Použití laserů prostřednictvím interakce s hmotou, zpracováním nebo lisováním podle určitých požadavků, souhrnně označované jako lehká výroba. V posledních 20 letech pronikla technologie lehkého zpracování do high-tech oborů a průmyslových odvětví a začala nahrazovat nebo transformovat některá tradiční zpracovatelská odvětví. V automobilovém průmyslu ve vyspělých zemích je 50% - 70% dílů zpracováno laserem. Technologie lehké výroby hraje stále důležitější roli při zlepšování úrovně výzkumu a vývoje a výroby automobilového průmyslu.
Za prvé, vlastnosti technologie lehké výroby
V současnosti je světelným zdrojem používaným v technologii výroby světla především laser. Laserový paprsek má vlastnosti vysoké hustoty energie, vysoké palladia a vysoké směrovosti, což způsobuje, že technologie výroby světla má mnoho výhod, které nejsou dostupné v tradičních výrobních technikách. Nástrojem používaným v této technologii je „laserový nůž“, během obrábění nedochází k opotřebení nástroje; žádná řezná síla neovlivňuje obrobek během obráběcího procesu, takže obrobek nemá žádné pracovní deformace za studena; protože rychlost vstřikování energie je během obrábění vysoká, je tepelný dopad na obrobek velmi malý, takže obrobek má malou tepelnou deformaci a lze k němu přistupovat nebo dosáhnout „studeného“ stavu obrábění, což umožňuje vysokou přesnost výroby, kterou nelze provést konvenční techniky; laser má dobrou prostorovou kontrolu (změna směru paprsku, rotace, skenování atd.) a časovou kontrolu (otevření), vypnutí, interval pulsu), zvláště vhodný pro automatizované zpracování, vysokou efektivitu výroby ve velkovýrobě; materiál, tvar, velikost a prostředí zpracování laserového objektu mají velkou volnost; nízký hluk, žádné škodlivé záření a zbytky, výrobní proces má malé znečištění životního prostředí; to může ušetřit plísně, zkrátit cyklus vývoje produktu, snížit náklady na vývoj; méně materiálového odpadu a nízké výrobní náklady ve velkovýrobě.
Za druhé, kategorie technologie lehké výroby v automobilovém průmyslu
Technologie výroby světla v automobilovém průmyslu lze rozdělit do tří kategorií: lehké „studené“ zpracování, lehké „horké“ zpracování a lehké rychlé prototypování.
1. Lehká technologie zpracování za studena
Mezi techniky výroby světla odpovídající běžným pracovním postupům za studena patří laserové řezání, laserové vrtání, laserové značení a laserové řezání.
Rychlost řezání laserem je rychlá, řez je hladký a plochý, rovnoběžnost oříznutí je dobrá, žádné další zpracování se nekupuje; štěrbina je úzká; štěrbina nemá žádné mechanické namáhání a žádné otřepy; přesnost zpracování je vysoká, opakovatelnost je dobrá a povrch obrobku není poškozen.
Rychlost laserového vrtání a vysoká účinnost, vhodné pro velké množství zpracování skupinových otvorů s vysokou hustotou; laserové vrtání může dosáhnout velkého poměru hloubky k průměru, může být zpracováno na tvrdých, křehkých, měkkých a jiných materiálech, dokonce i v malých dírách se obrobí na nakloněné ploše těžko obrobitelného materiálu; proces laserového vrtání je čistý a bez znečištění.
Laserové značení je bezkontaktní značení, rychlé, značení není snadné, laserové značkovací zařízení lze snadno kombinovat s potrubím.
Laserové řezání je proces podobný frézování při obrábění. K zaostření vrstvy materiálu po vrstvě používá zaostřený laserový paprsek.
2. Lehká „horká“ technologie zpracování
Techniky výroby světla odpovídající konvenčním technikám tepelného zpracování zahrnují laserové svařování, zesílení laserového povrchu, laserové opláštění a legování.
Laserové svařování je proces, při kterém se laserový paprsek s vysokou intenzitou používá k lokálnímu ohřevu kovu, který má být roztaven, nad teplotu tavení, aby se vytvořil svařovaný spoj. Může svařovat speciální materiály, jako jsou kovy s vysokou teplotou tání, nekovy, kompozitní materiály atd. Může také realizovat svařování různých materiálů a svařování speciálních struktur; svar má funkci „samočištění“, kvalita svaru je vysoká; svařování může být provedeno přesně, obvykle není vyžadováno Plnění kovu; laserový paprsek a více zařízení tvoří flexibilní systém zpracování prostřednictvím systému vedení světla, stupeň svařování je vysoký a účinnost výroby je vysoká; Při svařování paprskem s vysokou energií je největší charakteristikou laserového svařování to, že není potřeba žádná vakuová komora a není generován rentgen. .
Vylepšení povrchu laseru se dělí na vytvrzování laserovou fází a vytvrzování laserovou fúzí. Vytvrzování transformací laserovou fází, také známé jako laserové kalení, je rychlé skenování obrobku vysokoenergetickým laserovým paprskem, takže povrchová teplota ozářeného kovu nebo slitiny stoupá velmi rychlou rychlostí k bodu nad fázovým bodem. Když laserový paprsek opouští ozářenou část, v důsledku vedení tepla je substrát v chladném stavu rychle ochlazený a samochlazený a zhášený, aby se získala struktura jemně kalené vrstvy, a tvrdost je obecně vyšší než konvenční kalicí tvrdost; proces vytvrzování laserovou fúzí je podobný předchozímu procesu, kromě toho, že laser vytváří. Povrch materiálu je zahříván na vyšší teplotu a na povrchu finální části je vytvořena jemná plamenem vytvrzená vrstva jemné struktury.
Laserové opláštění používá vysokoenergetický laserový paprsek pro osvětlení naneseného materiálu, aby jej rychle roztavil s tenkou vrstvou na povrchu substrátu a vytvořil slitinový povlak se zcela odlišným složením a vlastnostmi metalurgicky vázanými k substrátu.
3. Rychlé prototypování
Princip technologie optického rychlého prototypování spočívá v ovládání modelu a dat podle cad součásti pod kontrolou počítače. Laserový paprsek se používá k tuhnutí vrstvy formovacího materiálu po vrstvě. Povrch (vrstva) součásti je konstruován pomocí bodů a čar a povrch je přesně stohován do tří rozměrů. Proces solidního modelu nebo součásti. Používání technologie optického rychlého prototypování může výrazně zkrátit vývojový cyklus produktu, výrazně snížit náklady na vývoj a rychle vyrobit produkty, které se přizpůsobí změnám na trhu, a udržují a zvyšují konkurenceschopnost produktů na trhu. Současně je použití technologie optického rychlého prototypování účinným technickým způsobem, jak dosáhnout paralelního inženýrství a agilní výroby.
V novém století vstupuje automobilový průmysl do fáze štíhlé výroby, která může provádět flexibilní zpracování podle požadavků uživatele. Automobilový průmysl vyvinul flexibilní modulární výrobní metodu. Moderní automobilový průmysl se také vyvíjí ve směru technologicky vyspělých technologií a automobilová technologie prochází transformací tradičních mechanických výrobních technologií na pokročilé výrobní technologie. Lehká výrobní technologie vnesla vitalitu do vývoje a výroby automobilů. Lze očekávat, že aplikace technologie lehké výroby v automobilovém průmyslu se v tomto století bude rychle rozvíjet a stane se pro automobilový průmysl důležitou metodou zpracování.
