Kao visokotehnološka tehnologija, laserska tehnologija se primjenjuje u gotovo svim sferama života. Tehnologija laserske obrade odnosi se na različite napredne tehnologije obrade materijala koje koriste laserske zrake visoke gustoće energije kao sredstvo za promjenu oblika ili svojstava materijala kroz fizičke i kemijske interakcije između laserskih zraka i materijala. Laserska obrada uključuje više disciplina kao što su laserska fizika, materijali, elektronika, strojevi i inženjerski prijenos topline, te integrira više tehnologija kao što su laser, proizvodnja, kontrola i primjena računala. Postala je tipična napredna proizvodna tehnologija koja prelazi više disciplina i integrira više tehnologija. Laserska obrada ima karakteristike beskontaktne, bez zagađenja, male površine zahvaćene toplotom, visoke preciznosti obrade i opcione obrade površine, te je nezamjenjiva drugim metodama proizvodnje pod specifičnim uvjetima obrade. Stoga je laserska tehnologija primijenjena u mnogim industrijama.

Zbog karakteristika vlastite primjene i složenosti radnog objekta, poljoprivredna mehanizacija, posebno zaostalih metoda projektovanja i obrade u industriji proizvodnje poljoprivrednih mašina, ima malo inovacija, duge cikluse razvoja novih proizvoda, visoke troškove, grubu kvalitetu izrade, i relativno kratak vijek trajanja proizvoda. Kako bi se energično unaprijedila tehnologija proizvodnje poljoprivrednih strojeva i razvijala je paralelno s drugim industrijama proizvodnje strojeva, potrebno je povećati primjenu naprednih proizvodnih tehnologija kao što je laser u poljoprivrednoj proizvodnji i unaprijediti nivo savremene proizvodne tehnologije proizvodnje poljoprivrednih strojeva. preduzeća.

Primjena brzog laserskog prototipa u proizvodnji poljoprivrednih mašina:

Tehnologija brze izrade prototipa je opšti termin za tehnologiju brze proizvodnje uzoraka ili delova direktno zasnovanih na CAD modelima. On integriše savremena naučna i tehnološka dostignuća kao što su CAD tehnologija, CNC tehnologija, laserska tehnologija i tehnologija materijala, i važan je deo napredne tehnologije proizvodnje. Može automatski, direktno, brzo i precizno materijalizirati dizajnerske ideje u prototipove sa određenim funkcijama ili direktno proizvoditi dijelove na osnovu CAD modela (elektronskih modela), te generirati gotovo sve složene dijelove bez kalupa i alata, rješavajući problem brzog spajanja od dizajna do proizvodnja. Stoga ova tehnologija može brzo procijeniti i modificirati dizajn proizvoda, efektivno skratiti ciklus istraživanja i razvoja proizvoda, smanjiti troškove razvoja, ispuniti zahtjeve današnjeg sve konkurentnijeg tržišta za brzim razvojem i brzom proizvodnjom novih proizvoda, te poboljšati tržišnu konkurentnost proizvoda i sveobuhvatnu konkurentnost preduzeća.

Lasersko selektivno sinterovanje je jedna od važnih procesnih metoda u brzoj proizvodnji prototipa. Ova tehnologija koristi princip dodavanja materijala sloj po sloj da se iseče i particioniše trodimenzionalni čvrsti model da se generiše putanja skeniranja za lasersko sinterovanje; zatim, laserski snop se skenira duž putanje skeniranja pomoću xY laserskog skenera kako bi sinterirao i asimilirao isti materijal praha za tijelo (kao što je plastični prah, najlonski prah, vosak, keramika ili), miješani prah metala i veziva ili metalni prah, itd. sloj po sloj. Nakon sinterovanja i slaganja sloj po sloj, konačno se formira traženi trodimenzionalni radni komad. Ova metoda proizvodnje ima karakteristike velike brzine oblikovanja, visoke preciznosti, dobrog kvaliteta površine, jednostavne naknadne obrade i uštede vremena. To je vitalna tehnologija i stvorila je novu metodu za razvoj proizvodne tehnologije.

Proces proizvodnje poljoprivrednih mašina ima svoje karakteristike. Većina dijelova ima složene oblike, kao što su mašine za obradu tla, mašine za pripremu zemljišta i mašine za žetvu. Osim toga, postoje mnoge složene zakrivljene površine, kao što su zakrivljena površina tijela pluga, rotirajuća oštrica rotacione freze, propeler pumpe za vodu i dovodni vijak, itd., a njihov oblik je potrebno prilagoditi u skladu sa specifičnom proizvodnom situacijom. Stoga razvoj takvih dijelova poljoprivrednih strojeva korištenjem tradicionalnih metoda mehaničke obrade ne samo da traje dugo i složenu tehnologiju obrade, već je i teško postići željeni učinak. Upotreba napredne integrisane tehnologije brzog laserskog prototipa ne samo da značajno skraćuje razvojni ciklus novih proizvoda i smanjuje troškove razvoja, već i poboljšava kvalitet proizvodnje u odnosu na tradicionalne metode proizvodnje.

