Ως τεχνολογίας υψηλής τεχνολογίας, τεχνολογία λέιζερ έχει εφαρμοστεί σχεδόν σε όλους τους τομείς της ζωής. Η τεχνολογία επεξεργασίας λέιζερ αναφέρεται σε διάφορες προηγμένες τεχνολογίες επεξεργασίας υλικών που χρησιμοποιούν δέσμες λέιζερ υψηλής ενεργειακής πυκνότητας ως μέσο για την αλλαγή της μορφής ή των ιδιοτήτων των υλικών μέσω φυσικών και χημικών αλληλεπιδράσεων μεταξύ ακτίνων λέιζερ και υλικών. Η επεξεργασία με λέιζερ περιλαμβάνει πολλαπλούς κλάδους όπως η φυσική λέιζερ, τα υλικά, τα ηλεκτρονικά, τα μηχανήματα και η μηχανική μεταφορά θερμότητας και ενσωματώνει πολλαπλές τεχνολογίες όπως το λέιζερ, την κατασκευή, τον έλεγχο και την εφαρμογή υπολογιστών. Έχει γίνει μια τυπική προηγμένη τεχνολογία κατασκευής που διασχίζει πολλούς κλάδους και ενσωματώνει πολλαπλές τεχνολογίες. Η επεξεργασία με λέιζερ έχει τα χαρακτηριστικά της μη επαφής, της μη ρύπανσης, της μικρής επιφάνειας που επηρεάζεται από τη θερμότητα, της υψηλής ακρίβειας επεξεργασίας και της προαιρετικής επεξεργασίας περιοχής και είναι αναντικατάστατη από άλλες μεθόδους παραγωγής υπό συγκεκριμένες συνθήκες επεξεργασίας. Ως εκ τούτου, η τεχνολογία λέιζερ έχει εφαρμοστεί σε πολλές βιομηχανίες.

Λόγω των χαρακτηριστικών της δικής τους εφαρμογής και της πολυπλοκότητας του αντικειμένου εργασίας, τα γεωργικά μηχανήματα, ειδικά οι οπισθοδρομικές μέθοδοι σχεδιασμού και επεξεργασίας στη βιομηχανία κατασκευής γεωργικών μηχανημάτων, έχουν λίγες καινοτομίες, μεγάλους κύκλους ανάπτυξης νέων προϊόντων, υψηλό κόστος, ακατέργαστη ποιότητα κατασκευής, και σχετικά μικρή διάρκεια ζωής του προϊόντος. Προκειμένου να βελτιωθεί δυναμικά η τεχνολογία κατασκευής των γεωργικών μηχανημάτων και να αναπτυχθεί παράλληλα με άλλες βιομηχανίες κατασκευής μηχανημάτων, είναι απαραίτητο να αυξηθεί η εφαρμογή προηγμένων τεχνολογιών κατασκευής όπως το λέιζερ στη γεωργική κατασκευή και να βελτιωθεί το επίπεδο σύγχρονης τεχνολογίας παραγωγής της κατασκευής γεωργικών μηχανημάτων επιχειρήσεις.

Εφαρμογή της ταχείας πρωτοτυποποίησης με λέιζερ στην κατασκευή γεωργικών μηχανημάτων:

