Aplicación de la tecnología de procesamiento láser al procesamiento de metales

Centrado en el objetivo actual del desarrollo de alta calidad, la demanda de transformación y actualización de la industria manufacturera es extremadamente urgente. La industria manufacturera ha entrado en un período de fabricación de alta gama, inteligente y domesticación, y óptica también ha entrado en su "edad de oro".


Grabado láser de diodo


Qian Lao (Qian Xuesen) nombró a Laser como "láser" en 1964. El láser es un haz de fotones emocionantes de átomos, emitiendo un haz coherente de fotones y amplificándolos a una cierta salida de nivel de energía. Este es uno de los "cuatro grandes inventos" del siglo XX, después de la energía nuclear, los semiconductores y las computadoras. El láser tiene cuatro características principales: alta energía (brillo), alta direccionalidad, alta monocromaticidad y alta coherencia. Después de la localización de láser, se ha convertido en una herramienta avanzada y se ha utilizado ampliamente en varios campos, incluida la industria, la medicina, el comercio y la tecnología de la información. La historia del desarrollo de los láseres se remonta a 1917 cuando Einstein propuso la teoría de la emisión estimulada. En 1960, los científicos estadounidenses descubrieron el primer láser en el laboratorio. En 1961, el primer láser Ruby de China nació en el Instituto de óptica Changchun. En 1971, la Universidad de Ciencia y Tecnología de Huazhong estableció la primera especialidad láser entre las universidades nacionales. El proceso general de industrialización de los láseres en China comenzó en 1997 cuando el Centro de Ingeniería de Procesamiento de Láser de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Huazhong se transformó en una empresa. En 1999, la empresa matriz Huagong Technology fue establecida y lista en 2000, lo que lo convirtió en la "primera acción de láser" de China. A través de casi 20 años de esfuerzos y avances en fuentes de luz centrales, y a través de aplicaciones en varios campos, especialmente en las industrias 3C, automotrices y de semiconductores, en 2015, a través del desarrollo colaborativo entre la industria, la academia y la investigación, dirigidas por las universidades, ganamos el primer premio del progreso científico y tecnológico nacional.


Actualmente, la aplicación industrial representa el 60% de la industria láser industrial de China. La fuerza impulsora central detrás del crecimiento de los láseres en aplicaciones industriales es la penetración continua y el reemplazo de la tecnología de procesamiento de láser en la tecnología de procesamiento tradicional. El procesamiento con láser se está moviendo hacia un desarrollo de alta energía. Los láseres de fibra pueden alcanzar hasta 60,000 vatios y ya son comercialmente viables. Mientras tanto, el procesamiento láser se está desarrollando en dos direcciones: alta eficiencia, procesamiento macro de gran tamaño y procesamiento de micro-nano de precisión de pequeño tamaño con alta potencia máxima, ancho de pulso estrecho, como picosegundos y femtosegundos.


Con la creciente demanda de precisión en la producción y procesamiento industrial, cómo producir piezas compuestas de metal mecanizadas de precisión se ha convertido en uno de los problemas clave que las empresas de fabricación de materiales compuestos de metal deben resolver. Entre las numerosas producción y procesamiento de materiales compuestos metálicos, el equipo láser se usa ampliamente debido a su alta eficiencia y precisión de procesamiento.

Principios de aplicación de la tecnología láser en el procesamiento de metales

El elemento básico de la aplicación clave de los generadores láser en la producción de materiales compuestos metálicos es ajustar el enfoque del generador láser al corte láser de fibra o soldadura por soldadura por arco utilizando la monocromaticidad del generador láser, las características de los campos relacionados y el plano vertical del generador de láser. En general, los materiales compuestos de metal crean un tipo de materias primas que deben procesarse. Los trabajadores pueden usar industrias locales para producir y procesar con precisión materiales compuestos de metal.


Además, la operación del generador láser se puede ajustar a través de equipos mecánicos únicos. Por lo tanto, la fusión parcial de los materiales compuestos de metal se puede controlar con precisión. El principio básico clave de aplicar láseres en el procesamiento del material metálico es utilizar las características de dispersión lineal de los láseres y la capacidad de generar altas temperaturas durante todo el procesamiento del material metálico. Además, durante todo el procesamiento del material metálico, puede ajustar la potencia de salida y la resistencia a la compresión del generador láser, y el factor más importante de deformación es la resistencia a la compresión del punto focal del generador láser y el proceso de procesamiento.

