Selle kõrgtehnoloogiline tehnoloogia, lasertehnoloogia on rakendatud peaaegu kõigil elualadel. Lasertöötlustehnoloogia viitab mitmesugustele täiustatud materjalitöötlustehnoloogiatele, mis kasutavad suure energiatihedusega laserkiirte vahendina materjalide kuju või omaduste muutmiseks laserkiirte ja materjalide vahelise füüsikalise ja keemilise koostoime kaudu. Lasertöötlus hõlmab mitmeid valdkondi, nagu laserfüüsika, materjalid, elektroonika, masinad ja soojusülekanne, ning integreerib mitmeid tehnoloogiaid, nagu laser, tootmine, juhtimine ja arvutirakendused. Sellest on saanud tüüpiline arenenud tootmistehnoloogia, mis läbib mitut valdkonda ja integreerib mitut tehnoloogiat. Lasertöötlusel on kontaktivaba, saastevaba, väikese kuumusest mõjutatud ala, kõrge töötlemise täpsuse ja valikulise ala töötlemise omadused ning see on teatud töötlemistingimustes asendamatu muude tootmismeetoditega. Seetõttu on lasertehnoloogiat rakendatud paljudes tööstusharudes.

Põllumajandusmasinate iseärasuste ja tööobjekti keerukuse tõttu on põllumajandusmasinatel, eriti põllumajandusmasinate tootmistööstuse tagurpidi projekteerimisel ja töötlemismeetoditel, vähe uuendusi, pikad uute toodete arendustsüklid, kõrged kulud, töötlemata tootmiskvaliteet, ja toote suhteliselt lühike eluiga. Põllumajandusmasinate tootmistehnoloogia jõuliseks täiustamiseks ja arendamiseks paralleelselt teiste masinaid tootvate tööstusharudega on vaja suurendada kõrgtehnoloogiliste tootmistehnoloogiate nagu laser rakendamist põllumajandustootmises ning tõsta põllumajandusmasinate tootmise kaasaegset tootmistehnoloogia taset. ettevõtetele.

Laseri kiirprototüüpide kasutamine põllumajandusmasinate tootmisel:

Kiirprototüüpimise tehnoloogia on üldnimetus proovide või osade kiireks tootmiseks, mis põhinevad otseselt CAD-mudelitel. See ühendab kaasaegsed teadus- ja tehnikasaavutused nagu CAD-tehnoloogia, CNC-tehnoloogia, lasertehnoloogia ja materjalitehnoloogia ning on arenenud tootmistehnoloogia oluline osa. See suudab automaatselt, vahetult, kiiresti ja täpselt realiseerida disainiideed teatud funktsioonidega prototüüpideks või toota otse CAD-mudelitel (elektroonilistel mudelitel) põhinevaid osi ning genereerida peaaegu kõiki keerulisi osi ilma vormide ja tööriistadeta, lahendades kiire dokkimise probleemi projekteerimisest kuni disainini. tootmine. Seetõttu saab see tehnoloogia kiiresti hinnata ja muuta tootekujundust, lühendada tõhusalt toote uurimis- ja arendustegevuse tsüklit, vähendada arenduskulusid, vastata tänapäeva üha konkurentsitihedama turu nõuetele uute toodete kiireks arendamiseks ja kiireks tootmiseks ning parandada toodete ja toodete turu konkurentsivõimet. ettevõtete terviklik konkurentsivõime.

Laseri selektiivne paagutamine on kiire prototüüpide valmistamise üks olulisi protsessimeetodeid. See tehnoloogia kasutab põhimõtet, et kolmemõõtmelise tahke mudeli viiludeks ja jaotamiseks lisatakse materjale kihtide kaupa, et luua laserpaagutamiseks skaneerimisrada; seejärel skaneeritakse laserkiir piki skaneerimisrada xY laserskanneriga, et paagutada ja assimileerida sama kehapulbri materjali (nagu plastpulber, nailonpulber, vaha, keraamika või), metalli ja sideaine või metallipulbri segatud pulber, jne kiht kihi haaval. Pärast paagutamist ja kihtide kaupa virnastamist moodustub lõpuks vajalik kolmemõõtmeline toorik. Sellel tootmismeetodil on kiire vormimiskiirus, suur täpsus, hea pinnakvaliteet, lihtne järeltöötlus ja aja kokkuhoid. See on ülitähtis tehnoloogia ja on loonud uue meetodi tootmistehnoloogia arendamiseks.

Põllumajandusmasinate tootmisprotsessil on oma eripärad. Enamik osi on keeruka kujuga, näiteks mullaharimismasinad, maaharimismasinad ja koristusmasinad. Lisaks on palju keerulisi kumeraid pindu, nagu adra korpuse kõverpind, pöörleva tiisli pöörlev tera, veepumba tiivik ja etteandekruvi jne ning nende kuju tuleb vastavalt konkreetsele tootmisolukorrale kohandada. Seetõttu ei võta selliste põllumajandusmasinate osade väljatöötamine traditsiooniliste mehaaniliste töötlemismeetodite abil mitte ainult kaua aega ja keerukat töötlemistehnoloogiat, vaid on ka raske soovitud efekti saavutada. Täiustatud laserkiirprototüüpide integreeritud tehnoloogia kasutamine mitte ainult ei lühenda oluliselt uute toodete arendustsüklit ja vähendab arenduskulusid, vaid parandab ka tootmiskvaliteeti võrreldes traditsiooniliste tootmismeetoditega.

