Como tecnoloxía de alta tecnoloxía, tecnoloxía láser aplicouse en case todos os ámbitos da vida. A tecnoloxía de procesamento con láser refírese a varias tecnoloxías avanzadas de procesamento de materiais que utilizan raios láser de alta densidade enerxética como medio para cambiar a forma ou as propiedades dos materiais mediante interaccións físicas e químicas entre raios láser e materiais. O procesamento con láser implica múltiples disciplinas como a física do láser, os materiais, a electrónica, a maquinaria e a transferencia de calor de enxeñaría, e integra múltiples tecnoloxías como o láser, a fabricación, o control e a aplicación informática. Converteuse nunha tecnoloxía de fabricación avanzada típica que atravesa múltiples disciplinas e integra múltiples tecnoloxías. O procesamento con láser ten as características de non contacto, sen contaminación, pequena área afectada pola calor, alta precisión de procesamento e procesamento de área opcional, e é insubstituíble por outros métodos de fabricación en condicións de procesamento específicas. Polo tanto, a tecnoloxía láser aplicouse en moitas industrias.

Debido ás características da súa propia aplicación e á complexidade do obxecto de traballo, a maquinaria agrícola, especialmente os métodos de deseño e procesamento atrasados ​​na industria de fabricación de maquinaria agrícola, ten poucas innovacións, ciclos longos de desenvolvemento de novos produtos, custos elevados, calidade de fabricación áspera, e unha vida útil do produto relativamente curta. Para mellorar vigorosamente a tecnoloxía de fabricación de maquinaria agrícola e desenvolvela en paralelo con outras industrias de fabricación de maquinaria, é necesario aumentar a aplicación de tecnoloxías de fabricación avanzadas como o láser na fabricación agrícola e mellorar o nivel de tecnoloxía de produción moderna da fabricación de maquinaria agrícola. empresas.

Aplicación do prototipado rápido láser na fabricación de maquinaria agrícola:

A tecnoloxía de prototipado rápido é un termo xeral para a tecnoloxía de produción rápida de mostras ou pezas directamente baseadas en modelos CAD. Integra logros científicos e tecnolóxicos modernos, como tecnoloxía CAD, tecnoloxía CNC, tecnoloxía láser e tecnoloxía de materiais, e é unha parte importante da tecnoloxía de fabricación avanzada. Pode materializar de forma automática, directa, rápida e precisa ideas de deseño en prototipos con determinadas funcións ou fabricar directamente pezas baseadas en modelos CAD (modelos electrónicos), e xerar case calquera peza complexa sen moldes e ferramentas, resolvendo o problema do acoplamento rápido desde o deseño ata fabricación. Polo tanto, esta tecnoloxía pode avaliar e modificar rapidamente os deseños de produtos, acurtar de forma efectiva o ciclo de I+D do produto, reducir os custos de desenvolvemento, satisfacer os requisitos do mercado cada vez máis competitivo actual para o desenvolvemento rápido e a fabricación rápida de novos produtos e mellorar a competitividade do mercado dos produtos e do competitividade integral das empresas.

A sinterización selectiva con láser é un dos métodos de proceso importantes na fabricación de prototipos rápidos. Esta tecnoloxía utiliza o principio de engadir materiais capa por capa para cortar e dividir o modelo sólido tridimensional para xerar un camiño de dixitalización para a sinterización con láser; a continuación, o raio láser é escaneado ao longo da ruta de exploración mediante un escáner láser xY para sinterizar e asimilar o mesmo material en po corporal (como po de plástico, po de nailon, cera, cerámica ou), po mesturado de metal e aglutinante ou po de metal, etc capa por capa. Despois da sinterización e do apilado capa por capa, finalmente fórmase a peza tridimensional necesaria. Este método de fabricación ten as características de velocidade de conformación rápida, alta precisión, boa calidade de superficie, post-procesamento sinxelo e aforro de tempo. É unha tecnoloxía vital e creou un novo método para o desenvolvemento da tecnoloxía de fabricación.

O proceso de produción de maquinaria agrícola ten as súas propias características. A maioría das pezas teñen formas complexas, como maquinaria de labranza, maquinaria de preparación do terreo e maquinaria de colleita. Ademais, hai moitas superficies curvas complexas, como a superficie curva do corpo do arado, a lámina rotativa do timón, o impulsor da bomba de auga e o parafuso de alimentación, etc., e as súas formas deben axustarse segundo a situación de produción específica. Polo tanto, o desenvolvemento de tales pezas de maquinaria agrícola mediante métodos tradicionais de procesamento mecánico non só leva moito tempo e tecnoloxía de procesamento complexa, senón que tamén é difícil conseguir o efecto desexado. O uso de tecnoloxía integrada avanzada de prototipado rápido con láser non só acurta moito o ciclo de desenvolvemento de novos produtos e reduce os custos de desenvolvemento, senón que tamén mellora a calidade de fabricación fronte aos métodos de fabricación tradicionais.

