Kaip aukštųjų technologijų technologija, lazerinė technologija buvo pritaikytas beveik visose gyvenimo srityse. Lazerinio apdorojimo technologija reiškia įvairias pažangias medžiagų apdirbimo technologijas, kuriose naudojami didelio energijos tankio lazerio spinduliai, siekiant pakeisti medžiagų formą arba savybes per fizinę ir cheminę lazerio spindulių ir medžiagų sąveiką. Lazerinis apdorojimas apima kelias disciplinas, tokias kaip lazerio fizika, medžiagos, elektronika, mašinos ir inžinerinis šilumos perdavimas, ir apima daugybę technologijų, tokių kaip lazeris, gamyba, valdymas ir kompiuterių taikymas. Tai tapo tipiška pažangia gamybos technologija, kuri kerta kelias disciplinas ir integruoja kelias technologijas. Lazerinis apdorojimas pasižymi bekontakčio, neteršimo, mažo karščio paveikto ploto, didelio apdorojimo tikslumo ir neprivalomo ploto apdorojimo savybėmis ir yra nepakeičiamas kitais gamybos metodais tam tikromis apdorojimo sąlygomis. Todėl lazerio technologija buvo pritaikyta daugelyje pramonės šakų.

Dėl savo pritaikymo ypatumų ir darbo objekto sudėtingumo žemės ūkio mašinos, ypač žemės ūkio mašinų gamybos pramonėje taikomi atgalinio projektavimo ir apdorojimo metodai, turi nedaug naujovių, turi ilgus naujų produktų kūrimo ciklus, dideles sąnaudas, apytikslę gamybos kokybę, ir palyginti trumpas gaminio tarnavimo laikas. Siekiant energingai tobulinti žemės ūkio technikos gamybos technologiją ir plėtoti ją lygiagrečiai su kitomis mašinų gamybos pramonės šakomis, būtina plačiau taikyti pažangias gamybos technologijas, tokias kaip lazeris, žemės ūkio gamyboje ir tobulinti žemės ūkio technikos gamybos šiuolaikinės gamybos technologijos lygį. įmonių.

Lazerinio greitojo prototipų kūrimo taikymas žemės ūkio mašinų gamyboje:

Greitojo prototipų kūrimo technologija yra bendras terminas, apibūdinantis greito mėginių ar dalių gamybos technologiją, tiesiogiai pagrįstą CAD modeliais. Ji integruoja šiuolaikinius mokslo ir technologijų pasiekimus, tokius kaip CAD technologija, CNC technologija, lazerinė technologija ir medžiagų technologija, ir yra svarbi pažangios gamybos technologijos dalis. Jis gali automatiškai, tiesiogiai, greitai ir tiksliai materializuoti dizaino idėjas į prototipus su tam tikromis funkcijomis arba tiesiogiai gaminti dalis pagal CAD modelius (elektroninius modelius) ir generuoti beveik visas sudėtingas dalis be formų ir įrankių, taip išspręsdamas greito prijungimo nuo projektavimo iki gamyba. Todėl ši technologija gali greitai įvertinti ir modifikuoti gaminių dizainą, efektyviai sutrumpinti produkto MTEP ciklą, sumažinti kūrimo kaštus, atitikti šiandienos vis konkurencingesnės rinkos reikalavimus sparčiai plėtrai ir sparčiai gaminti naujus produktus, pagerinti produktų konkurencingumą rinkoje ir visapusiškas įmonių konkurencingumas.