Laserpinna tugevdamise ja kuumtöötluse rakendamine:

Laserpindade tugevdamise ja kuumtöötluse tehnoloogia on uut tüüpi materjalide pinnatöötlustehnoloogia, mis on välja töötatud viimase 20 aasta jooksul. Laserpinna tugevdamise tehnoloogia põhimõte on kasutada laseri tugeva läbitungimisvõime omadusi. Kui metallpinda kuumutatakse kriitilise üleminekutemperatuurini, mis on veidi alla sulamistemperatuuri, austenitiseerub selle pind kiiresti ning seejärel kiiresti isejahtub ja kustutatakse ning metallpind tugevneb kiiresti. Laserpinna tugevdamise ja kuumtöötluse võib jagada kolme kategooriasse: Esiteks, metall laseri kiiritamisel ei sula, vaid struktuur muutub. Seda tüüpi protsess on peamiselt laserfaasimuutusega karastamine (laserkustutamine); teiseks metall sulab laseri kiiritamisel ja struktuur muutub pärast jahutamist või pinnaomaduste parandamiseks lisatakse muid elemente, sealhulgas lasersulatus, laseri legeerimine, laseramorfiseerimine ja mikrokristallisatsioon; kolmandaks metalli pind aurustub laseri kiiritamisel, põhjustades seeläbi struktuuri muutusi. Seda tüüpi protsess on peamiselt laserlöökkarastamine. Ülalmainitud erinevate laserkuumtöötlusprotsesside ühiseks teoreetiliseks aluseks on laseri ja aine vastastikmõju seadus ning selle metallurgiline käitumine.

Laserkuumtöötlus on traditsioonilise kuumtöötlustehnoloogia arendus ja täiendus. See võib lahendada materjali tugevdamise probleemid, mida teised pinnatöötlusmeetodid ei suuda lahendada või on raskesti lahendatavad. Pärast lasertöötlust võib valukihi pinnatugevus ulatuda HRC60-ni või üle selle ning keskmise süsinikusisaldusega terase, kõrge süsinikusisaldusega terase ja legeerterase pinna kõvadus võib ulatuda HRC70-ni või üle selle, parandades seeläbi selle kulumiskindlust, väsimuskindlust, korrosioonikindlust ja oksüdatsiooni. vastupidavust ja pikendab selle kasutusiga.

Laserkuumtöötlust kasutatakse autotööstuses laialdaselt. HJ laserkuumtöötlusega saab töödelda peaaegu kõiki paljude sõidukite võtmeosi (nagu silindriplokk, silindri vooder, väntvõll, nukkvõll, väljalaskeklapp, klapipesa või kolvirõngas jne). Samamoodi tuleks laialdaselt kasutada ka põllumajandusvedureid. Põllumajandustootmises on masinate töötingimused mitmekesised. Mõned masinad (adrad, kultivaatorid, külvikud ja kombainid) töötavad otse abrasiivses keskkonnas, põhjustades paljude osade kiiret kulumist. Teisest küljest on piisava tugevuse saavutamiseks masina materjalikulu suur, mis mitte ainult ei raiska materjale, vaid tundub ka mahukas. Selliste osade kõvadus pärast laserkarastamist on 5–20% kõrgem kui tavalisel karastamisel. Laserlegeerimine võib valida uusi materjale, et moodustada substraadi põhjal uus sulamikiht, et saavutada rahuldav jõudlus. Lisaks saab pärast töötlemist paranenud jõudluse tõttu valida madala jõudlusega substraate, vähendades seeläbi substraadi massi.

Laseri kasutamine põllumajandusmasinate osade remondis:

Laserkatted (Tuntud ka lasersulatamine) on uus pinna modifitseerimise tehnoloogia. See lisab aluspinna pinnale kattematerjali ja sulatab selle suure energiatihedusega laserkiirte abil koos õhukese kihiga substraadi pinnale, et moodustada täitekattekiht, mis on metallurgiliselt seotud aluspinna pinnale. . Kuna laserkattega saab katta kõrge sulamistemperatuuriga materjale madala sulamistemperatuuriga substraatide pinnale ja materjalide koostist ei piira sulamimetallurgia tavalised termodünaamilised tingimused. Seetõttu on kasutatavate kattematerjalide valik üsna lai, sealhulgas niklipõhised, koobaltipõhised, rauapõhised sulamid, karbiidkomposiitsulamimaterjalid ja keraamilised materjalid. Nende hulgas on legeermaterjalide ja karbiidkomposiitmaterjalide laserkatted suhteliselt küpsed ja seda on praktikas kasutusele võetud. Laserkiire suure energiatiheduse tekitatud peaaegu adiabaatilise kiire kuumutusprotsessi tõttu avaldab laserkattel substraadile vähem termilist mõju ja see põhjustab vähem deformatsioone. Laseri sisendenergia reguleerimine võib samuti piirata substraadi lahjendamist väga madalale tasemele (alla 10%), säilitades seeläbi algse kattematerjali suurepärase jõudluse.

