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激光加工技术在金属加工领域的应用

2017-12-20覃华清

科学与财富 2017年32期
关键词:金属材料激光工艺

覃华清

摘 要:对于当前的科技发展来说,对于激光技术运用的的好坏可以直接体现出一个国家的科学技术发展水平以及其现代化的程度。对于激光来加工来说,其本质就是利用激光本身和物质进行相互作用,通过这种方式来完成一系列加工工作,例如切割和打孔等等。本文针对激光加工技术的特点进行了说明,然后讨论了其具体的应用情况,希望可以让大家对于这项技术有所了解。

关键词:激光;金属材料;工艺

当前来看,相干光源中,激光是其中非常重要的一个类型,本身具有着非常明显的单色性和较强的相干性,并且其方向好,能量非常集中,具有很高的密度。除此之外,如果光束被聚集到某一个特定点上,就会迅速产生大量热能,瞬间温度甚至可以达到上万摄氏度,在这种温度下,很多坚固的材料都会被熔化。除此之外,随着温度的继续升高,还会出现汽化现象,直接会产生孔洞有利于进一步加工。所以这样看来,我们可以将激光加工技术总结为利用温度迅速升高而导致金属熔化或者汽化,通过这种方式来实现各种加工工作。

1 激光加工本身存在的特点

运用激光来进行加工,可以有效提高加工的适用范围,其能做到的加工操作远远大于旧有的钣金加工方式。如果需要在一个箱体上打出很多大小不一的空洞,旧有的钣金加工方式往往会有较大的局限性,但是如果通过激光加工的方式就能够完成,并且精度很高。如果连续加工相同零件、或者进行批量生产的时候,激光加工本身也存在着加工速度快、准确度较高的特点,具有较强的市场竞争力。

如果将加工平面放置在一个二维平面中,和旧有的钣金加工方式相比,激光加工具有更强的柔。举例来说的话,运用激光来进行切割操作,我们可以将工件直接固定住,直接通过移动切头来进行加工,一方面有效避免加工中出现的死角,另一方面也可以提高零件的利用率,并且可以让加工设备的结构更加简单明了。运用激光进行加工,其和旧有的加工方式还有一处不同,就是其并不是考对零件和加工路线进行控制,而是通过计算机来控制整个加工流程,所以对于激光加工来说,不存在加工工具出现磨损导致消耗的情况,其过程完全依靠数控操作,这样其具有较好的完成精度和完成质量。

2 具体的激光加工操作方式

2.1 运用激光进行打孔

这是一项运用较早、比较具有使用意义的一项加工技术。和旧有的打孔技术相比,运用激光进行打孔,其具有较高的精度和较高的工作效率,所以总体上来说,其经济效益是其他打孔方式难以相比的,并且现在已经得到了非常广泛的推广。这项技术在上个世纪末得到了革新,技术经过不断发展而趋于完善,其用途更加具有多元化了。当前打孔技术已经越来越完善,可以打的孔径也越来越小了。经过相关计算,我们发现,如果我们在飞机的机翼上能够打出五万个小孔,就可以节省很大一部分的燃油,创造很客观的经济效益,这是由于在机翼上打孔,有效减轻了空气阻力而决定的。这种技术在我国也得到了长足的发展,我国早在二十世纪六十年代就开始采用激光打孔技术,当时主要是用于钟表制造领域。虽然经过了长年的发展,我国的激光打孔工艺已经有了很大的进步,但是仍然和世界先进水平存在一些差距,技术水平仍然有待于提高。当前世界上很多国家已经将激光打孔这项技术应用到食品的制造和药品的加工等领域,将其运用到航空航天领域也可以给我们的飞机制造工业带来巨大的发展。

2.2 激光切割

2.2.1 激光切割能够有效的利用编程软件的优点,极大的提高薄板型材料的利用率,减少材料的使用与浪费,同时减轻工人的劳动强度与力度,达到理想的效果。另一方面,优化排料的这一功能性,可以省略薄板切割的开料环节,有效的降低材料的装夹,减少加工辅助的时间。因此,促使切割方案更合理的安排,有效的提高加工效率及材料的节省。

2.2.2 在日益发展的市场环境中,产品的开发速度即意味着市场。激光切割机的应用,可以有效的减少模具的使用数量,节省新产品的开发周期,促进其开发的速度与脚步。零件经过激光切割后的质量良好,且生产效率明显提高,有助于小批量的生产,强而有力的保障了产品开发周期日渐缩短的市场氛围,而激光切割的应用可以对落料模的尺寸大小进行精准的定位,为日后的大批量生产铺垫下坚实的基础。

2.2.3 钣金加工作业中,几乎所有的板件痘需要在激光切割机上一次成形作业,并进行直接的焊接合套,所以激光切割機的应用减少了工序与工期,有效的提高工作效率,能够实现工人劳动强度与加工成本的双重优化与降低,同时促进工作环境的优化,极大的提高研发速度与进度,减少模具投入,有效的降低成本。

2.2.4 激光切割机在钣金加工中干的普遍应用,能够有效的缩短新产品等的加工与制造周期,极大的减少模具的投入等;极大的提高工人的加工速率,省去不必要的加工程序;同时,激光切割机在工业加工中的广泛应用,能够有效的加工各种复杂的零件,提高精确度,有助于直接缩短加工周期、提高加工的精准度、略去冲压模具的更换程序,有效的提高劳动生产率。

2.3 激光焊接

从目前的发展态势看,激光焊接技术不断渗透到汽车行业,为行业发展提供了必要的技术支撑。具体而言,这种应用主要体现在以下两个方面:首先,传动件焊接。当前,激光焊接技术可满足汽车传动系统中70%的零件的焊接需求。与其它焊接技术相比,激光焊接不仅可以提高零件的使用寿命,而且可以降低零件的使用成本,体现出其独特的应用价值。其次,焊接组合件。简单地说,焊接组合件就是将分散的平板工件焊接成体、冲压成形。通过焊接组合件,既可以减少工件数量,也可以提高部件性能,还可以减轻车体重量,进而优化汽车的整体性能。以雅阁汽车为例,它的车门是由1.4mm的钢板和0.7mm的薄板拼焊冲压而成,降低了40%的车门重量。此外,激光焊接技术凭借其坚固性强的特点,还广泛应用于刀具、刃具、量具制造行业。例如,我国圆锯片的年产量超过1000万片,不仅满足了建筑行业对高质量锯片的迫切需求,而且保障了国外锯片市场的有效供给。

结束语

结合上文所谈,当前随着我国社会的发展和科学技术的持续进步,运用激光来进行加工会成为未来一段时间之内非常重要的加工方式,并且这项技术也会继续得到完善和创新。所以我们应该对这项技术给予足够的关注,加强推广力度,注重技术的更新,让这种新型加工技术可以发挥更大的效果。

参考文献

[1]翟文贺,王晓楠,薛树成,吴哲,邓涛,袁伟杰,吴辉.利用脉冲激光对木制品表面抛光技术的研究[J].机械工程师,2014(07).

[2]忻雪青,李伟冬.激光切割在铁心试制中的应用探讨[J].微特电机,2013(02).

[3]李恒.激光切割机床大臂机械特性分析[J].装备制造,2010(04).

[4]林树忠,孙会来.激光加工技术的应用及发展[J].河北工业大学学报,2004(02).endprint

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