Lazerių naudojimas sąveikaujant su medžiaga, perdirbant ar liejant pagal tam tikrus reikalavimus, bendrai vadinamą šviesos gamyba. Per pastaruosius 20 metų lengvosios gamybos technologija įsiskverbė į aukštųjų technologijų sritis ir pramonės šakas ir pradėjo pakeisti ar pakeisti kai kurias tradicines perdirbimo pramonės šakas. Išsivysčiusių šalių automobilių pramonėje 50–70% dalių yra apdorojamos lazeriu. Lengvosios pramonės technologija vaidina vis svarbesnį vaidmenį gerinant automobilių pramonės MTTP ir gamybos lygį.
Pirma, šviesos gamybos technologijos ypatybės
Šiuo metu šviesos gamybos technologijoje naudojamas šviesos šaltinis daugiausia yra lazeris. Lazerio spindulys pasižymi dideliu energijos tankiu, dideliu paladžiu ir dideliu kryptingumu, todėl šviesos gamybos technologija turi daug privalumų, kurių nėra tradicinėse gamybos technologijose. Šioje technologijoje naudojamas įrankis yra „lazerinis peilis“, apdirbimo metu įrankis nenusidėvi; jokio pjovimo jėgos neturi įtakos ruošiniui apdirbimo metu, todėl ruošinyje nėra šaltų darbinių deformacijų; kadangi apdirbant yra didelis energijos įpurškimo greitis, šilumos poveikis ruošiniui yra labai mažas, todėl ruošinys turi mažą šiluminę deformaciją, todėl jį galima pasiekti arba pasiekti „šaltą“ apdirbimo būseną, leidžiančią labai tiksliai gaminti, kurios negali atlikti įprasti būdai; lazeris turi gerą erdvinį valdymą (pluošto krypties keitimą, sukimąsi, skenavimą ir pan.) ir laiko valdymą (atidarymą), išjungimą, impulsų intervalą), ypač tinkamas automatiniam apdorojimui, didelis gamybos efektyvumas didelio masto gamyboje; objekto lazeriu apdorojama medžiaga, forma, dydis ir perdirbimo aplinka turi didelę laisvę; mažai triukšmo, nėra kenksmingos radiacijos ir likučių, gamybos procesas mažai teršia aplinką; tai gali sutaupyti pelėsių, sutrumpinti produkto kūrimo ciklą, sumažinti plėtros sąnaudas; mažiau medžiagų atliekų ir mažos gamybos sąnaudos didelio masto gamyboje.
Antra, lengvosios gamybos technologijos kategorija automobilių pramonėje
Lengvosios pramonės technologiją automobilių pramonėje galima suskirstyti į tris kategorijas: lengvasis „šaltasis“ apdorojimas, lengvasis „karštasis“ perdirbimas ir greitasis lengvasis prototipų sudarymas.
1. Lengva „šalto“ apdorojimo technologija
Lengvosios gamybos technologijos, atitinkančios įprastus šaltojo darbo procesus, apima pjovimą lazeriu, gręžimą lazeriu, žymėjimą lazeriu ir pjovimą lazeriu.
Pjovimo lazeriu greitis yra greitas, pjūvis lygus ir lygus, apipjaustymo paralelizmas yra geras, vėlesnis apdorojimas neperkamas; plyšys siauras; plyšys neturi mechaninio įtempio ir neturi šlyties; apdorojimo tikslumas yra aukštas, pakartojamumas yra geras, o ruošinio paviršius nėra pažeistas.
Gręžimo lazeriu greitis ir didelis efektyvumas, tinkamas apdoroti daugybę didelio tankio grupių skylių; gręžiant lazeriu, galima gauti didelį gylio ir skersmens santykį, jį galima apdoroti ant kietų, trapių, minkštų ir kitų medžiagų, net ir mažose skylėse apdirbamos sunkiai apdorojamos medžiagos nuolydis; gręžimo lazeriu procesas yra švarus ir neužterštas.
Lazerinis žymėjimas yra bekontaktis, greitas, žymėti nėra lengva, žymėjimo lazeriu mašiną lengva derinti su dujotiekiu.
Pjaustymas lazeriu yra procesas, panašus į frezavimą apdirbant. Medžiagai sluoksniuoti po sluoksnį naudojamas fokusuotas lazerio spindulys.
2. Lengva „karšto“ apdorojimo technologija
Šviesos gamybos būdai, atitinkantys įprastus terminio apdorojimo būdus, apima suvirinimą lazeriu, paviršiaus stiprinimą lazeriu, apdengimą lazeriu ir legiruotą.