Ventajas de la tecnología láser en el procesamiento de metales

Actualmente, los láseres son fuentes de luz coherentes que generalmente tienen características importantes como coherencia, monocromaticidad, pozos direccionales normales, alta intensidad y alta potencia. Además, si el láser actual se centra en un punto antes de procesar el material de tratamiento de la superficie, tiene el efecto de transformarse gradualmente en calor y luz al instante, y viceversa, calentando a decenas de miles de grados centígrados. En este momento, incluso los materiales más difíciles pueden soportar altas temperaturas y derretirse. Al mismo tiempo, la temperatura del material aumentará, se evaporará para formar pequeños agujeros, y la pieza eliminada y el material restante en todo el proceso de producción se evaporará gradualmente sin dejar ningún residuo. De hecho, es un proceso continuo de licuefacción rápida y evaporación de materiales de procesamiento láser locales debido al rápido aumento de la temperatura durante el proceso de procesamiento de materiales. La tecnología de procesamiento de láser puede lograr el procesamiento de piezas que los métodos tradicionales de procesamiento de chapa no pueden completar. Cuando el tamaño del orificio perforado en el acero en la caja es grande, los métodos de procesamiento de chapa tradicionales no se pueden usar, pero la tecnología de procesamiento láser puede completar fácilmente el procesamiento continuo. En el mismo campo, la tecnología de procesamiento de láser es más precisa, más rápida y más competitiva que la tecnología tradicional. En términos bidimensionales, el procesamiento con láser es más flexible.


Velocidad de procesamiento rápido


En comparación con la experiencia tradicional de producción y procesamiento, la ventaja profesional más importante de los equipos de corte láser en la producción y procesamiento de materiales compuestos metálicos es que la velocidad de procesamiento es más rápida. En comparación con el corte con láser de fibra, la ventaja de velocidad de procesamiento profesional es más obvia. Según la investigación científica sobre el procesamiento de partes en el procesamiento del material metálico, la potencia del generador láser es directamente proporcional a la velocidad de corte láser de fibra del material compuesto metálico. Durante todo el proceso de producción y procesamiento, la aplicación de equipos mecánicos de corte láser de fibra puede producir rápidamente varios materiales compuestos de metal y materiales no metálicos, y la aplicación de equipos mecánicos de corte láser de fibra puede producir rápidamente piezas complejas, básicamente garantizar la precisión de la producción.


Alta precisión del procesamiento de tecnología láser


En todo el proceso de aplicación de la tecnología láser para procesar materiales metálicos, las piezas hechas de materiales compuestos metálicos tienen altos requisitos para el procesamiento de la precisión de los procesos de corte o soldadura por láser. Después de que el generador láser irradia la superficie de la pieza, la superficie de la pieza se derretirá parcialmente. Las partes del material metálico con el punto de fusión específico y la temperatura de fusión se pueden ajustar de acuerdo con el programa de gestión precisa. En comparación con los procesos de soldadura tradicionales, la soldadura por láser tiene una selectividad más fuerte. Durante toda la soldadura de metal y el corte láser de fibra de fibras ópticas compuestas de metal, la aplicación de generadores láser reducirá las sustancias nocivas generadas durante todo el proceso de soldadura por arco y soldadura por arco de argón. Y básicamente mantuvo la salud y la seguridad de los empleados. Además, debido a que la fusión local de los materiales metálicos puede controlarse con precisión, el rendimiento de otras partes de la pieza de trabajo de metal no cambiará debido al aumento de la temperatura. Según esto, la precisión de la soldadura y el rendimiento de los materiales metálicos pueden ser más estables.


Buena calidad de procesamiento


Basado en la alta precisión del procesamiento de tecnología láser, la tecnología láser puede mejorar la calidad de procesamiento de los materiales metálicos y cortar y soldar de manera rápida y precisa los materiales metálicos de alto punto de fusión. Sobre esta base, se puede lograr una mayor precisión y calidad del procesamiento para algunos materiales metálicos de alto punto de fusión. En segundo lugar, mediante el uso de la tecnología láser para procesar materiales metálicos, la escala de operación de fusión parcial de los materiales metálicos puede manipularse en gran medida horizontalmente. Por lo tanto, después de la soldadura por soldadura por láser o la soldadura por arco, hay menos desigualidad de la superficie en las partes del producto del material metálico. Desde esta perspectiva, el equipo de corte láser no solo puede mejorar la calidad de producción de los materiales compuestos metálicos, sino también mejorar la eficiencia de producción de los materiales compuestos de metal.

