Việc sử dụng laser thông qua sự tương tác với vật chất, xử lý hoặc đúc theo các yêu cầu nhất định, gọi chung là sản xuất ánh sáng. Trong 20 năm qua, công nghệ sản xuất nhẹ đã thâm nhập vào các lĩnh vực và ngành công nghệ cao, và đã bắt đầu thay thế hoặc chuyển đổi một số ngành công nghiệp chế biến truyền thống. Trong ngành công nghiệp ô tô ở các nước phát triển, 50% -70% các bộ phận được xử lý bằng laser. Công nghệ sản xuất nhẹ đang đóng một vai trò ngày càng quan trọng trong việc cải thiện R & D và trình độ sản xuất của ngành công nghiệp ô tô.
Đầu tiên, đặc điểm của công nghệ sản xuất ánh sáng
Hiện nay, nguồn sáng được sử dụng trong công nghệ sản xuất ánh sáng chủ yếu là laser. Các chùm tia laser có các đặc tính của mật độ năng lượng cao, paladi cao và tính trực tiếp cao, điều này làm cho công nghệ sản xuất ánh sáng có nhiều lợi thế không có trong các kỹ thuật sản xuất truyền thống. Công cụ được sử dụng trong công nghệ này là dao laser laser, không có công cụ mài mòn trong quá trình gia công; không có lực cắt ảnh hưởng đến phôi trong quá trình gia công, do đó phôi không có biến dạng gia công nguội; do tốc độ phun năng lượng cao trong quá trình gia công, tác động nhiệt lên phôi rất nhỏ, do đó phôi có ít biến dạng nhiệt và có thể tiếp cận hoặc đạt đến trạng thái gia công "lạnh", cho phép sản xuất có độ chính xác cao không thể thực hiện được kỹ thuật thông thường; Laser có khả năng kiểm soát không gian tốt (thay đổi hướng của chùm tia, xoay, quét, v.v.) và kiểm soát thời gian (mở), tắt, khoảng thời gian xung), đặc biệt thích hợp cho xử lý tự động, hiệu quả sản xuất cao trong sản xuất quy mô lớn; vật liệu xử lý laser, hình dạng, kích thước và môi trường xử lý có mức độ tự do lớn; tiếng ồn thấp, không có bức xạ có hại và dư lượng, quá trình sản xuất có ít ô nhiễm môi trường; Nó có thể tiết kiệm nấm mốc, rút ngắn chu kỳ phát triển sản phẩm, giảm chi phí phát triển; chất thải vật liệu ít hơn, và chi phí sản xuất thấp trong sản xuất quy mô lớn.
Thứ hai, hạng mục công nghệ sản xuất nhẹ trong ngành công nghiệp ô tô
Công nghệ sản xuất ánh sáng trong ngành công nghiệp ô tô có thể được chia thành ba loại: xử lý "lạnh" nhẹ, xử lý "nóng" nhẹ và tạo mẫu nhanh nhẹ.
1. Công nghệ xử lý "lạnh" nhẹ
Các kỹ thuật sản xuất ánh sáng tương ứng với các quy trình gia công nguội thông thường bao gồm cắt laser, khoan laser, đánh dấu laser và cắt laser.
Tốc độ cắt laser nhanh, vết rạch mịn và phẳng, độ song song của việc cắt tỉa tốt, không cần xử lý tiếp theo; khe hẹp; khe không có ứng suất cơ học và không có vết cắt; độ chính xác xử lý cao, độ lặp lại tốt và bề mặt phôi không bị hỏng.
Tốc độ khoan laser và hiệu quả cao, phù hợp với số lượng lớn xử lý lỗ nhóm mật độ cao; khoan laser có thể đạt được tỷ lệ chiều sâu / đường kính lớn, có thể được xử lý trên các vật liệu cứng, giòn, mềm và các vật liệu khác, ngay cả trong các lỗ nhỏ được gia công trên bề mặt nghiêng của vật liệu khó gia công; quá trình khoan laser là sạch sẽ và không ô nhiễm.
Đánh dấu bằng laser là đánh dấu không tiếp xúc, nhanh, đánh dấu không dễ mòn, máy khắc laser dễ kết hợp với đường ống.
Cắt laser là một quá trình tương tự như phay trong gia công. Nó sử dụng chùm tia laser tập trung để cắt lớp vật liệu theo từng lớp.
2. Công nghệ xử lý "nóng" nhẹ
Các kỹ thuật sản xuất ánh sáng tương ứng với các kỹ thuật xử lý nhiệt thông thường bao gồm hàn laser, tăng cường bề mặt laser, ốp laser và hợp kim hóa.