Lazerinis selektyvus sukepinimas yra vienas iš svarbių greito prototipų kūrimo proceso metodų. Ši technologija naudoja principą, kad medžiagos pridedamos sluoksnis po sluoksnio, kad būtų supjaustomas ir padalintas trimačio kietojo modelio skenavimo kelias, skirtas sukepinti lazeriu; tada lazerio spindulys nuskaitomas skenavimo keliu xY lazeriniu skaitytuvu, kad būtų sukepinta ir pasisavinama ta pati kūno miltelių medžiaga (pvz., plastiko milteliai, nailono milteliai, vaškas, keramika arba), sumaišyti metalo ir rišiklio arba metalo milteliai, ir tt sluoksnis po sluoksnio. Po sukepinimo ir sluoksnio po sluoksnio sukrovimo galiausiai suformuojamas reikalingas trimatis ruošinys. Šis gamybos būdas pasižymi greitu formavimo greičiu, dideliu tikslumu, gera paviršiaus kokybe, paprastu tolesniu apdorojimu ir laiko taupymu. Tai gyvybiškai svarbi technologija ir sukūrė naują gamybos technologijos plėtros metodą.

Žemės ūkio technikos gamybos procesas turi savo ypatybes. Dauguma dalių yra sudėtingos formos, pavyzdžiui, žemės dirbimo mašinos, žemės paruošimo mašinos ir derliaus nuėmimo mašinos. Be to, yra daug sudėtingų lenktų paviršių, tokių kaip plūgo korpuso lenktas paviršius, sukamoji vairalazdė, vandens siurblio sparnuotė ir padavimo sraigtas ir kt., o jų formas reikia atitinkamai pakoreguoti atsižvelgiant į konkrečią gamybos situaciją. Todėl tokių žemės ūkio technikos dalių kūrimas naudojant tradicinius mechaninio apdirbimo metodus ne tik užtrunka ilgai ir sudėtinga apdirbimo technologija, bet ir sunku pasiekti norimą efektą. Pažangios lazerinio greitojo prototipų kūrimo integruotos technologijos naudojimas ne tik labai sutrumpina naujų produktų kūrimo ciklą ir sumažina kūrimo išlaidas, bet ir pagerina gamybos kokybę, palyginti su tradiciniais gamybos metodais.

Lazerinio paviršiaus stiprinimo ir terminio apdorojimo taikymas:

Lazerinio paviršiaus stiprinimo ir terminio apdorojimo technologija yra naujo tipo medžiagų paviršiaus apdorojimo technologija, sukurta per pastaruosius 20 metų. Lazerio paviršiaus stiprinimo technologijos principas yra naudoti lazerio stiprios prasiskverbimo savybes. Kai metalinis paviršius įkaitinamas iki kritinės pereinamosios temperatūros, šiek tiek žemiau lydymosi temperatūros, jo paviršius greitai austenitizuojasi, po to greitai savaime atšaldomas ir užgesinamas, o metalinis paviršius greitai sutvirtėja. Paviršiaus stiprinimą ir terminį apdorojimą lazeriu galima suskirstyti į tris kategorijas: Pirma, apšvitinant lazerį metalas netirpsta, o keičiasi struktūra. Šio tipo procesas daugiausia yra lazerinis fazės keitimo grūdinimas (gesinimas lazeriu); antra, apšvitinus lazerį metalas išsilydo, o struktūra pasikeičia po aušinimo ar kitų elementų, kurie pagerina paviršiaus savybes, įskaitant lazerio lydymą, lazerinį legiravimą, lazerinę amorfizaciją ir mikrokristalizaciją; trečia, apšvitinus lazerį metalo paviršius išgaruoja, todėl pasikeičia struktūra. Šio tipo procesas daugiausia yra grūdinimas lazeriu. Bendras minėtų įvairių lazerinio terminio apdorojimo procesų teorinis pagrindas yra lazerio ir materijos sąveikos bei jo metalurginės elgsenos dėsnis.

Terminis apdorojimas lazeriu yra tradicinės terminio apdorojimo technologijos plėtra ir papildymas. Jis gali išspręsti medžiagų sutvirtinimo problemas, kurių kiti paviršiaus apdorojimo metodai negali išspręsti arba yra sunkiai išsprendžiami. Po apdorojimo lazeriu liejimo sluoksnio paviršiaus stiprumas gali siekti HRC60 arba daugiau, o vidutinio anglies, didelio anglies plieno ir legiruotojo plieno paviršiaus kietumas gali siekti HRC70 ar daugiau, taip pagerinant jo atsparumą dilimui, atsparumą nuovargiui, atsparumą korozijai ir oksidaciją. atsparumą ir prailgina jo tarnavimo laiką.

