چشم اندازهای فناوری لیزر در ماشین آلات مهندسی
پس از خواندن این مقاله می توانید درک دقیق تری از پردازش لیزر داشته باشید.
این مقاله بر فناوری پردازش لیزر ، معرفی دقیق ویژگی های آن ، کاربرد ماشین آلات در روندهای مهندسی و توسعه تمرکز دارد.
به عنوان شاخه مهمی از صنعت، تولید ماشین آلات مهندسی دارای مزایای چند دسته ، عملکردهای پیچیده و استحکام ساختاری بالا هستند.
اگرچه به ندرت زمینه آزمایش انواع فناوری های جدید تولیدی بوده است ، اما به دلیل روحیه نوآورانه پرسنل علمی و تکنولوژیکی و شجاعت برای غلبه بر مشکلات ، فناوری های جدید در نهایت به حوزه تولید ماشین آلات مهندسی مانند روبات های جوشکاری گسترش می یابد. ، اتوماسیون ، لجستیک هوشمند و غیره.
ویژگی های پردازش لیزری
پردازش لیزری ، که در آلمان در دهه 1960 ایجاد شد ، عمدتا برای استفاده از ذرات پرانرژی تولید شده توسط لیزر برای ذوب و بخار شدن سطح قطعه کار و استفاده از این اصل برای انجام فن آوری های مختلف پردازش مشتقات است.
فناوری پردازش لیزر همیشه نماینده فناوری “با دقت بالا و خاص” بوده است.
به دلیل پایداری بالا و ضد تداخل پرتو لیزر، محدودیت های کمتری بر روی قطعه کار (مانند شکل پردازش ، اندازه ، محیط) ، امکان پردازش اکثر مواد فلزی و غیر فلزی با کیفیت و دقت بالا وجود دارد.
به طور کلی ، ویژگی ها و مزایای پردازش لیزری را می توان به صورت “بالا ، سریع ، خوب ، اقتصادی و گسترده” به شرح زیر خلاصه کرد:
(1) بازدهی بالا
پردازش لیزری دارای دقت بالا ، راندمان پردازش بالا ، استفاده از مواد بالا و راندمان اقتصادی بالا است.
(2) سریع
از آنجایی که منبع انرژی لیزر نور است ، سرعت پردازش آن بسیار سریع میباشد .
(3) خوب
پردازش لیزر در برابر تنش های حرارتی مقاوم است و به راحتی تحت تأثیر قرار نمی گیرد و دفرمه نمیشود . بنابراین کیفیت قطعات تولید شده توسط فرآیند لیزر بسیار خوب است.
(4) به صرفه بودن
بر اساس آمار ، پردازش لیزری می تواند 10 تا 30 درصد مواد را در مقایسه با سایر فناوری های پردازش ذخیره کند.
علاوه بر این ، پردازش لیزر یک فرایند بدون تماس است ، بنابراین تجهیزات به مواد مصرفی کمتری نیاز دارند و هزینه های تولید را تا حد زیادی کاهش می دهد.
(5) گسترده
فرآیند لیزر را می توان برای طیف وسیعی از مواد ، نه تنها برای مواد فلزی ، بلکه برای مواد غیر فلزی نیز به کار برد.
در سالهای اخیر ، با پیشرفت در فناوری و تجهیزات پردازش لیزر ، بیشتر در تولید محصولات ماشین آلات ساختمانی در فرایندهای مختلف استفاده می شود.
در حال حاضر دو نوع دستگاه برش لیزر که در صنایع رایج ماشین آلات مهندسی استفاده می شود وجود دارد: دستگاه های برش لیزر CO2 و دستگاه های برش لیزر فایبر.
دستگاه برش لیزری CO2 یک محصول اولیه است ، این فناوری به اندازه لیزر فایبر پیشرفته نیست و طول موج حدود 1/10 فایبر است.
لیزر فایبر با قابلیت عبور بهتر و پرتو انرژی بیشتر در فیبر پخش می شود ، به طوری که تأثیر حرارتی کوچکتر و خط برش باریک تر است ، که برای بهبود راندمان پالایش ، استفاده از مواد و تغییر شکل حرارتی ورقه ورقه مفید است
کاربرد فناوری برش لیزر در جوشکاری
اکثر تکنیک های سنتی جوشکاری ماشین آلات ساختمانی از جوشکاری محافظ با گاز ، جوشکاری با قوس غوطه ور یا جوشکاری با قوس آرگون استفاده می کنند.
محصولات جوش داده شده دارای نقص های کیفی مانند پاشیدن بیش از حد هستند. گرد و غبار علاوه بر نور قوس جوشکاری ، سلامت جسمی و روانی اپراتور را نیز به خطر می اندازد.
با توسعه فناوری ، تولیدکنندگان محصولات صنعتی در مورد چگونگی بهبود کیفیت جوشکاری ، بازدهی و کاهش کار دستی برای انجام کارهای زیاد و به تدریج مفهوم جوشکاری ربات بدنه در صنعت خودرو ، خط مونتاژ و انعطاف پذیر را معرفی کردند.
