《金属材料加工工艺中激光技术的应用》
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摘 要：激光技术具有集成性能优、加工效率高、成本支出低等优势,其在不断发展进程中已成为部分领域中必不可少的技术要素.目前,激光切割、激光焊接等激光技术已在不同程度层面上应用于金属材料加工工艺中.为了能够有效的增强实际应用效果,需要优化激光技术中设定的参数量值,构建最佳的金属加工工艺数据库,从而在一定程度上实现激光工艺的自动化应用.
关键词：金属材料;加工工艺;激光技术
随着科学技术的不断创新和发展,金属材料加工工艺中激光技术的应用包含不同的表现模式,如激光焊接,激光切割等,该激光技术均能够在一定程度上辅助相应的金属材料加工工艺有效实施,使得整个加工工艺的流程及质量得到大幅度增强,为后续的研究提供借鉴.
1金属材料加工工艺中激光技术的应用原理
對于激光技术而言,其实际上属于光线类型中的一种特殊表现模式,与日常情况下的普通光相比,其具有单色性、相干性及平行性等特征.在相应的设置条件下,激光能够在实际应用区域范畴内构建符合标准的管控模式,对整个加工工艺进行合理的管理.在此过程中通过使用相关设施实现激光技术的聚焦功能[1].
当光线汇集于一点位置处,将会产生一定的温度,其与激光的实际原理一致,但由于激光自身具有特殊性质,其产生的温度是普通温度的数十倍甚至数百倍.因此将聚焦后的激光照射至金属加工工艺产品上,产品表面将直接加热,由于外界环境中温度和应力的干扰,使得金属加工工件表面处于软化模式下,甚至较为严重的还会出现破裂的现象[2].在整个工件切割过程中,需要依据工件的不同厚度程度、耐热性等有效的控制激光聚焦的整体强度,在操作过程中按照一定的速度移动激光以完成切割.
2 金属材料加工工艺中激光技术的应用现状
2.1 激光切割
激光切割不仅是一项核心的激光加工工艺技术,而且还是金属材料加工领域范畴内必不可少的关键技术.福特、丰田等汽车企业均已在汽车装配线上,较为广泛地使用激光切割技术.与传统模式下的切割技术相比,激光切割能够在最小的基础面板层面上,加工出不同规格、不同精度的零部件,消除了金属模具的局限性,获得优良的加工成果.
激光切割技术广泛的应用于切割不同模式下的不锈钢设备部件中,对于加工数量、加工质量等不同情况,均展示出其优质性能的特点.目前,激光切割技术已逐渐应用于机械制造行业领域内,并成为该行业发展的核心支撑力.在此过程中输出功率为2kW的CO2激光设备装置是常规模式下的切割工具,其能够切割的不锈钢最大厚度为8mm,普通碳钢的最大厚度为12mm.
2.2 激光焊接
目前,激光焊接技术能够满足汽车传动系统中70%零部件的基本焊接要求.与传统模式下的焊接技术相比,激光焊接不仅能够在一定程度上有效的增强提高零部件的应用周期长度,而且还能够减少零部件的使用成本,充分的展现出其独特的实用价值.
对于激光焊接过程中的组合部件而言,其主要是将随意分散的扁平部件焊接成一个主体并将其压制成形.通过焊接组合部件,不仅能够根据实际应用情况降低工件的使用总数量,而且还能够在一定程度上有效的提升组合部件的基本性能,降低整个车身的重量,从而优化了汽车整体核心性能.以雅阁汽车为例,其车门主要是由1.4mm钢板和0.7mm薄板通过焊接和冲压制成,能够使车门的总重量减少40%.
2.3 激光钻孔
激光钻孔是一种传统且实用的金属材料加工工艺技术.随着科学技术的不断创新和发展,部件的空径长度越来越小,但性能呈大幅度提升.实际上,若在飞机机翼上打一个半径为0.032mm的50000个孔,由于降低了气流阻力,可以节省40%的燃油量.
早在1960年代初期阶段,我国就已将该项激光钻孔技术应用于钟表制造行业领域范畴内.目前,其累计产值已超过23亿元.但与发达国家相比较而言,我国具有较大的进步空间.如今,激光钻孔技术已广泛应用于药品制造、食品加工生产、飞机制造等相关行业,为各个行业的发展带来了巨大的物质和精神财富.
3 金属材料加工工艺中激光技术的应用前景
基于金属材料加工工艺中激光技术的实际应用而言,根据相关研究结果认为其可以通过以下两个层面的内容,努力来增强激光技术的应用范围和强度.
第一,优化激光加工工艺的部件量值参数,构建科学合理的加工工艺部件数据库.无论是激光照射的周期长度,还是激光照射强度、区域范围等,均能够通过人为干预的模式进行相应的管理和控制.基于上述的相关理论研究,激光加工工艺具有较为显著的多样化特征.因此,为了充分发挥金属材料加工工艺中激光技术的优势,能够在一定程度上依据根据不同的加工形式和对象建立科学合理的参数设置理论,为激光加工工艺技术提供可靠的衡量标准.
大力拓展激光多位置分时集成加工.激光光源能够独立控制激光照射周期长度和能量密度.在这种情况下,不同工位的分时能够依据既定的条件实现多种综合模式的基本处理方式,在同一机械设备上完成激光切割、激光焊接等激光技术,从而达到综合处理的显著成果.由于可以显著的看出,激光多位置分时集成处理技术是激光加工工艺技术发展的必然趋势.
结束语
基于上述的详细分析和研究,随着科学技术的不断创新和发展,在金属材料加工工艺中强化激光技术的的应用是一项重要的工程.为了巩固金属材料加工工艺的发展基础,提高金属加工工艺中激光技术应用的实效性,需要时刻注意以下几点问题：首先,应清楚认识到提升激光技术在金属材料工艺应用的必要性.其次,应全面分析激光技术在金属材料加工技术中的基本应用现状、目前存在的问题及针对相应问题的应对策略.最后,在金属材料加工工艺中应科学的掌握激光技术的应用路径.只有这样,才能在未来的发展进程中实属材料加工的持续高效发展.
参考文献：
[1] 徐章地. 金属材料加工工艺中激光技术应用分析[J]. 科学与财富,2017,12（21）：153-153.
[2] 田晗. 激光技术在金属材料加工工艺中的应用[J]. 技术与市场,2016,5（11）：103-103.
（作者单位：南京邮电大学）
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金属材料和加工工艺引用文献:
[1] 金属材料和加工工艺在职开题报告范文 金属材料和加工工艺相关本科论文范文2500字
[2] 加工论文范文 关于金属材料和切削加工大学毕业论文范文2000字
[3] 工艺论文写作资料范文 金属材料和材料科学有关开题报告范文8000字