Η τεχνολογία ταχείας δημιουργίας πρωτοτύπων είναι ένας γενικός όρος για την τεχνολογία ταχείας παραγωγής δειγμάτων ή εξαρτημάτων που βασίζονται απευθείας σε μοντέλα CAD. Ενσωματώνει σύγχρονα επιστημονικά και τεχνολογικά επιτεύγματα όπως η τεχνολογία CAD, η τεχνολογία CNC, η τεχνολογία λέιζερ και η τεχνολογία υλικών και αποτελεί σημαντικό μέρος της προηγμένης τεχνολογίας κατασκευής. Μπορεί αυτόματα, άμεσα, γρήγορα και με ακρίβεια να υλοποιήσει τις ιδέες σχεδίασης σε πρωτότυπα με ορισμένες λειτουργίες ή να κατασκευάσει άμεσα εξαρτήματα βασισμένα σε μοντέλα CAD (ηλεκτρονικά μοντέλα) και να δημιουργήσει σχεδόν οποιαδήποτε περίπλοκα εξαρτήματα χωρίς καλούπια και εργαλεία, λύνοντας το πρόβλημα της γρήγορης σύνδεσης από το σχεδιασμό έως το βιομηχανοποίηση. Επομένως, αυτή η τεχνολογία μπορεί γρήγορα να αξιολογήσει και να τροποποιήσει τα σχέδια προϊόντων, να συντομεύσει αποτελεσματικά τον κύκλο Ε&Α του προϊόντος, να μειώσει το κόστος ανάπτυξης, να καλύψει τις απαιτήσεις της σημερινής ολοένα και πιο ανταγωνιστικής αγοράς για ταχεία ανάπτυξη και ταχεία παραγωγή νέων προϊόντων και να βελτιώσει την ανταγωνιστικότητα των προϊόντων στην αγορά και την συνολική ανταγωνιστικότητα των επιχειρήσεων.

Η επιλεκτική πυροσυσσωμάτωση με λέιζερ είναι μια από τις σημαντικές μεθόδους διεργασίας στην κατασκευή ταχείας πρωτοτυποποίησης. Αυτή η τεχνολογία χρησιμοποιεί την αρχή της προσθήκης υλικών στρώμα προς στρώμα για να τεμαχίσει και να χωρίσει το τρισδιάστατο συμπαγές μοντέλο για να δημιουργήσει μια διαδρομή σάρωσης για πυροσυσσωμάτωση λέιζερ. στη συνέχεια, η δέσμη λέιζερ σαρώνεται κατά μήκος της διαδρομής σάρωσης από έναν σαρωτή λέιζερ xY για τη σύντηξη και την αφομοίωση του ίδιου υλικού σκόνης σώματος (όπως πλαστική σκόνη, σκόνη νάιλον, κερί, κεραμικό ή), μικτή σκόνη μετάλλου και συνδετικού υλικού ή σκόνη μετάλλου, κτλ. στρώση με στρώση. Μετά την πυροσυσσωμάτωση και τη στοίβαξη στρώσης προς στρώση, τελικά σχηματίζεται το απαιτούμενο τρισδιάστατο τεμάχιο εργασίας. Αυτή η μέθοδος κατασκευής έχει τα χαρακτηριστικά της γρήγορης ταχύτητας διαμόρφωσης, της υψηλής ακρίβειας, της καλής ποιότητας επιφάνειας, της απλής μετα-επεξεργασίας και της εξοικονόμησης χρόνου. Είναι μια τεχνολογία ζωτικής σημασίας και έχει δημιουργήσει μια νέα μέθοδο για την ανάπτυξη της τεχνολογίας κατασκευής.

Η παραγωγική διαδικασία των γεωργικών μηχανημάτων έχει τα δικά της χαρακτηριστικά. Τα περισσότερα μέρη έχουν πολύπλοκα σχήματα, όπως μηχανήματα άροσης, μηχανήματα προετοιμασίας γης και μηχανήματα συγκομιδής. Επιπλέον, υπάρχουν πολλές σύνθετες καμπύλες επιφάνειες, όπως η κυρτή επιφάνεια του σώματος του αρότρου, η περιστροφική λεπίδα του βραχίονα, η πτερωτή αντλίας νερού και η βίδα τροφοδοσίας κ.λπ., και τα σχήματά τους πρέπει να ρυθμιστούν ανάλογα με τη συγκεκριμένη κατάσταση παραγωγής. Ως εκ τούτου, η ανάπτυξη τέτοιων εξαρτημάτων γεωργικών μηχανημάτων χρησιμοποιώντας παραδοσιακές μεθόδους μηχανικής επεξεργασίας όχι μόνο απαιτεί πολύ χρόνο και πολύπλοκη τεχνολογία επεξεργασίας, αλλά είναι επίσης δύσκολο να επιτευχθεί το επιθυμητό αποτέλεσμα. Η χρήση προηγμένης ολοκληρωμένης τεχνολογίας ταχείας δημιουργίας πρωτοτύπων λέιζερ όχι μόνο συντομεύει σημαντικά τον κύκλο ανάπτυξης νέων προϊόντων και μειώνει το κόστος ανάπτυξης, αλλά βελτιώνει επίσης την ποιότητα κατασκευής σε σχέση με τις παραδοσιακές μεθόδους κατασκευής.

