摘要:激光加工技术作为一门科学技术,广泛应用于许多工程领域。作为科学发展中出现的一种全新产物,该技术为国防军事、工业机械和农业商业等领域带来了诸多便利。科学技术的不断进步推动着施工质量在提高,激光技术也在不断改进。激光加工技术在工程机械制造中的应用是本文研究的重点,目的是与行业相关人员讨论如何更有效地提高机械产品的制造精度和质量。
关键词:工程机械制造 激光加工工艺 运用分析
引言:工程机械制造在当今世界已广泛应用,我国工程机械制造业在经过多年的努力发展,已经走出国门,开始在世界范围内赢得了一席之地。虽然由我国生产的机械产品已销往世界各地,但是想要在机械加工制造领域做大做强,仍需对技术运用进行大胆创新和改革。因此,在工程机械制造加工时引用激光加工技术,可以大大提升所产工程机械的质量和精度,且就目前来说,激光加工技术前景光明。接下来本文主要对工程机械制造当中引用激光加工技术产生影响进行研究分析。
正文:一、现代激光制造加工技术
现代工程制造业所使用的激光加工技术是采用大功率激光电源,以“光能源”与“光工具”作为主要加工模式对传统的机械制造材料进行加工,同时提高整个工程流水线的工作效率,引领现代机械加工制造行业进入激光制造时期。相比传统
切割、焊接、热处理工艺,激光制作提升了传统制造业的技术上限,带来新的技术变革,它可以解决现代高精度要求的材料加工,且具备易于操作,高柔性,高效率等特点。其次与传统制作工艺相比,激光加工技术对能源的使用效率更为有效,更为符合现代新时代,新能源,新科技的理念。例如在现代高端汽车精密器件制造,航空航天材料高要求部件加工过程中,激光加工技术被广泛应用。目前我国的工程制造业因规模庞大,已经在全球制造业占据一席之地,但论起整体工程制造业水平,我国仍然称不上是工程制造强国。因此需要开发更多的高新技术,提高现代制作业效率,提高产品的设计能力创新能力,而激光加工技术作为我国现代工程制造加工技术中较为重要的一环,毫无疑问,谁先掌握了这门关键的技术,谁就能在国内与国际的竞争中占据更多的市场份额。
二、工程机械制造中激光加工工艺应用方式
2.1 切割方式
激光切割是使用高性能的激光束投射工件,令照射位置温度急剧提高,工件气化后蒸汽迅速排出,在辅助气体的影响下排出液态材料及熔渣,产生切缝。激光切割能用来处理钢物质、铝合金、钛合金等工件,也能用来处理玻璃、陶瓷及塑料等物料。激光切割属于无接触制造,工件没有机械变化;激光束对没有激光照射的位置无影响或是影响很小,其热影响的范围小,材料热变化小,切口细小,切缝外表光滑美好,切割性能好。同时,激光切割迅速,柔性大,能够节约模具投资,减少加工成本。
2.2焊接方法
激光焊接主要是通过激光的方式,把它当作热源来进行材料的加工,从而进一
步把材料熔化使其进行连接。激光的焊接其实是一种非接触式的一种连接的方式,
它有时会要求整个材料进行金属的填充,可以材料本身的差异来决定是不是要使用一定的保护材料,防止熔池变化。激光焊接的方式使用时间低,而且非常具有灵活性,基本上不会存在焊接变形的情况,也不需要焊后的热加工方式。在整个汽车的领域,克莱斯勒是最先把这种技术应用到变速箱齿轮来进行使用考量的人,这其实是激光焊接在所有汽车制造企业之中的第一次尝试。美国的福特汽车开始使用激光连接的方式把整个齿轮轮盘的钢圈进行升级,并且在整个排气管、过滤器等方面对这种技术进行了最广泛的应用。焊接的方式在整个汽车加工的基础之上又被再一次升级为激光拼焊,也就是根据车体设计等的差异,把对应相关不同的材料等制作为一个整体。
2.3激光增材加工
激光增材加工俗称三维打印,主要能源是高功率激光,主要材料是合金粉末与丝材,根据3D 模型信息分层加工,逐次累加,把CAD 信息模型加工成3D 实体元件。根据成形原理重点分为SLM 与LMDF。SLM 是先铺好粉末,再以高能激光束根据预期的途径扫描金属粉末使之彻底融化,最后冷却硬化成形。激光金属成形后根据预期的加工途径,采取激光束熔化同步输送的金属粉末再迅速凝固,逐次堆积成形。该种方式柔性高、没有模具、加工流程短,能制造难溶、难切割、高活性工件,特别在结构繁琐与薄壁元件制造中,元件整体力学性能良好。
三、激光加工技术在工程机械行业中的应用现状
工程机械行业的主要材料通常是厚钢板,在切割碳钢板时,激光切割已广泛应用于国外相关行业。此时,由于激光切割比等离子切割更精确,误差更小。激光切割质量非常平滑,焊接后期无需打磨即可直接焊接。虽然激光切割机投资巨大,但在加工的后期,每一次激光加工都会产生一定的成本节约。相较于等离子切割机,虽然激光切割设备的前期投资较大,但投入使用后的消费成本会大大降低。使用一段时间以后,一台大型激光切割机比一台宽度相同的等离子切割机在操作上会节省很多成本。使用激光切割机来提高产品开发速度和质量,是一种非常有效的选择标准技术手段。在日本、德国等工业发达国家,工程机械行业广泛采用激光切割作为标准工艺手段在工件切割过程中进行加工,即使是一些大型企业也要求不用其他切割方法就可以使用激光。
四、总结
机械制造业市场竞争激烈,为了提高产品质量、提高品牌效应,必须采用效果非常好的技术。激光加工技术很精准,精度很高,非常适合应用于工程制造业,并且有利于促进我国工程制造业的发展。希望在工业生产过程中,不断改进和完善激光加工技术,更好地促进我国工程机械制造业的发展。
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