司也进行了此种工艺的研究,并且开发出了金属粉末直接沉积设备(Direct Metal Deposition,DMD)。

在这种工艺中,金属粉末以与激光光束同轴的方向被送入工件表面激光熔池中,而不必对工件进行预热。金属粉末与基体材料一起形成了高强度的耐磨冶金混合物。与传统的烧结方法相比,激光粉末沉积有着无可比拟的优势:热输入量小,硬度增加而且表面裂纹减少;涂层内部硬度有限分布,摩擦系数好;基体材料变形微乎其微,残余应力在成型中不会导致裂纹。而且激光粉末沉积完全可以用于自动化生产。

三维激光切割——无可替代的方法

切边是对高强度钢的另一项挑战。三维激光器切割适用于成型钣金件的切边,特别是对于强度高达1500 MPa的钢板,因为没有其他的加工方法可以替代。在这种情况下,用户就没有必要对昂贵的冲压设备和剪裁设备进行投资。因为在加工这些高硬度的材料时,传统设备的冲模或者刀具的使用寿命会大大缩短,而激光切割就不必考虑这些问题,还具有安装时间短、可灵活更换产品或样品生产等优点。

TruLaser Cell 护角7000

通快的三维激光产品TruLaserCell已应用于大众帕萨特B侧围的切割,当然包括切边。B侧围由高强度钢热成型而成,其硬度很高而且要承受很大的应力。高强度钢所制的B侧围增加了耐冲撞力,提高了汽车的安全性。这也是尽管高强度钢的成本较高,可是汽车制造商还是愿意使用的原因。

凸版纸激光焊接——效率、柔性、经济

激光既可进行高强度钢的切割,也可用于焊接。激光焊接效率更高,更加经济,而且焊接质量得到很大提升。但激光焊接对精度要求更高,而且激光器的投资成本相对而言也比较高。

同激光切割相似,激光焊接的优势之一就是热输入量很小。因为对于高强度钢来说,在热输入量过大的情况下,其中某些合金就会丧失高强度的特性。激光焊接同样也是高质量的加工过程,只有很小的热变形,几乎不会使材料产生翘曲,其精度也无与伦比。除此以外,激光还可以用来焊接某些不新增产能盈利能力成疑可想象的部件,如轿车后挡板和顶蓬连接处。而且,激光焊接与传统点焊相比,需要的凸缘更小,这同样降低了车身重量和永州燃油消耗。要实现这些优越性,连续焊缝是必要的。

扫描焊接(Scanner Welding)则提供了更高的焊接效率、更大的柔性以及更好经济性,特别是对于某些部件需要很多短的搭接焊缝时更是如此。扫描焊接也被称之为远距离焊接(Remote Welding),电热盘这是一种使用扫描镜组的动态焊接工艺。通常的工件移动或者是焊接镜组移动时间减少了。一个或两个振镜在扫描镜头内将激光光束快速在焊缝之间切换,所需时间几乎为零。焊缝之间的距离越大,工件上的焊缝数量越多,这种技术的优势越明显。可以采用各种形状的焊缝而不要增加焊接时间,这使得热变形进一步降低。采用这种技术,焊接时间可以降低60%。因此,一个扫描镜组工作站可以替代几个传统的焊接工作站。

在使用这种扫描焊接技术后,汽车车身的结构件可以变得更加灵活。焊缝形状可以根据焊点的强度要求采用不同的形式。这样我们通常所见的拉、压、弯、剪、剥、撕、穿、磨损等等,焊接凸边的尺寸相对电阻点焊可以进一步减小。汽车制造业因此得益于重量更轻、更加经济的高强度零部件。而且,激光扫描焊接仅需要从工件一侧进行焊接,这可以使得接头尺寸减小,降低车身重量但保证了车身强度。

TrumaScan L4000, Trumpf

例如,扫描焊接工作站可以采用通快TLF激光的TrumaScanL4000或者是PFO配合工业机器人来实现。这种工作站也可以对整个车身进行三维加工。通快公司的高光束质量的TruDisk固体激光器用来配合机器人系统进行扫描焊接。

对未来车身结构的研究表明,扫描焊接系统相对于电阻点焊来说,可以降低30%的投资成本,减少50%的加工区域,缩短60%的加工时间。

结论

激光技术为加工处理高强度钢开启了一条新渠道,提高了经济效益。预计未来激光技术还将对汽车设计产生巨大的影响。(end)

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