Aplicación de reforzo de superficie con láser e tratamento térmico:

Reforzo de superficie con láser e tecnoloxía de tratamento térmico é un novo tipo de tecnoloxía de tratamento de superficie de materiais desenvolvida nos últimos 20 anos. O principio da tecnoloxía de reforzo de superficie con láser é utilizar as características da forte capacidade de penetración do láser. Cando a superficie metálica se quenta ata unha temperatura de transición crítica xusto por debaixo do punto de fusión, a súa superficie austenízase rapidamente e, a continuación, refrixera e apaga rapidamente, e a superficie metálica refórzase rapidamente. O reforzo da superficie con láser e o tratamento térmico pódense dividir en tres categorías: en primeiro lugar, o metal non se derrete cando se irradia o láser, pero a estrutura cambia. Este tipo de proceso é principalmente o endurecemento por cambio de fase con láser (quenching con láser); en segundo lugar, o metal derrete cando se irradia o láser e a estrutura cambia despois do arrefriamento ou se engaden outros elementos para mellorar as propiedades da superficie, incluíndo a fusión con láser, a aliaxe con láser, a amorfización con láser e a microcristalización; En terceiro lugar, a superficie metálica vaporízase cando o láser é irradiado, provocando así un cambio na estrutura. Este tipo de proceso é principalmente o endurecemento por choque con láser. A base teórica común dos distintos procesos de tratamento térmico con láser mencionados anteriormente é a lei de interacción entre o láser e a materia e o seu comportamento metalúrxico.

O tratamento térmico con láser é o desenvolvemento e complemento da tecnoloxía tradicional de tratamento térmico. Pode resolver os problemas de reforzo do material que outros métodos de tratamento de superficies non poden resolver ou son difíciles de resolver. Despois do tratamento con láser, a resistencia superficial da capa de fundición pode alcanzar HRC60 ou superior, e a dureza superficial do aceiro de carbono medio, alto carbono e aceiro aliado pode chegar a HRC70 ou superior, mellorando así a súa resistencia ao desgaste, resistencia á fatiga, resistencia á corrosión e á oxidación. resistencia e prolongando a súa vida útil.

O tratamento térmico con láser é amplamente utilizado na industria do automóbil. Case todas as pezas clave de moitos vehículos (como bloque de cilindros, camisa de cilindros, cigüeñal, árbore de levas, válvula de escape, asento da chave ou anel de pistón, etc.) pódense tratar con tratamento térmico con láser HJ. Do mesmo xeito, as locomotoras agrícolas tamén deberían ser amplamente utilizadas. Na produción agrícola, as condicións de traballo das máquinas son variadas. Algunhas máquinas (arados, cultivadores, sementadoras e colleitadoras) traballan directamente en medios abrasivos, o que fai que moitas pezas se desgasten rapidamente. Por outra banda, para obter a suficiente resistencia, o consumo de material da máquina é grande, o que non só desperdicia materiais senón que tamén parece voluminoso. Para tales pezas, a dureza despois do tratamento de endurecemento con láser é do 5% ao 20% superior á do enfriamento convencional. A aliaxe con láser pode seleccionar novos materiais para formar unha nova capa de aliaxe en función do substrato para obter un rendemento satisfactorio. Ademais, debido ao mellor rendemento despois do tratamento, pódense seleccionar substratos de baixo rendemento, reducindo así a masa do substrato.

Aplicación do láser na reparación de pezas de maquinaria agrícola:

Revestimento láser (Tamén coñecido como fusión por láser) é unha nova tecnoloxía de modificación de superficies. Engade material de revestimento á superficie do substrato e utiliza un raio láser de alta densidade enerxética para fundilo xunto cunha fina capa na superficie do substrato para formar unha capa de revestimento de recheo que está unida metalurxicamente na superficie do substrato. . Xa que o revestimento con láser pode revestir materiais de alto punto de fusión na superficie de substratos de baixo punto de fusión, e a composición dos materiais non está limitada polas condicións termodinámicas habituais da metalurxia de aliaxes. Polo tanto, a gama de materiais de revestimento utilizados é bastante ampla, incluíndo aliaxes a base de níquel, cobalto, ferro, materiais de aliaxes compostos de carburo e materiais cerámicos. Entre eles, o revestimento con láser de materiais de aliaxe e materiais compostos de carburo é relativamente maduro e púxose en uso práctico. Debido ao proceso de quecemento rápido case adiabático xerado pola alta densidade de enerxía do feixe láser, o revestimento láser ten menos impacto térmico no substrato e causa menos deformación. Controlar a enerxía de entrada do láser tamén pode limitar a dilución do substrato a un nivel moi baixo (menos do 10%), mantendo así o excelente rendemento do material de revestimento orixinal.