Suvirinimas lazeriu yra procesas, kurio metu aukšto intensyvumo lazerio spindulys naudojamas vietoje išlydomo metalo šiltinti aukščiau lydymosi temperatūros, kad susidarytų suvirinta jungtis. Jis gali suvirinti specialias medžiagas, tokias kaip aukšto lydymosi temperatūros metalus, nemetalus, kompozicines medžiagas ir kt. Taip pat gali suvirinti skirtingas medžiagas ir suvirinti specialias konstrukcijas; suvirinimas atlieka „savaiminio valymo“ funkciją, suvirinimo kokybė yra aukšta; suvirinimas gali būti atliekamas tiksliai, paprastai nereikalingas metalo užpildymas; lazerio spindulys ir keli įtaisai sudaro lanksčią apdorojimo sistemą per šviesos kreipiamąją sistemą, suvirinimo laipsnis yra aukštas, o gamybos efektyvumas yra aukštas; suvirinant didelės energijos spinduliuote, didžiausia lazerinio suvirinimo ypatybė yra tai, kad nereikia vakuumo kameros ir nesudaroma rentgeno spinduliuotė. .
Lazerinis paviršiaus tobulinimas yra padalintas į lazerio fazės transformacijos grūdinimą ir lazerio sintezės grūdinimą. Lazerio fazės transformacijos grūdinimas, dar žinomas kaip lazerio gesinimas, yra skirtas greitai nuskaityti ruošinį didelės energijos lazerio spinduliu, kad apšvitinto metalo ar lydinio paviršiaus temperatūra labai dideliu greičiu pakiltų iki taško, aukštesnio už fazės tašką. Kai lazerio spindulys palieka švitintą dalį, dėl šilumos laidumo substratas, esantis šaltoje būsenoje, greitai atšaldomas ir savaime aušinamas bei gesinamas, kad būtų gaunama gerai sukietėjusi sluoksnio struktūra, o kietumas paprastai yra didesnis nei įprastas gesinimo kietumas; sintezės lazeriu kietėjimo procesas yra panašus į aukščiau aprašytą procesą, išskyrus tai, kad lazeris gamina. Medžiagos paviršius kaitinamas iki aukštesnės temperatūros, o galutinės dalies paviršiuje susidaro smulkios liepsnos grūdintas sluoksnis.
Apklijavimui lazeriu naudojamas didelės energijos lazerio pluoštas, kad būtų galima apšviesti nusodintą medžiagą ir greitai ją sulydyti plonu sluoksniu ant substrato paviršiaus, kad susidarytų lydinio danga, turinti visiškai skirtingas kompozicijas ir savybes, metalurgiškai sujungtas su pagrindu.
3. Greitas prototipų sudarymas
Optinio greitojo prototipų kūrimo technologijos principas yra valdyti modelį ir duomenis pagal kompiuterio valdomos dalies paketą. Lazerio spindulys yra naudojamas kietinant formavimo medžiagą sluoksniu po sluoksnio. Dalies paviršius (sluoksnis) sukonstruotas taškais ir linijomis, o paviršius tiksliai sudedamas į tris matmenis. Kieto modelio ar jo dalies procesas. Naudojant optinę greitojo prototipų kūrimo technologiją, galima žymiai sutrumpinti produkto kūrimo ciklą, smarkiai sumažinti kūrimo sąnaudas ir greitai pagaminti produktus, kurie prisitaiko prie rinkos pokyčių, taip pat išlaikyti ir sustiprinti gaminių konkurencingumą rinkoje. Tuo pačiu metu optinio greitojo prototipų kūrimo technologijos naudojimas taip pat yra veiksmingas techninis būdas pasiekti lygiagrečią inžineriją ir greitą gamybą.
Naujajame amžiuje automobilių pramonė pereina į liesos gamybos etapą, kuris gali atlikti lankstų apdorojimą pagal vartotojo reikalavimus. Automobilių pramonė sukūrė lankstų modulinį gamybos metodą. Šiuolaikinė automobilių pramonė taip pat vystosi aukštųjų technologijų linkme, o automobilių technologijos patiria tradicinės mechaninės gamybos technologijos transformaciją į pažangias gamybos technologijas. Šviesos gamybos technologija suteikė gyvybiškumo kuriant ir gaminant automobilius. Galima tikėtis, kad lengvosios gamybos technologijos pritaikymas automobilių pramonėje sparčiai vystysis šiame amžiuje ir taps svarbiu perdirbimo metodu automobilių pramonei.