Hàn laser là một quá trình trong đó một chùm laser cường độ cao được sử dụng để nung nóng cục bộ kim loại được nung chảy trên nhiệt độ nóng chảy để tạo thành một mối hàn. Nó có thể hàn các vật liệu đặc biệt như kim loại có điểm nóng chảy cao, phi kim loại, vật liệu composite, v.v ... Nó cũng có thể nhận ra việc hàn các vật liệu khác nhau và hàn các cấu trúc đặc biệt; mối hàn có chức năng tự làm sạch của mình, chất lượng mối hàn cao; hàn có thể được thực hiện chính xác, thường không yêu cầu Điền kim loại; chùm tia laser và nhiều thiết bị tạo thành một hệ thống xử lý linh hoạt thông qua hệ thống dẫn sáng, mức độ hàn cao và hiệu quả sản xuất cao; trong hàn chùm tia năng lượng cao, đặc điểm lớn nhất của hàn laser là không cần buồng chân không và không tạo ra tia X. .
Tăng cường bề mặt laser được chia thành làm cứng chuyển đổi pha laser và làm cứng phản ứng tổng hợp laser. Làm cứng chuyển đổi pha laser, còn được gọi là làm nguội bằng laser, là quét nhanh một phôi bằng chùm tia laser năng lượng cao, để nhiệt độ bề mặt của kim loại hoặc hợp kim được chiếu xạ tăng lên một điểm trên điểm pha với tốc độ rất nhanh. Khi chùm tia laser rời khỏi phần bị chiếu xạ, do sự dẫn nhiệt, chất nền ở trạng thái lạnh được làm lạnh nhanh và tự làm nguội và làm nguội để có được cấu trúc lớp cứng mịn, và độ cứng thường cao hơn độ cứng làm nguội thông thường; quá trình làm cứng phản ứng tổng hợp laser tương tự như quy trình đã nói ở trên, ngoại trừ việc laser tạo ra Bề mặt của vật liệu được nung nóng đến nhiệt độ cao hơn và một lớp cấu trúc mịn được làm cứng bằng ngọn lửa được hình thành trên bề mặt của phần cuối cùng.
Tấm ốp laser sử dụng chùm tia laser năng lượng cao để chiếu sáng vật liệu lắng đọng để nhanh chóng kết hợp nó với một lớp mỏng trên bề mặt chất nền để tạo thành một lớp phủ hợp kim với các thành phần và tính chất hoàn toàn khác nhau được liên kết hóa học với chất nền.
3. Tạo mẫu nhanh
Nguyên lý của công nghệ tạo mẫu nhanh quang học là điều khiển mô hình và dữ liệu theo cad của bộ phận dưới sự điều khiển của máy tính. Các chùm tia laser được sử dụng để củng cố lớp vật liệu đúc theo từng lớp. Bề mặt (lớp) của bộ phận được xây dựng bởi các điểm và đường và bề mặt được xếp chính xác thành ba chiều. Quá trình của một mô hình hoặc một phần rắn. Việc sử dụng công nghệ tạo mẫu nhanh quang học có thể rút ngắn đáng kể chu kỳ phát triển sản phẩm, giảm đáng kể chi phí phát triển và có thể nhanh chóng sản xuất các sản phẩm thích ứng với thay đổi của thị trường, duy trì và nâng cao khả năng cạnh tranh của sản phẩm trên thị trường. Đồng thời, việc sử dụng công nghệ tạo mẫu nhanh quang học cũng là một cách kỹ thuật hiệu quả để đạt được kỹ thuật song song và sản xuất nhanh.
Trong thế kỷ mới, ngành công nghiệp ô tô đang bước vào giai đoạn sản xuất tinh gọn, có thể thực hiện xử lý linh hoạt theo yêu cầu của người dùng. Ngành công nghiệp ô tô đã phát triển một phương pháp sản xuất mô-đun linh hoạt. Ngành công nghiệp ô tô hiện đại cũng đang phát triển theo hướng công nghệ công nghệ cao và công nghệ ô tô đang trải qua sự chuyển đổi công nghệ sản xuất cơ khí truyền thống sang công nghệ sản xuất tiên tiến. Công nghệ sản xuất nhẹ đã đưa sức sống vào sự phát triển và sản xuất ô tô. Có thể hy vọng rằng việc ứng dụng công nghệ sản xuất ánh sáng trong ngành công nghiệp ô tô sẽ phát triển nhanh chóng trong thế kỷ này và sẽ trở thành một phương pháp xử lý quan trọng cho ngành công nghiệp ô tô.