Primjena laserskog površinskog ojačanja i toplinske obrade:

Lasersko površinsko ojačavanje i tehnologija termičke obrade je nova vrsta tehnologije površinske obrade materijala razvijena u posljednjih 20 godina. Princip laserske tehnologije površinskog ojačavanja je da se koriste karakteristike snažne sposobnosti penetracije lasera. Kada se metalna površina zagrije na kritičnu prijelaznu temperaturu neposredno ispod tačke topljenja, njena površina se brzo austenitizira, a zatim brzo samoohlađuje i gasi, a površina metala brzo ojačava. Lasersko površinsko ojačavanje i termička obrada mogu se podijeliti u tri kategorije: Prvo, metal se ne topi kada je laser ozračen, već se struktura mijenja. Ova vrsta procesa je uglavnom lasersko očvršćavanje sa promenom faze (lasersko gašenje); drugo, metal se topi kada je laser ozračen, a struktura se mijenja nakon hlađenja ili se dodaju drugi elementi kako bi se poboljšala svojstva površine, uključujući lasersko topljenje, lasersko legiranje, lasersku amorfizaciju i mikrokristalizaciju; treće, metalna površina isparava kada se laser ozrači, što uzrokuje promjenu strukture. Ova vrsta procesa je uglavnom očvršćavanje laserom. Zajednička teorijska osnova gore navedenih različitih procesa laserske termičke obrade je zakon interakcije između lasera i materije i njegovo metalurško ponašanje.

Laserska toplinska obrada je razvoj i dopuna tradicionalne tehnologije toplinske obrade. Može riješiti probleme ojačanja materijala koje druge metode površinske obrade ne mogu riješiti ili ih je teško riješiti. Nakon laserskog tretmana, površinska čvrstoća sloja livenja može doseći HRC60 ili više, a površinska tvrdoća srednjeg ugljičnog čelika, visokougljičnog čelika i legiranog čelika može doseći HRC70 ili više, čime se poboljšava njegova otpornost na habanje, otpornost na zamor, otpornost na koroziju i oksidaciju otpornost i produženje vijeka trajanja.

Laserska termička obrada se široko koristi u automobilskoj industriji. Gotovo svi ključni dijelovi mnogih vozila (kao što su blok cilindra, košuljica cilindra, radilica, bregasto vratilo, izduvni ventil, sjedište ventila ili klipni prsten, itd.) mogu se tretirati toplotnom obradom HJ laserom. Slično tome, poljoprivredne lokomotive bi također trebale biti u širokoj upotrebi. U poljoprivrednoj proizvodnji uslovi rada mašina su različiti. Neke mašine (plugovi, kultivatori, sejalice i kombajni) rade direktno u abrazivnom mediju, što dovodi do brzog trošenja mnogih delova. S druge strane, da bi se postigla dovoljna čvrstoća, potrošnja materijala mašine je velika, što ne samo da troši materijale već se čini i glomaznim. Za takve dijelove, tvrdoća nakon tretmana laserskog kaljenja je 5% do 20% veća od tvrdoće kod konvencionalnog kaljenja. Lasersko legiranje može odabrati nove materijale za formiranje novog sloja legure na osnovu podloge kako bi se postigle zadovoljavajuće performanse. Osim toga, zbog poboljšanih performansi nakon tretmana, mogu se odabrati supstrati niskih performansi, čime se smanjuje masa podloge.

Primena lasera u popravci delova poljoprivrednih mašina:

Lasersko oblaganje (Također poznat kao lasersko topljenje) je nova tehnologija modifikacije površine. Dodaje materijal za oblaganje na površinu supstrata i koristi laserski snop visoke gustoće energije da ga otopi zajedno s tankim slojem na površini supstrata kako bi se formirao sloj za oblaganje koji je metalurški vezan na površini supstrata. . Budući da lasersko oblaganje može obložiti materijale visoke tačke topljenja na površini supstrata niske tačke topljenja, a sastav materijala nije ograničen uobičajenim termodinamičkim uslovima metalurgije legure. Stoga je raspon korištenih materijala za oblaganje prilično širok, uključujući legure na bazi nikla, kobalta, gvožđa, kompozitne materijale od karbidnih legura i keramičke materijale. Među njima, lasersko oblaganje legiranih materijala i karbidnih kompozitnih materijala je relativno zrelo i stavljeno je u praktičnu upotrebu. Zbog skoro adijabatskog brzog procesa zagrijavanja generiranog velikom gustoćom energije laserskog snopa, laserska obloga ima manji toplinski utjecaj na podlogu i uzrokuje manje deformacije. Kontrolisanje ulazne energije lasera takođe može ograničiti razblaživanje podloge na veoma nizak nivo (manje od 10%), čime se održavaju odlične performanse originalnog materijala za oblaganje.