Εφαρμογή ενίσχυσης επιφάνειας λέιζερ και θερμική επεξεργασία:

Τεχνολογία ενίσχυσης επιφανειών και θερμικής επεξεργασίας με λέιζερ είναι ένας νέος τύπος τεχνολογίας επεξεργασίας επιφανειών υλικού που αναπτύχθηκε τα τελευταία 20 χρόνια. Η αρχή της τεχνολογίας ενίσχυσης της επιφάνειας λέιζερ είναι να χρησιμοποιεί τα χαρακτηριστικά της ισχυρής ικανότητας διείσδυσης του λέιζερ. Όταν η μεταλλική επιφάνεια θερμαίνεται σε μια κρίσιμη θερμοκρασία μετάπτωσης ακριβώς κάτω από το σημείο τήξης, η επιφάνειά της ωστενιοποιείται γρήγορα, και στη συνέχεια αυτοψύχεται και σβήνει γρήγορα και η μεταλλική επιφάνεια ενισχύεται γρήγορα. Η ενίσχυση της επιφάνειας με λέιζερ και η θερμική επεξεργασία μπορούν να χωριστούν σε τρεις κατηγορίες: Πρώτον, το μέταλλο δεν λιώνει όταν το λέιζερ ακτινοβολείται, αλλά η δομή αλλάζει. Αυτός ο τύπος διαδικασίας είναι κυρίως η σκλήρυνση αλλαγής φάσης με λέιζερ (σβέση με λέιζερ). Δεύτερον, το μέταλλο λιώνει όταν το λέιζερ ακτινοβολείται και η δομή αλλάζει μετά την ψύξη ή προστίθενται άλλα στοιχεία για τη βελτίωση των ιδιοτήτων της επιφάνειας, συμπεριλαμβανομένης της τήξης με λέιζερ, της κράματος λέιζερ, της αμορφοποίησης με λέιζερ και της μικροκρυστάλλωσης. Τρίτον, η μεταλλική επιφάνεια εξατμίζεται όταν το λέιζερ ακτινοβολείται, προκαλώντας έτσι μια αλλαγή στη δομή. Αυτός ο τύπος διαδικασίας είναι κυρίως σκλήρυνση με λέιζερ. Η κοινή θεωρητική βάση των προαναφερθέντων διάφορων διαδικασιών θερμικής επεξεργασίας λέιζερ είναι ο νόμος της αλληλεπίδρασης μεταξύ λέιζερ και ύλης και η μεταλλουργική του συμπεριφορά.

Η θερμική επεξεργασία με λέιζερ είναι η ανάπτυξη και το συμπλήρωμα της παραδοσιακής τεχνολογίας θερμικής επεξεργασίας. Μπορεί να λύσει τα προβλήματα ενίσχυσης του υλικού που άλλες μέθοδοι επεξεργασίας επιφανειών δεν μπορούν να λύσουν ή είναι δύσκολο να επιλυθούν. Μετά την επεξεργασία με λέιζερ, η επιφανειακή αντοχή του στρώματος χύτευσης μπορεί να φτάσει το HRC60 ή υψηλότερο και η επιφανειακή σκληρότητα του μεσαίου άνθρακα, του χάλυβα υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα και του κράματος χάλυβα μπορεί να φτάσει το HRC70 ή υψηλότερο, βελτιώνοντας έτσι την αντοχή στη φθορά, την αντοχή στην κόπωση, την αντίσταση στη διάβρωση και την οξείδωση αντίσταση και παρατείνει τη διάρκεια ζωής του.