Polo tanto, a tecnoloxía de revestimento con láser pode mellorar a resistencia ao desgaste e á corrosión da superficie do material, e úsase principalmente para reparar pezas despois do desgaste e mellorar o rendemento das pezas recentemente fabricadas. Para pezas importantes (como camisas de cilindros e pistóns en maquinaria agrícola), debido á gran carga de traballo, a alta temperatura, a alta presión, a erosión e os diferentes graos de fricción, o desgaste é moi grande e as pezas deben ser desguazadas e substituídas. regularmente. Para a maquinaria de labranza, a maquinaria de preparación do terreo e a maquinaria de colleita (como arados, cultivadores, sementadoras e colleitadoras), o desgaste local é moi rápido durante a operación e as pezas son desguazadas debido aos danos locais. Para aumentar a vida útil das pezas, o traballo de reparación é de gran importancia. O procesamento con láser ten a vantaxe única do efecto selectivo, e o revestimento con láser pode reparar facilmente pezas desgastadas, de xeito que as pezas non se desboten debido a danos locais, mellorar a fiabilidade e a vida útil das pezas e conseguir de novo mellores requisitos de rendemento co menor custo de investimento. . Ademais, a reparación de moldes con láseres pode aumentar moito a vida dos moldes e non está limitado pola forma e o tamaño. Tamén debe ser promovido e adoptado con forza na fabricación de maquinaria agrícola.

Varias reflexións sobre a aplicación da tecnoloxía láser na fabricación de maquinaria agrícola:

1. A tecnoloxía de procesamento con láser foi promovida enérgicamente en moitas industrias, e tamén é imprescindible a súa aplicación na fabricación de maquinaria agrícola. Non obstante, a selección dos tipos de procesamento e o uso de láseres deben partir do básico. Só cando este método de procesamento avanzado estea plenamente dominado pode mellorarse mellor o proceso tradicional e poñerse en xogo as vantaxes das novas tecnoloxías. A tecnoloxía de procesamento con láser integra logros científicos e tecnolóxicos modernos, como tecnoloxía CAD, tecnoloxía CNC, tecnoloxía láser e tecnoloxía de materiais, e a tecnoloxía abrangue unha ampla gama. Polo tanto, cando as empresas de maquinaria agrícola se dedican a proxectos de fabricación con láser, deben analizar as súas propias condicións e necesidades, consultar a outras empresas de maquinaria, identificar a dirección, atopar o punto de combinación, proceder paso a paso e evitar o chamado "unha". paso”. Debido a que a tecnoloxía de procesamento con láser se desenvolve moi rapidamente, ningunha empresa pode logralo nun só paso.
2. A aplicación da tecnoloxía de procesamento con láser na fabricación de maquinaria agrícola fíxose popular gradualmente en todo o mundo, principalmente porque a industria está impresionada pola aplicación da tecnoloxía láser e os seus efectos reais. Ademais, a razón da falta de adopción da tecnoloxía láser antes era que non había suficiente publicidade da tecnoloxía láser e falta de práctica. Polo tanto, as empresas de maquinaria agrícola deben introducir e absorber os resultados da investigación científica madura na produción industrial o antes posible, facer un bo uso dos centros de procesamento láser multifuncional establecidos na industria e facelos servir máis empresas de maquinaria agrícola.
3. Nos últimos anos, a tecnoloxía de fabricación de láseres de alta potencia e equipos auxiliares mellorouse cada vez máis, e a súa teoría básica e tecnoloxía de produción foron cada vez máis maduras. En comparación con outros equipos de procesamento, o prezo dos láseres de alta potencia non é moi elevado. Polo tanto, a aplicación da tecnoloxía de procesamento con láser na fabricación de maquinaria agrícola ten certas condicións externas. Ademais, co rápido desenvolvemento da industrialización agrícola, a fortaleza das empresas de fabricación agrícola mellorou significativamente e os requisitos de calidade do produto son cada vez máis altos, o que proporciona unha motivación interna e condicións para a aplicación da tecnoloxía de procesamento con láser en maquinaria agrícola. fabricación. Polo tanto, a aplicación da tecnoloxía de procesamento con láser na fabricación de maquinaria agrícola está actualmente en vigor. Pódese prever que a introdución da tecnoloxía de procesamento con láser mellorará moito o nivel de fabricación de maquinaria agrícola.