Lazerinis terminis apdorojimas plačiai naudojamas automobilių pramonėje. Beveik visos pagrindinės daugelio transporto priemonių dalys (pavyzdžiui, cilindrų blokas, cilindro įdėklas, alkūninis velenas, skirstomasis velenas, išmetimo vožtuvas, vožtuvo lizdas arba stūmoklio žiedas ir kt.) gali būti apdorojami HJ lazeriu. Panašiai turėtų būti plačiai naudojami ir žemės ūkio lokomotyvai. Žemės ūkio gamyboje mašinų darbo sąlygos įvairios. Kai kurios mašinos (plūgai, kultivatoriai, sėjamosios ir kombainai) dirba tiesiogiai abrazyvinėje terpėje, todėl daugelis dalių greitai susidėvi. Kita vertus, norint išgauti pakankamą stiprumą, mašina sunaudoja daug medžiagų, todėl ne tik eikvojamos medžiagos, bet ir atrodo, kad jie yra dideli. Tokių dalių kietumas po grūdinimo lazeriu yra 5–20 % didesnis nei įprasto grūdinimo. Lazerinis legiravimas gali pasirinkti naujas medžiagas, kad būtų suformuotas naujas lydinio sluoksnis, pagrįstas substratu, kad būtų užtikrintas patenkinamas veikimas. Be to, dėl pagerėjusių eksploatacinių savybių po apdorojimo galima pasirinkti žemo našumo substratus, taip sumažinant pagrindo masę.

Lazerio pritaikymas žemės ūkio technikos dalių remontui:

Lazerinis dengimas (Taip pat žinomas kaip lazerio lydymas) yra nauja paviršiaus modifikavimo technologija. Jis prideda dengimo medžiagos ant pagrindo paviršiaus ir naudoja didelio energijos tankio lazerio spindulį, kad išlydytų jį kartu su plonu sluoksniu ant pagrindo paviršiaus, kad susidarytų užpildo dengimo sluoksnis, kuris metalurgiškai surišamas su pagrindo paviršiumi. . Kadangi dengimas lazeriu gali padengti aukštos lydymosi temperatūros medžiagas ant žemos lydymosi temperatūros substratų paviršiaus, o medžiagų sudėtis nėra ribojama įprastų termodinaminių lydinių metalurgijos sąlygų. Todėl naudojamų dengimo medžiagų asortimentas yra gana platus, įskaitant nikelio, kobalto, geležies lydinius, karbido kompozicinių lydinių medžiagas ir keramines medžiagas. Tarp jų legiruotų medžiagų ir karbido kompozicinių medžiagų dengimas lazeriu yra gana subrendęs ir praktiškai pritaikytas. Dėl beveik adiabatinio greito kaitinimo proceso, kurį sukelia didelis lazerio spindulio energijos tankis, lazerio danga turi mažesnį šiluminį poveikį pagrindui ir mažiau deformuojasi. Lazerio įvesties energijos valdymas taip pat gali apriboti pagrindo praskiedimą iki labai žemo lygio (mažiau nei 10%), taip išlaikant puikų originalios apvalkalo medžiagos veikimą.