Η θερμική επεξεργασία με λέιζερ χρησιμοποιείται ευρέως στην αυτοκινητοβιομηχανία. Σχεδόν όλα τα βασικά μέρη πολλών οχημάτων (όπως μπλοκ κυλίνδρων, επένδυση κυλίνδρων, στροφαλοφόρος άξονας, εκκεντροφόρος άξονας, βαλβίδα εξαγωγής, έδρα βαλβίδας ή δακτύλιος εμβόλου κ.λπ.) μπορούν να υποβληθούν σε επεξεργασία με θερμική επεξεργασία λέιζερ HJ. Ομοίως, οι γεωργικές ατμομηχανές θα πρέπει επίσης να χρησιμοποιούνται ευρέως. Στην αγροτική παραγωγή οι συνθήκες εργασίας των μηχανών ποικίλλουν. Ορισμένα μηχανήματα (άροτρα, καλλιεργητές, σπαρτικές μηχανές και θεριζοαλωνιστικές μηχανές) λειτουργούν απευθείας σε λειαντικά μέσα, προκαλώντας τη γρήγορη φθορά πολλών εξαρτημάτων. Από την άλλη πλευρά, για να αποκτήσει επαρκή αντοχή, η κατανάλωση υλικού του μηχανήματος είναι μεγάλη, γεγονός που όχι μόνο σπαταλά υλικά αλλά φαίνεται και ογκώδες. Για τέτοια μέρη, η σκληρότητα μετά την επεξεργασία σκλήρυνσης με λέιζερ είναι 5% έως 20% υψηλότερη από αυτή της συμβατικής απόσβεσης. Το κράμα λέιζερ μπορεί να επιλέξει νέα υλικά για να σχηματίσει ένα νέο στρώμα κράματος με βάση το υπόστρωμα για να επιτύχει ικανοποιητική απόδοση. Επιπλέον, λόγω της βελτιωμένης απόδοσης μετά την επεξεργασία, μπορούν να επιλεγούν υποστρώματα χαμηλής απόδοσης, μειώνοντας έτσι τη μάζα του υποστρώματος.

Εφαρμογή λέιζερ στην επισκευή ανταλλακτικών γεωργικών μηχανημάτων:

Επένδυση με λέιζερ (Επίσης γνωστή ως τήξη με λέιζερ) είναι μια νέα τεχνολογία τροποποίησης επιφάνειας. Προσθέτει υλικό επένδυσης στην επιφάνεια του υποστρώματος και χρησιμοποιεί μια δέσμη λέιζερ υψηλής ενέργειας για να το λιώσει μαζί με ένα λεπτό στρώμα στην επιφάνεια του υποστρώματος για να σχηματίσει ένα στρώμα επένδυσης πλήρωσης που είναι μεταλλουργικά συνδεδεμένο στην επιφάνεια του υποστρώματος . Δεδομένου ότι η επένδυση λέιζερ μπορεί να επενδύσει υλικά υψηλού σημείου τήξης στην επιφάνεια υποστρωμάτων χαμηλού σημείου τήξης και η σύνθεση των υλικών δεν περιορίζεται από τις συνήθεις θερμοδυναμικές συνθήκες της μεταλλουργίας του κράματος. Επομένως, το φάσμα των υλικών επένδυσης που χρησιμοποιούνται είναι αρκετά ευρύ, συμπεριλαμβανομένων των κραμάτων με βάση το νικέλιο, το κοβάλτιο, τα κράματα με βάση το σίδηρο, τα σύνθετα υλικά από κράμα καρβιδίου και τα κεραμικά υλικά. Μεταξύ αυτών, η επένδυση λέιζερ υλικών κραμάτων και σύνθετων υλικών καρβιδίου είναι σχετικά ώριμη και έχει τεθεί σε πρακτική χρήση. Λόγω της σχεδόν αδιαβατικής διαδικασίας ταχείας θέρμανσης που δημιουργείται από την υψηλή ενεργειακή πυκνότητα της δέσμης λέιζερ, η επένδυση λέιζερ έχει μικρότερη θερμική επίδραση στο υπόστρωμα και προκαλεί λιγότερη παραμόρφωση. Ο έλεγχος της ενέργειας εισόδου του λέιζερ μπορεί επίσης να περιορίσει την αραίωση του υποστρώματος σε πολύ χαμηλό επίπεδο (λιγότερο από 10%), διατηρώντας έτσι την εξαιρετική απόδοση του αρχικού υλικού επένδυσης.