Stoga, tehnologija laserskog oblaganja može poboljšati otpornost na habanje i otpornost na koroziju površine materijala, a uglavnom se koristi za popravak dijelova nakon habanja i poboljšanje performansi novoproizvedenih dijelova. Za važne dijelove (kao što su obloge cilindara i klipovi u poljoprivrednim strojevima), zbog velikog opterećenja, visoke temperature, visokog tlaka, erozije i različitih stupnjeva trenja, količina habanja je vrlo velika, a dijelove je potrebno odložiti i zamijeniti redovno. Za mašine za obradu tla, mašine za pripremu zemljišta i mašine za žetvu (kao što su plugovi, kultivatori, sejalice i kombajni), lokalno trošenje je veoma brzo tokom rada, a delovi se raspadaju zbog lokalnih oštećenja. Kako bi se produžio vijek trajanja dijelova, popravci su od velikog značaja. Laserska obrada ima jedinstvenu prednost selektivnog efekta, a laserska obloga može lako popraviti istrošene dijelove, tako da dijelovi ne bivaju raspadnuti zbog lokalnog oštećenja, poboljšati pouzdanost i vijek trajanja dijelova i postići bolje zahtjeve performansi uz najniže troškove ulaganja. . Osim toga, popravak kalupa laserom može uvelike produžiti vijek trajanja kalupa i nije ograničen oblikom i veličinom. Takođe ga treba snažno promovirati i usvojiti u proizvodnji poljoprivrednih mašina.

Nekoliko misli o primjeni laserske tehnologije u proizvodnji poljoprivrednih mašina:

1. Tehnologija laserske obrade snažno je promovirana u mnogim industrijama, a njena primjena u proizvodnji poljoprivrednih mašina je također imperativ. Međutim, odabir vrsta obrade i korištenje lasera mora početi od osnova. Tek kada se ova napredna metoda obrade u potpunosti ovlada, tradicionalni proces može biti bolje poboljšan i prednosti novih tehnologija se mogu iskoristiti. Tehnologija laserske obrade objedinjuje savremena naučna i tehnološka dostignuća kao što su CAD tehnologija, CNC tehnologija, laserska tehnologija i tehnologija materijala, a tehnologija pokriva širok spektar. Stoga, kada su kompanije za poljoprivrednu mehanizaciju angažovane u projektima proizvodnje lasera, moraju analizirati svoje uslove i potrebe, konsultovati se sa drugim proizvođačima mašina, identifikovati pravac, pronaći tačku kombinacije, nastaviti korak po korak i izbegavati tzv. korak". Budući da se tehnologija laserske obrade vrlo brzo razvija, nijedna kompanija to ne može postići u jednom koraku.
2. Primena tehnologije laserske obrade u proizvodnji poljoprivrednih mašina postepeno je postala popularna širom sveta, uglavnom zbog toga što je industrija impresionirana primenom laserske tehnologije i njenim stvarnim efektima. Uz to, razlog neusvajanja laserske tehnologije ranije je bio nedovoljan publicitet laserske tehnologije i nedostatak prakse. Zbog toga bi preduzeća poljoprivredne mehanizacije trebalo da što pre uvedu i apsorbuju zrele naučno-istraživačke rezultate u industrijsku proizvodnju, da dobro iskoriste multifunkcionalne centre za lasersku obradu koji su uspostavljeni u industriji i da ih nateraju da opslužuju više poljoprivrednih mašina.
3. Poslednjih godina tehnologija proizvodnje lasera velike snage i pomoćne opreme se sve više unapređuje, a njena osnovna teorija i tehnologija proizvodnje postaju sve zrelije. U poređenju sa drugom opremom za obradu, cena lasera velike snage nije previsoka. Stoga primjena tehnologije laserske obrade u proizvodnji poljoprivrednih mašina ima određene vanjske uslove. Osim toga, brzim razvojem poljoprivredne industrijalizacije, snaga poljoprivrednih proizvodnih preduzeća je značajno ojačana, a zahtjevi za kvalitetom proizvoda sve veći i veći, što stvara internu motivaciju i uslove za primjenu tehnologije laserske obrade u poljoprivrednim strojevima. proizvodnja. Stoga je primjena tehnologije laserske obrade u proizvodnji poljoprivrednih mašina trenutno prisutna. Može se predvidjeti da će uvođenje tehnologije laserske obrade značajno unaprijediti nivo proizvodnje poljoprivrednih mašina.