Aplicación de la tecnología láser en el procesamiento de materiales metálicos

Debido a su buena direccionalidad láser, alta potencia, buena monocromaticidad y otras ventajas, desde principios de la década de 1960, esta tarea se ha completado conjuntamente en todo el mundo y ha sido muy valorada en la investigación científica de este campo. La tecnología láser ha promovido el rápido desarrollo de muchos campos, especialmente en los resultados de procesamiento de cualquier campo de aplicación.


El procesamiento láser se refiere al proceso de cambiar la forma o las propiedades de la superficie de un objeto causada por el láser. Según el mecanismo de interacción entre la luz y la materia, el procesamiento láser se puede dividir aproximadamente en dos categorías: tratamiento térmico con láser y procesamiento de reacción fotoquímica. El tratamiento térmico con láser se refiere a varios tratamientos del cuerpo debido a la acción de calentamiento rápida del láser en el material. El tratamiento de reacción fotoquímica se refiere al proceso de uso de láseres de alta intensidad y alta brillo para controlar el cuerpo y causar reacciones fotoquímicas, también conocidas como procesamiento en frío. El corte, la perforación, la perforación y el barrido de metales fríos y calientes y materiales no metálicos, como el tratamiento térmico de soldadura de los materiales metálicos, el fortalecimiento de la superficie y la reducción, son muy favorables.


Aplicación de la tecnología láser en el corte de material de metal


El corte con láser puede utilizar de manera efectiva las ventajas del software de programación, mejorar en gran medida la tasa de utilización de las placas, reducir el uso y el desperdicio de materiales, reducir la intensidad del trabajo de mano de obra y lograr los resultados esperados, mejorar, por otro lado, la función de descarga puede omitir el enlace y el corte de placas, reducir efectivamente el material de sujeción, reducir el tiempo de procesamiento adicional. Por lo tanto, promueve la disposición más razonable de los programas de corte, mejora efectivamente la eficiencia del procesamiento y ahorra materiales. En un entorno de mercado en crecimiento, el desarrollo rápido de productos significa el mercado. La aplicación de máquinas de corte láser puede reducir efectivamente la cantidad de veces que se usa el molde, ahorrar el nuevo ciclo de desarrollo de productos y mejorar su velocidad y ritmo de desarrollo.


La calidad de las piezas después del corte con láser es muy buena, mejora significativamente la eficiencia de producción, beneficiosa para la producción de lotes pequeños, garantizando efectivamente el acortamiento del ciclo de desarrollo de productos, la atmósfera de mercado y la aplicación de la corte láser, el posicionamiento preciso de los moldes que cortan el tamaño, y se puede utilizar ampliamente en la producción futura a gran escala. Trabajo en procesamiento de chapa, casi todos los tipos de acné requieren cirugía de mecanizado de precisión, máquinas de corte con láser y ensamblaje de soldadura directa, por lo que la aplicación de máquinas de corte láser reduce el proceso y el período de construcción, mejora efectivamente la eficiencia laboral, puede lograr la intensidad laboral y mejorar la reducción de la reducción de los costos de procesamiento, promover la mejora del entorno de trabajo, acelerar en gran medida la progreso del desarrollo del desarrollo, reducir la inversión de moho, reducir efectivamente los costos; La máquina de corte con láser en el procesamiento y secado de chapa en la aplicación extensa puede reducir en gran medida el ciclo de producción de procesamiento de nuevos productos, reducir en gran medida el moho y otras inversiones; mejorar significativamente la velocidad de procesamiento de los trabajadores, ahorrar procedimientos de procesamiento innecesario; Al mismo tiempo, se usa ampliamente en el procesamiento industrial, la máquina de corte con láser puede procesar efectivamente varias piezas complejas, mejorar la precisión, ayudar a acortar los ciclos de procesamiento, mejorar la precisión del procesamiento, eliminar directamente el proceso de estampado de reemplazo de troqueles, mejorar la productividad laboral.


Soldadura por láser


La tecnología de soldadura por láser es muy popular en los tiempos modernos. Hay principalmente dos formas de presentación, a saber, soldadura de fusión profunda y soldadura de conducción.


