Зі збільшенням попиту на високу якість та ефективність у виробничій галузі, лазерна технологія змінює сталеву обробку, стаючи все більш важливим інструментом різання та формування сталі. Лазерна технологія модернізує сталеву промисловість. Він має переваги перед традиційним різанням полум'я та розрізанням плазми. Його переваги включають високу точність та низький вплив тепла.
Що таке лазерна технологія?
Лазер - це дуже когерентний, монохроматичний промінь світла, що виробляється стимульованим випромінюванням.
Лазер утворюється, коли атоми або молекули збуджуються зовнішньою енергією, наприклад, електричним струмом або світлом. Це збудження змушує їх перейти від нижчого до більш високого рівня енергії. Коли вони повертаються до нижчого рівня енергії, вони вивільняють фотони. Ці фотони утворюють когерентний промінь високої інтенсивності, коли вони резонансували один з одним в оптичній резонансній порожнині.
Лазерний промінь має три основні властивості:
Монохроматичність: гарантує, що енергія променя зосереджена.
Узгодженість: покращує стабільність променя.
Спрямованість: дозволяє високоточний контроль лазерної енергії.
Ці властивості роблять лазер ідеальним інструментом для різання та обробки сталевих матеріалів.
"Взаємодія" між лазерами та сталь
Застосування лазерної технології в різанні сталі залежить від фототермального ефекту. Лазерна технологія змінює обробку сталі за допомогою високоенергетичного лазерного променя для опромінення поверхні сталі. Його енергія поглинається матеріалом і перетворюється на тепло, що призводить до різкого підвищення місцевої температури, що призводить до плавлення або випаровування. Цей високоефективний спосіб концентрації енергії не тільки покращує точність різання, але й знижує деформацію матеріалу при нагріванні.
Переваги лазерного різання
Лазерне різання працює, фокусуючи високоенергетичний промінь. Він нагріває місцевий матеріал до розплавленого або випаровуваного стану. Потім допоміжний газ, такий як кисень або азот, видуває розплавлений матеріал, який має традиційні методи, лазерне різання має такі переваги:
Висока точність: Помилка лише ± {{0}}. 2 мм, що значно краще, ніж ± 0,5 мм звичайних методів різання.
Невелика зона, що постраждала від тепла: Через високу концентрацію лазерної енергії зона, що постраждав від тепла, значно знижується, від 3,5 мм до 2. 0 мм.
Висока ефективність: Швидкість різання збільшується на 33%, що дозволяє швидше виконати завдання з високим обсягом виробництва.
Наприклад, у виробництві автомобільного виробництва потрібно вирізати високоміцні сталеві пластини, щоб забезпечити механічні властивості матеріалу. Лазерне різання не тільки цього досягає, але й підвищує ефективність, оптимізуючи такі параметри, як щільність потужності та шляхи різання.
Лазерне зварювання: Мистецтво приєднання
Лазерне зварювання використовує високу щільність енергії лазерного променя, щоб швидко нагрівати матеріал у розплавлений стан, таким чином дозволяючи з'єднати. Лазерне зварювання пропонує такі значні переваги перед звичайним зварюванням:
Глибоке проникнення зварювання: Збільшує глибину зварювання та покращує силу суглоба.
Швидка швидкість: Швидкість зварювання швидше, ніж традиційні методи зварювання.
Невелика зона, що постраждала від тепла: зменшує теплову деформацію та залишковий стрес.
Ця технологія широко використовується в таких галузях, як аерокосмічна та суднобудування. У зваренні з товстою сталевою пластиною міцність зварювання може бути значно покращена, точно контролюючи лазерну потужність та швидкість зварювання. Наприклад, суднобудівник збільшив міцність зварювання з 450 МПа до 540 МПа, використовуючи технологію лазерного зварювання, а також значно зменшив спотворення тепла.
Лазерна обробка поверхні: посилення сталевих властивостей
Лазерні технології обробки поверхні, включаючи лазерне твердіння та лазерну облицювання, в основному використовуються для поліпшення властивостей поверхні сталевих матеріалів. Лазерне затвердіння збільшує поверхневу твердість матеріалу за допомогою швидкого нагрівання та охолодження, тоді як лазерна обшивка розширює термін служби сталі, додаючи знос та стійке до корозії покриття на поверхню матеріалу.
Наприклад, регулюючи лазерну потужність та швидкість сканування, виробничий завод збільшив поверхневу твердість сталевих пластин на 15%, значно підвищуючи знос та корозійну стійкість матеріалу. Ця технологія особливо підходить для таких сфер, як машинобудування та обробка цвілі.
Виробництво лазерних добавок:Майбутнє виробництва
Виробництво лазерних добавок (тобто технологія 3D -друку) - це вдосконалений процес побудови складних деталей, укладаючи шарі матеріалів за шаром. Лазерний промінь використовується як джерело тепла для розплавлення металевого порошку і поступово затвердіє його у форму. Ця технологія демонструє великий потенціал у виготовленні точних деталей і особливо підходить для аерокосмічного та складного промислового обладнання.
Тематичне дослідження: прорив у суднобудуванні
Після прийняття лазерної технології різання та зварювання суднобудівна фабрика вирішила проблеми теплової деформації та відсутність міцності в товстих сталевих плитах. Це також значно підвищило ефективність виробництва. У вирізанні сталевих пластин товщиною 30 мм швидкість лазерного різання досягла 2 м/хв, що відзначає 33% поліпшення порівняно з традиційними методами. Для зварювання, регулюючи лазерну потужність і швидкість, була досягнута глибина зварювання 6 мм. Це коригування також покращило якість шва зварного шва. Ці технічні вдосконалення призвели до більш сильної структури корпусу та значного збільшення конкурентоспроможності продукту.
Підсумувати та перспективи
Лазерна технологія революціонізувала сталеву обробку з його високою точністю, високою ефективністю та низьким впливом тепла. Лазерна технологія змінює обробку сталі, підвищуючи якість та ефективність у різних застосуванні, починаючи від різання та зварювання до обробки поверхні та виробництва добавок. Ця технологія швидко просувається. Це стане все більш життєво важливим у металургійній промисловості. Це призведе до інновацій та сприятиме виробничому сектору до нових висот.