ساخت فرایند جوشکاری ماشین آلات ساختمانی
در روزهای اولیه ، به دلیل عدم توان کافی لیزر و محدود بودن تکنولوژی جوشکاری لیزری ، نمی توانستیم از آن در مهندسی محصولات ماشین آلات که عمدتاً صفحات ضخیم یا فوق ضخیم داشتند استفاده کنیم.
اما در سال های اخیر ، دانشگاه شانگهای جیائو تونگ ، موسسه فناوری هاربین و دیگر دانشگاه های معروف تحقیقات ،آزمایشات زیادی را در زمینه فناوری جوشکاری لیزری با صفحه ضخامت متوسط انجام داده اند ، که همچنین یک جوشکاری فیوژن عمیق لیزری با قدرت بالا را تشکیل داده است. جوش کامپوزیت قوس الکتریکی ، جوشکاری فیله چند لایه با شکاف فوق باریک و جوشکاری لیزری با فشار منفی خلاء و سایر روشهای جوشکاری.
فناوری جوشکاری ترکیبی قوس لیزری با موفقیت در رونق جرثقیل ماشین آلات ساختمانی به کار گرفته شده است ، که ترکیبی از دو منبع حرارتی با مکانیسم های انتقال انرژی و خصوصیات فیزیکی کاملاً متفاوت است تا در موقعیت جوشکاری یکپارچه عمل کند.
همچنین می تواند از دو منبع حرارتی استفاده کند تا عمق جوش افزایش یابد ، قابلیت پل زدن شکاف افزایش یافته و بازده جوشکاری بهبود یابد .
در مقایسه با جوشکاری سنتی ، از قابلیت جوش پذیری قوی برخوردار است و می توان از آن برای جوشکاری با بازتاب بالا ، جوشکاری دشوار و جوشکاری مواد غیر مشابه استفاده کرد.
همچنین در مقایسه با جوشکاری منبع حرارتی ، جوشکاری ترکیبی می تواند عمق نفوذ را تا 50 درصد افزایش دهد ، سرعت جوشکاری را افزایش داده و از ورود حرارت کوچکتر اطمینان حاصل کند.
کاربردهای فناوری پردازش لیزر در تولید مجدد
در سالهای اخیر ، کسب و کار بازسازی ماشین آلات ساختمانی نسبتاً سریع توسعه یافته است.از یک سو ، صرفه جویی در مصرف به دسته تولیدات سبز تعلق دارد که کشور به شدت از آن حمایت می کند.
از سوی دیگر ، عملکرد محصول بازسازی شده اساساً با محصول جدید قابل مقایسه است و تقریباً 2/3 قیمت محصول جدید است.
بازسازی قطعات عمدتا شامل تعویض قطعات سایش ، مهر و موم و ترمیم ساییدگی و پارگی در مکانیزم ها است.جایی که مهمترین فناوری مورد استفاده جوشکاری لیزر با راندمان بالا که به عنوان روکش لیزری نیز شناخته می شود.
آینده فناوری پردازش لیزر در جنبه های زیر قابل توسعه خواهد بود:
(1) کوچک سازی لیزر
اندازه لیزر به عنوان یکی از اجزای اصلی فناوری پردازش لیزر ، اندازه کل دستگاه را تعیین می کند.
به دلیل محدودیت های میکروالکترونیک و فناوری نوری در مراحل اولیه ، لیزرها اندازه نسبتاً بزرگی دارند و مساحت زیادی را اشغال می کنند.
با پیشرفت و توسعه مستمر فناوری جدید لیزرمانند فناوری فیبر نوری ، فناوری UV و غیره ، تعدادی لیزر با راندمان تبدیل بالا ، پایداری خوب کار ، کیفیت پرتو ، لیزر در اینده دراندازه های کوچکتر تولید میشود.
(2) پردازش چند منظوره
به منظور برآوردن تقاضای بازار ، تولیدکنندگان تجهیزات لیزری دیگر یک عمل پردازش لیزری را دنبال نمی کنند ، بلکه برای ایجاد برش ، جوشکاری ، عملیات حرارتی و سمپاشی در دو یا چند تجهیزات چند منظوره در یک واحد ، حداکثر ارزش تجهیزات را برای مشتریان توسعه می دهند.
(3) کنترل اطلاعات تجهیزات
با ظهور فناوری اینترنت ، هوش تجهیزات یکی دیگر از روندهای اصلی در فناوری پردازش لیزر خواهد بود.
کارخانه هوشمند انواع برنامه های تولید و داده های پردازش مواد را روی ابر شرکت بارگذاری می کند و مهندسان قادر خواهند بود وضعیت عملکرد تجهیزات را از طریق کنترل از راه دور مدیریت کنند تا به دیجیتالی شدن ، اتوماسیون و اطلاع رسانی دستگاه ها پی ببرند.