La soldadura de fusión profunda se usa ampliamente en la industria de fabricación de maquinaria. En uso, la potencia del láser generalmente debe ajustarse al nivel correspondiente antes de la soldadura. Según el estándar de potencia correspondiente, la potencia de salida del láser excede con creces la velocidad de transferencia de calor. En este momento, el láser está dirigido a la superficie del producto de material metálico, que vaporizará la superficie del material, produciendo pequeños agujeros correspondientes. En este momento, el láser continuará moviendo por el pequeño diámetro del agujero. En este proceso, la parte de metal de la pieza de metal continuará derretiendo, produciendo el metal fundido correspondiente. En este punto, se completa el proceso de soldadura. La soldadura de conducción, también conocida como tecnología de soldadura de conducción térmica, pertenece a la tecnología tradicional de soldadura con láser. En la aplicación, el láser se irradia directamente en la superficie de la pieza de trabajo de metal para aumentar su temperatura. En este momento, debido al principio de conducción de calor, la temperatura de la superficie penetrará y se difundirá gradualmente en el interior. Cuando la superficie y la temperatura interna se elevan a un cierto nivel de punto de fusión, aparecerá un grupo fundido y se completará el proceso de soldadura. El uso de soldadura de conducción es relativamente común porque es adecuado para soldadura convencional con requisitos de ancho poco profundos y estrechos. Además, en comparación con la tecnología de soldadura tradicional, la tecnología de soldadura por láser tiene las ventajas de los bajos costos de mano de obra y la buena calidad de soldadura. Por lo tanto, es ventajoso usar la tecnología de soldadura por láser en el trabajo de soldadura de la tecnología moderna de procesamiento de metales, pero el tipo de tecnología de soldadura por láser debe seleccionarse de acuerdo con los requisitos reales.


Desde la situación actual de desarrollo, la tecnología de soldadura por láser ha penetrado continuamente en la industria automotriz, proporcionando el soporte técnico necesario para el desarrollo de la industria. En la actualidad, la tecnología de soldadura por láser puede cumplir con los requisitos de soldadura del 70% de los componentes en el sistema de transmisión de automóviles. En comparación con otros procesos de soldadura, la soldadura por láser no solo puede aumentar la vida útil de las piezas, sino también reducir el costo de uso, lo que refleja su valor de aplicación único.


En resumen, el conjunto de soldadura y estampado se utilizan para piezas de trabajo planas. A través de la soldadura y el ensamblaje, se puede reducir el número de piezas de trabajo, se puede mejorar el rendimiento de las piezas, el peso se puede reducir y se puede mejorar el rendimiento general del vehículo.


Perforación láser


La perforación láser es una tecnología tradicional de grabado láser y procesamiento de materiales. En comparación con otras tecnologías, el grabado con láser tiene las ventajas de alta precisión, alta eficiencia y alta eficiencia, y se ha convertido en una parte indispensable de la tecnología de fabricación actual. Desde finales del siglo XX, el ritmo de desarrollo de la tecnología de grabado láser se ha acelerado, y la tendencia de diversificación ha mejorado enormemente. Además, con el avance continuo de la tecnología, la apertura se está volviendo más pequeña y el rendimiento se está volviendo más alto. Calculado aproximadamente, si abrimos un orificio con un radio de 0.032 mm en las alas de 50,000 aviones, el 40% del petróleo puede ahorrarse debido a la reducción de la resistencia al flujo. En China, la tecnología de grabado láser tiene una larga historia. A principios de la década de 1960, China utilizó esta tecnología para fabricar relojes, y la salida acumulada ha superado los 2.300 millones de yuanes. Sin embargo, en comparación con los países desarrollados, China todavía tiene una cierta brecha. En la actualidad, la tecnología de grabado con láser en los países desarrollados se usa ampliamente en industrias como la fabricación farmacéutica, el procesamiento de alimentos y la fabricación de aviones, que brinda una gran riqueza material y riqueza espiritual.


Marcado con láser


La tecnología de marca láser es una poderosa tecnología de procesamiento de material láser. La parte de la planta está compuesta por láseres de alta intensidad, alta potencia, radiación local y varios tipos de reacciones químicas, como la evaporación y la licuefacción. Estas reacciones químicas se conservarán permanentemente en la superficie mol. Actualmente, los productos de metal son la industria más utilizada para la tecnología de marcado láser. En los últimos años, los sistemas láser se han mejorado continuamente. La intensidad promedio máxima de 250 YAG ha profundizado en gran medida la profundidad de la etiqueta y ha mejorado la calidad de la etiqueta. Además, como un nuevo método contra la cuenta anti-cuenta, la tecnología de marcado con láser está atrayendo cada vez más la atención de todos los ámbitos de la vida.


La tecnología láser hasta cierto punto puede reflejar el nivel de modernización de un país. La tecnología de procesamiento de láser es básicamente una tecnología que utiliza las características de la interacción entre vigas y materiales láser para cortar, soldar, golpear y grabar materiales. Con el desarrollo continuo del sector industrial y el progreso de la tecnología de procesamiento láser, la tecnología de procesamiento láser inevitablemente se convertirá en una importante tecnología de procesamiento en la aplicación de la tecnología de procesamiento de metales.