استفاده از لیزرها از طریق تعامل با ماده ، پردازش یا قالب گیری با توجه به نیازهای خاص ، که در مجموع به عنوان تولید نور گفته می شود. در 20 سال گذشته ، فناوری تولید سبک به مزارع و صنایع پیشرفته نفوذ کرده و شروع به جایگزینی یا تبدیل برخی از صنایع سنتی پردازش کرده است. در صنعت خودروسازی در کشورهای توسعه یافته 50٪ -70٪ قطعات با لیزر پردازش می شوند. فناوری تولید نور نقش مهمی در بهبود سطح تحقیق و توسعه و سطح تولید صنعت خودرو دارد.
اول ، ویژگی های فن آوری تولید نور
در حال حاضر ، منبع نوری مورد استفاده در فناوری تولید نور ، عمدتاً لیزر است. پرتو لیزر دارای ویژگی های چگالی انرژی بالا ، پالادیوم بالا و هدایت زیاد است و همین امر باعث می شود فناوری تولید نور از مزایای بسیاری برخوردار باشد که در تکنیک های تولید سنتی در دسترس نیست. ابزاری که در این فناوری استفاده می شود "چاقوی لیزری" است ، در هنگام ماشینکاری هیچ سایشی نمی تواند از آن استفاده کند. هیچ نیروی برش در طول فرآیند ماشین کاری روی قطعه کار تأثیر نمی گذارد ، بنابراین قطعه کار هیچ تغییر شکل کار سرد ندارد. از آنجا که سرعت تزریق انرژی در حین ماشین کاری زیاد است ، تأثیر گرما بر روی قطعه کار بسیار اندک است ، بنابراین قطعه کار تغییر شکل حرارتی کمی دارد و می توان به آن نزدیک شد یا به حالت ماشینکاری "سرد" رسید ، امکان ساخت با دقت بالا را فراهم می کند که توسط دستگاه انجام نمی شود تکنیک های معمولی؛ لیزر دارای کنترل مکانی مکانی خوبی (تغییر جهت تیر ، چرخش ، اسکن ، و غیره) و کنترل زمان (باز شدن) ، خاموش ، فاصله پالس) است ، خصوصاً مناسب برای پردازش خودکار ، راندمان تولید بالا در تولید در مقیاس بزرگ. مواد شی ، پردازش لیزر ، شکل ، اندازه و محیط پردازش دارای آزادی زیادی است. کم صدا ، بدون تابش مضر و Residue ، فرایند تولید آلودگی محیطی کمی دارد. این می تواند قالب را ذخیره کند ، چرخه توسعه محصول را کوتاه کند ، هزینه توسعه را کاهش دهد. ضایعات مواد کمتری ، و هزینه تولید پایین در تولید در مقیاس بزرگ.
دوم ، دسته فناوری تولید سبک در صنعت خودرو
فناوری تولید نور در صنعت خودرو را می توان به سه دسته تقسیم کرد: پردازش سبک "سرد" ، پردازش سبک "گرم" و نمونه سازی سریع نور.
1. فناوری پردازش "سرد" سبک
تکنیک های تولید نور مربوط به فرآیندهای کار معمولی سرما شامل برش لیزر ، حفاری لیزر ، مارک لیزری و برش لیزر است.
سرعت برش لیزر سریع است ، برش صاف و مسطح است ، موازی برش خوب است ، هیچ پردازش بعدی خریداری نمی شود. شکاف باریک است. شکاف هیچ استرس مکانیکی و برشی ندارد. دقت پردازش زیاد است ، تکرارپذیری مناسب است و سطح قطعه کار آسیب نمی بیند.
سرعت حفاری با لیزر و راندمان بالا ، مناسب برای تعداد زیادی از پردازش سوراخ های گروه با چگالی بالا. حفاری با لیزر می تواند یک نسبت عمق به قطر بزرگ را بدست آورد ، می توان آن را بر روی مواد سخت ، شکننده ، نرم و سایر مواد پردازش کرد ، حتی در سوراخ های کوچک بر روی سطح شیب مواد دشوار به ماشین کاری می شوند. فرآیند حفاری با لیزر تمیز و عاری از آلودگی است.
مارک لیزر علامت گذاری بدون تماس است ، سریع ، مارک پوشیدن کار آسانی نیست ، دستگاه مارک لیزری به راحتی با خط لوله ترکیب می شود.
برش لیزر روندی شبیه به فرز در ماشینکاری است. از یک پرتوی لیزر متمرکز برای برش لایه مواد توسط لایه استفاده می کند.
2. فناوری پردازش "داغ" سبک
تکنیک های تولید نور مربوط به تکنیک های پردازش حرارتی معمولی شامل جوشکاری لیزر ، تقویت سطح لیزر ، روکش لیزری و آلیاژ است.