Seetõttu võib laserkattetehnoloogia parandada materjali pinna kulumiskindlust ja korrosioonikindlust ning seda kasutatakse peamiselt kulumisjärgsete osade parandamiseks ja äsja valmistatud osade jõudluse parandamiseks. Oluliste osade (nt põllumajandusmasinate silindrite vooderdised ja kolvid) kulumine on suure töökoormuse, kõrge temperatuuri, kõrge rõhu, erosiooni ja erineva hõõrdeastme tõttu väga suur ning osad tuleb vanarauaks võtta ja välja vahetada. regulaarselt. Mullaharimismasinate, maa ettevalmistusmasinate ja koristusmasinate (nagu adrad, kultivaatorid, külvimasinad ja kombainid) kulub töötamise ajal väga kiiresti ja osad lähevad kohalike kahjustuste tõttu vanarauaks. Osade kasutusea pikendamiseks on remonditöödel suur tähtsus. Lasertöötluse ainulaadne eelis on selektiivne efekt ja laserkattega saab kulunud osi hõlpsalt parandada, nii et osi ei lammutata kohalike kahjustuste tõttu, parandab osade töökindlust ja kasutusiga ning saavutab taas paremad jõudlusnõuded madalaima investeerimiskuluga. . Lisaks võib valuvormide parandamine laseriga oluliselt pikendada vormide eluiga ning seda ei piira kuju ega suurus. Seda tuleks jõuliselt edendada ja kasutusele võtta ka põllumajandusmasinate tootmises.

Mõned mõtted lasertehnoloogia rakendamisest põllumajandusmasinate valmistamisel:

1. Lasertöötlustehnoloogiat on paljudes tööstusharudes jõuliselt edendatud ja selle rakendamine põllumajandusmasinate tootmises on samuti hädavajalik. Töötlemisviiside valikut ja laserite kasutamist tuleb aga alustada põhitõdedest. Alles siis, kui see täiustatud töötlemismeetod on täielikult omandatud, saab traditsioonilist protsessi paremini täiustada ja uute tehnoloogiate eeliseid kasutada. Lasertöötlustehnoloogia ühendab kaasaegsed teadus- ja tehnikasaavutused nagu CAD-tehnoloogia, CNC-tehnoloogia, lasertehnoloogia ja materjalitehnoloogia ning tehnoloogia hõlmab laia valikut. Seetõttu peavad põllumajandusmasinate tootjad lasertootmisprojektidega tegeledes analüüsima enda tingimusi ja vajadusi, konsulteerima teiste masinafirmadega, leidma suuna, leidma kombinatsioonipunkti, liikuma samm-sammult ning vältima nn. samm”. Kuna lasertöötlustehnoloogia areneb väga kiiresti, ei suuda ükski ettevõte seda ühe sammuga saavutada.
2. Lasertöötlemistehnoloogia rakendamine põllumajandusmasinate tootmisel on järk-järgult muutunud populaarseks kogu maailmas, peamiselt seetõttu, et lasertehnoloogia rakendamine ja selle tegelik mõju avaldab tööstusele muljet. Lisaks oli lasertehnoloogia vähese kasutuselevõtu põhjus lasertehnoloogia ebapiisav avalikustamine ja praktika puudumine. Seetõttu peaksid põllumajandusmasinate ettevõtted võimalikult kiiresti juurutama ja omastama küpseid teadusuuringute tulemusi tööstuslikus tootmises, kasutama hästi ära tööstuses loodud multifunktsionaalseid lasertöötluskeskusi ning panema need teenindama rohkem põllumajandusmasinate ettevõtteid.
3. Viimastel aastatel on suure võimsusega laserite ja abiseadmete tootmistehnoloogiat üha täiustatud ning selle põhiteooria ja tootmistehnoloogia on muutunud üha küpsemaks. Võrreldes teiste töötlemisseadmetega ei ole suure võimsusega laserite hind kuigi kõrge. Seetõttu on lasertöötlustehnoloogia rakendamisel põllumajandusmasinate tootmisel teatud välistingimused. Lisaks on põllumajanduse industrialiseerimise kiire arenguga oluliselt suurenenud põllumajandustootmisettevõtete tugevus ning nõuded toodete kvaliteedile on tõusnud järjest kõrgemaks, mis annab sisemise motivatsiooni ja tingimused lasertöötlustehnoloogia rakendamiseks põllumajandusmasinates. tootmine. Seetõttu on lasertöötlustehnoloogia rakendamine põllumajandusmasinate valmistamisel praegu paigas. Võib ennustada, et lasertöötlustehnoloogia kasutuselevõtt parandab oluliselt põllumajandusmasinate tootmistaset.