Επομένως, η τεχνολογία επένδυσης λέιζερ μπορεί να βελτιώσει την αντοχή στη φθορά και τη διάβρωση της επιφάνειας του υλικού και χρησιμοποιείται κυρίως για την επισκευή εξαρτημάτων μετά τη φθορά και τη βελτίωση της απόδοσης των πρόσφατα κατασκευασμένων εξαρτημάτων. Για σημαντικά εξαρτήματα (όπως χιτώνια κυλίνδρων και έμβολα σε γεωργικά μηχανήματα), λόγω του μεγάλου φόρτου εργασίας, της υψηλής θερμοκρασίας, της υψηλής πίεσης, της διάβρωσης και των διαφορετικών βαθμών τριβής, η ποσότητα φθοράς είναι πολύ μεγάλη και τα εξαρτήματα πρέπει να απορριφθούν και να αντικατασταθούν τακτικά. Για μηχανήματα άροσης, μηχανήματα προετοιμασίας γης και μηχανήματα συγκομιδής (όπως άροτρα, καλλιεργητές, σπαρτικές μηχανές και θεριζοαλωνιστικές μηχανές), η τοπική φθορά είναι πολύ γρήγορη κατά τη λειτουργία και τα εξαρτήματα διαλύονται λόγω τοπικής ζημιάς. Προκειμένου να αυξηθεί η διάρκεια ζωής των ανταλλακτικών, οι εργασίες επισκευής έχουν μεγάλη σημασία. Η επεξεργασία λέιζερ έχει το μοναδικό πλεονέκτημα της επιλεκτικής επίδρασης και η επένδυση λέιζερ μπορεί εύκολα να επισκευάσει φθαρμένα μέρη, έτσι ώστε τα εξαρτήματα να μην απορρίπτονται λόγω τοπικής ζημιάς, να βελτιώνεται η αξιοπιστία και η διάρκεια ζωής των εξαρτημάτων και να επιτυγχάνονται και πάλι καλύτερες απαιτήσεις απόδοσης με το χαμηλότερο κόστος επένδυσης . Επιπλέον, η επισκευή καλουπιών με λέιζερ μπορεί να αυξήσει σημαντικά τη διάρκεια ζωής των καλουπιών και δεν περιορίζεται από το σχήμα και το μέγεθος. Θα πρέπει επίσης να προωθηθεί σθεναρά και να υιοθετηθεί στην κατασκευή γεωργικών μηχανημάτων.

Αρκετές σκέψεις για την εφαρμογή της τεχνολογίας λέιζερ στην κατασκευή γεωργικών μηχανημάτων:

1. Η τεχνολογία επεξεργασίας λέιζερ έχει προωθηθεί δυναμικά σε πολλές βιομηχανίες και η εφαρμογή της στην κατασκευή γεωργικών μηχανημάτων είναι επίσης επιτακτική. Ωστόσο, η επιλογή των τύπων επεξεργασίας και η χρήση λέιζερ πρέπει να ξεκινά από τα βασικά. Μόνο όταν αυτή η προηγμένη μέθοδος επεξεργασίας κατακτηθεί πλήρως, μπορεί να βελτιωθεί καλύτερα η παραδοσιακή διαδικασία και να ληφθούν υπόψη τα πλεονεκτήματα των νέων τεχνολογιών. Η τεχνολογία επεξεργασίας λέιζερ ενσωματώνει σύγχρονα επιστημονικά και τεχνολογικά επιτεύγματα όπως η τεχνολογία CAD, η τεχνολογία CNC, η τεχνολογία λέιζερ και η τεχνολογία υλικών, και η τεχνολογία καλύπτει ένα ευρύ φάσμα. Επομένως, όταν οι εταιρείες γεωργικών μηχανημάτων ασχολούνται με έργα κατασκευής λέιζερ, πρέπει να αναλύσουν τις δικές τους συνθήκες και ανάγκες, να συμβουλευτούν άλλες εταιρείες μηχανημάτων, να εντοπίσουν την κατεύθυνση, να βρουν το σημείο συνδυασμού, να προχωρήσουν βήμα προς βήμα και να αποφύγουν το λεγόμενο «ένα- βήμα". Επειδή η τεχνολογία επεξεργασίας λέιζερ αναπτύσσεται πολύ γρήγορα, καμία εταιρεία δεν μπορεί να το πετύχει σε ένα βήμα.
2. Η εφαρμογή της τεχνολογίας επεξεργασίας λέιζερ στην κατασκευή γεωργικών μηχανημάτων έχει γίνει σταδιακά δημοφιλής σε όλο τον κόσμο, κυρίως επειδή η βιομηχανία εντυπωσιάζεται από την εφαρμογή της τεχνολογίας λέιζερ και τα πραγματικά της αποτελέσματα. Επιπλέον, ο λόγος για την έλλειψη υιοθέτησης της τεχνολογίας λέιζερ πριν ήταν η ανεπαρκής δημοσιότητα της τεχνολογίας λέιζερ και η έλλειψη πρακτικής. Ως εκ τούτου, οι επιχειρήσεις γεωργικών μηχανημάτων θα πρέπει να εισάγουν και να απορροφούν ώριμα αποτελέσματα επιστημονικής έρευνας στη βιομηχανική παραγωγή το συντομότερο δυνατό, να κάνουν καλή χρήση των πολυλειτουργικών κέντρων επεξεργασίας λέιζερ που έχουν δημιουργηθεί στη βιομηχανία και να τα κάνουν να εξυπηρετούν περισσότερες επιχειρήσεις γεωργικών μηχανημάτων.
3. Τα τελευταία χρόνια, η τεχνολογία κατασκευής λέιζερ υψηλής ισχύος και βοηθητικού εξοπλισμού έχει βελτιωθεί ολοένα και περισσότερο και η βασική θεωρία και η τεχνολογία παραγωγής της έχουν γίνει ολοένα και πιο ώριμες. Σε σύγκριση με άλλο εξοπλισμό επεξεργασίας, η τιμή των λέιζερ υψηλής ισχύος δεν είναι πολύ υψηλή. Επομένως, η εφαρμογή της τεχνολογίας επεξεργασίας λέιζερ στην κατασκευή γεωργικών μηχανημάτων έχει ορισμένες εξωτερικές προϋποθέσεις. Επιπλέον, με την ταχεία ανάπτυξη της γεωργικής εκβιομηχάνισης, η δύναμη των γεωργικών μεταποιητικών επιχειρήσεων έχει ενισχυθεί σημαντικά και οι απαιτήσεις για την ποιότητα των προϊόντων γίνονται όλο και υψηλότερες, γεγονός που παρέχει εσωτερικά κίνητρα και συνθήκες για την εφαρμογή της τεχνολογίας επεξεργασίας λέιζερ στα γεωργικά μηχανήματα. βιομηχανοποίηση. Ως εκ τούτου, η εφαρμογή της τεχνολογίας επεξεργασίας λέιζερ στην κατασκευή γεωργικών μηχανημάτων είναι επί του παρόντος σε ισχύ. Μπορεί να προβλεφθεί ότι η εισαγωγή της τεχνολογίας επεξεργασίας λέιζερ θα βελτιώσει σημαντικά το επίπεδο κατασκευής των γεωργικών μηχανημάτων.