جوشکاری لیزر فرآیندی است که در آن از پرتوی لیزر با شدت بالا برای گرم کردن محلی فلز مورد نظر در ذوب بالاتر از دمای ذوب استفاده می شود تا مفصل جوش داده شود. این ماده می تواند مواد مخصوصی مانند فلزات دارای نقطه ذوب بالا ، غیر فلزات ، مواد کامپوزیت و غیره را جوش دهد. همچنین می تواند جوشکاری مواد غیر متفاوتی و جوشکاری سازه های ویژه را درک کند. جوش عملکرد "خود تمیز کردن" را دارد ، کیفیت جوش بالا است. جوشکاری را می توان با دقت انجام داد ، به طور کلی لازم نیست پر کردن فلز. پرتو لیزر و دستگاه های چندگانه یک سیستم پردازش انعطاف پذیر را از طریق سیستم هدایت نور تشکیل می دهند ، درجه جوشکاری بالا و راندمان تولید زیاد است. در جوشکاری پرتوی پر انرژی ، بزرگترین ویژگی جوشکاری لیزر این است که هیچ محفظه خلاء لازم نیست و هیچ اشعه ایکس ایجاد نمی شود. .
افزایش سطح لیزر به سختی تبدیل فاز لیزر و سخت شدن فیوز لیزر تقسیم می شود. سخت شدن تحول فاز لیزر ، که با عنوان خاموش شدن لیزر نیز شناخته می شود ، این است که سریعاً قطعه کار را با پرتو لیزر پرانرژی اسکن کنید ، به طوری که دمای سطح فلز یا آلیاژ تابش شده با سرعت بسیار سریع به نقطه ای بالاتر از نقطه فاز بالا رود. هنگامی که پرتوی لیزر از قسمت تابش یافته خارج می شود ، به دلیل هدایت گرما ، بستر در حالت سرد به سرعت خنک می شود و خود خنک می شود و برای به دست آوردن یک ساختار لایه سخت سخت ، خنک می شود و به طور کلی سختی آن از سختی معمولی فرونشانی بیشتر است. فرآیند سخت شدن فیوز لیزر شبیه به فرایند قبلی است ، با این تفاوت که لیزر باعث می شود سطح مواد در دمای بالاتر گرم می شوند و یک لایه سخت شده با شعله از ساختار ریز روی سطح قسمت نهایی تشکیل می شود.
روکش لیزری از یک پرتو لیزر پرانرژی برای روشن کردن مواد رسوبی استفاده می کند تا به سرعت آن را با یک لایه نازک روی سطح بستر ذوب کند تا یک پوشش آلیاژی با ترکیبات و خواص کاملاً متفاوت متالورژیک به بستر بپیوندد.
3. نمونه سازی سریع
اصل فناوری نمونه سازی سریع نوری ، کنترل مدل و داده ها با توجه به کادر قسمت تحت کنترل کامپیوتر است. از اشعه لیزر برای استحکام بخش لایه سازه به وسیله لایه استفاده می شود. سطح (لایه) قسمت توسط نقاط و خطوط ساخته می شود و سطح آن با دقت در سه بعد جمع می شود. فرآیند یک مدل یا بخشی جامد. استفاده از فناوری نمونه سازی سریع نوری می تواند چرخه توسعه محصول را به میزان قابل توجهی کوتاه کند ، هزینه های توسعه را به میزان زیادی کاهش دهد و می تواند به سرعت محصولاتی را تولید کند که با تغییرات بازار سازگار باشد و رقابت و حفظ محصولات در بازار را حفظ و تقویت کند. در عین حال ، استفاده از فناوری نمونه سازی سریع نوری همچنین یک روش فنی موثر برای دستیابی به مهندسی موازی و ساخت چابک است.
در قرن جدید ، صنعت خودروسازی وارد مرحله تولید لاغر شده است که می تواند پردازش انعطاف پذیر را طبق نیاز کاربر انجام دهد. صنعت خودروسازی روش تولید انعطاف پذیر ماژولار را توسعه داده است. صنعت خودروسازی مدرن نیز در راستای فناوری پیشرفته فناوری در حال توسعه است و فناوری خودرو در حال تجربه تبدیل تکنولوژی ساخت سنتی مکانیکی به فناوری تولید پیشرفته است. فناوری تولید سبک باعث تقویت نشاط در توسعه و تولید خودروها شده است. می توان انتظار داشت که کاربرد فناوری تولید نور در صنعت خودروسازی در این قرن به سرعت توسعه یابد و به یک روش مهم پردازش برای صنعت خودرو تبدیل شود.