Todėl lazerio dengimo technologija gali pagerinti medžiagos paviršiaus atsparumą dilimui ir atsparumą korozijai ir daugiausia naudojama dalims taisyti po susidėvėjimo ir pagerinti naujai pagamintų dalių veikimą. Svarbių dalių (pvz., žemės ūkio technikos cilindrų įdėklų ir stūmoklių) dėl didelio darbo krūvio, aukštos temperatūros, aukšto slėgio, erozijos ir skirtingo trinties laipsnio nusidėvėjimas yra labai didelis, todėl dalis reikia išmesti ir pakeisti reguliariai. Žemės dirbimo mašinos, žemės paruošimo mašinos ir derliaus nuėmimo mašinos (pavyzdžiui, plūgai, kultivatoriai, sėjamosios ir kombainai) eksploatacijos metu labai greitai susidėvi, o dalys nuimamos į metalo laužą dėl vietinių pažeidimų. Norint pailginti detalių tarnavimo laiką, didelę reikšmę turi remonto darbai. Lazerinis apdorojimas turi unikalų selektyvaus efekto pranašumą, o lazerinė danga gali lengvai pataisyti susidėvėjusias dalis, kad dalys nebūtų išmestos dėl vietinių pažeidimų, pagerintų dalių patikimumą ir tarnavimo laiką bei vėl pasiektų geresnių eksploatacinių savybių su mažiausiomis investicijų sąnaudomis. . Be to, formų taisymas lazeriais gali labai pailginti formų tarnavimo laiką, o tai neriboja forma ir dydis. Jis taip pat turėtų būti aktyviai skatinamas ir taikomas žemės ūkio mašinų gamyboje.

Keletas minčių apie lazerinių technologijų taikymą žemės ūkio technikos gamyboje:

1. Lazerinio apdorojimo technologija buvo aktyviai skatinama daugelyje pramonės šakų, o jos taikymas žemės ūkio mašinų gamyboje taip pat yra būtinas. Tačiau apdorojimo tipų pasirinkimas ir lazerių naudojimas turi prasidėti nuo pagrindų. Tik visiškai įsisavinus šį pažangų apdorojimo metodą, galima geriau patobulinti tradicinį procesą ir panaudoti naujų technologijų pranašumus. Lazerinio apdorojimo technologija integruoja šiuolaikinius mokslo ir technologijų pasiekimus, tokius kaip CAD technologija, CNC technologija, lazerinė technologija ir medžiagų technologija, o technologija apima platų spektrą. Todėl žemės ūkio technikos įmonės, užsiimdamos lazerių gamybos projektais, turi išanalizuoti savo sąlygas ir poreikius, konsultuotis su kitomis technikos įmonėmis, nustatyti kryptį, rasti derinimo tašką, eiti žingsnis po žingsnio ir vengti vadinamųjų „vieno. žingsnis“. Kadangi lazerinio apdorojimo technologija vystosi labai sparčiai, nė viena įmonė negali to pasiekti vienu žingsniu.
2. Lazerinių apdirbimo technologijų taikymas žemės ūkio technikos gamyboje pamažu išpopuliarėjo visame pasaulyje, daugiausia dėl to, kad pramonei daro įspūdį lazerių technologijos taikymas ir tikrasis jos poveikis. Be to, anksčiau lazerinių technologijų nebuvimo priežastis buvo nepakankamas lazerinių technologijų viešinimas ir praktikos trūkumas. Todėl žemės ūkio technikos įmonės turėtų kuo greičiau diegti ir įsisavinti brandžius mokslinių tyrimų rezultatus pramoninėje gamyboje, tinkamai išnaudoti pramonėje įkurtus daugiafunkcius lazerinio apdorojimo centrus, aptarnauti daugiau žemės ūkio technikos įmonių.
3. Pastaraisiais metais vis labiau tobulinama didelės galios lazerių ir pagalbinės įrangos gamybos technologija, o pagrindinė jos teorija ir gamybos technologija tapo vis brandesnė. Palyginti su kita apdorojimo įranga, didelės galios lazerių kaina nėra labai didelė. Todėl lazerinio apdirbimo technologijos taikymas žemės ūkio technikos gamyboje turi tam tikrų išorinių sąlygų. Be to, sparčiai vystantis žemės ūkio industrializacijai, ženkliai sustiprėjo žemės ūkio gamybos įmonių stiprybė, keliami reikalavimai produkcijos kokybei, o tai suteikia vidinę motyvaciją ir sąlygas lazerinio apdirbimo technologijoms taikyti žemės ūkio technikoje. gamyba. Todėl šiuo metu žemės ūkio technikos gamyboje taikomas lazerinio apdorojimo technologija. Galima prognozuoti, kad lazerinio apdirbimo technologijos įdiegimas labai pagerins žemės ūkio technikos gamybos lygį.