Kā augsto tehnoloģiju tehnoloģija, lāzera tehnoloģija ir izmantots gandrīz visās dzīves jomās. Lāzera apstrādes tehnoloģija attiecas uz dažādām progresīvām materiālu apstrādes tehnoloģijām, kurās izmanto augsta enerģijas blīvuma lāzera starus kā līdzekli, lai mainītu materiālu formu vai īpašības, izmantojot lāzera staru un materiālu fizikālu un ķīmisku mijiedarbību. Lāzera apstrāde ietver vairākas disciplīnas, piemēram, lāzerfiziku, materiālus, elektroniku, iekārtas un inženiertehnisko siltuma pārnesi, un tajā ir integrētas vairākas tehnoloģijas, piemēram, lāzers, ražošana, kontrole un datoru lietojumprogramma. Tā ir kļuvusi par tipisku progresīvu ražošanas tehnoloģiju, kas šķērso vairākas disciplīnas un integrē vairākas tehnoloģijas. Lāzera apstrādei piemīt bezkontakta, bez piesārņojuma, nelielas siltuma skartās zonas īpašības, augsta apstrādes precizitāte un izvēles apgabala apstrāde, un tā ir neaizstājama ar citām ražošanas metodēm īpašos apstrādes apstākļos. Tāpēc lāzertehnoloģijas ir izmantotas daudzās nozarēs.

Sakarā ar pašas pielietojuma īpatnībām un darba objekta sarežģītību, lauksaimniecības tehnikai, īpaši lauksaimniecības tehnikas ražošanas nozares atpalikušajām projektēšanas un apstrādes metodēm, ir maz inovāciju, gari jaunu produktu izstrādes cikli, augstas izmaksas, aptuvena ražošanas kvalitāte, un salīdzinoši īss produkta kalpošanas laiks. Lai enerģiski pilnveidotu lauksaimniecības tehnikas ražošanas tehnoloģiju un attīstītu to paralēli citām mašīnu ražošanas nozarēm, nepieciešams palielināt progresīvu ražošanas tehnoloģiju, piemēram, lāzera pielietojumu lauksaimniecības ražošanā un uzlabot lauksaimniecības tehnikas ražošanas moderno ražošanas tehnoloģiju līmeni. uzņēmumiem.

Lāzera ātrās prototipēšanas pielietojums lauksaimniecības tehnikas ražošanā:

Ātrās prototipēšanas tehnoloģija ir vispārīgs termins paraugu vai detaļu ātras ražošanas tehnoloģijai, kas tieši balstīta uz CAD modeļiem. Tā apvieno mūsdienu zinātnes un tehnoloģiju sasniegumus, piemēram, CAD tehnoloģiju, CNC tehnoloģiju, lāzertehnoloģiju un materiālu tehnoloģiju, un ir svarīga progresīvas ražošanas tehnoloģijas sastāvdaļa. Tas var automātiski, tieši, ātri un precīzi materializēt dizaina idejas prototipos ar noteiktām funkcijām vai tieši izgatavot detaļas, kuru pamatā ir CAD modeļi (elektroniskie modeļi), un ģenerēt gandrīz jebkuras sarežģītas detaļas bez veidnēm un instrumentiem, atrisinot ātrās dokstacijas problēmu no projektēšanas līdz ražošana. Tāpēc šī tehnoloģija var ātri novērtēt un modificēt produktu dizainu, efektīvi saīsināt produktu pētniecības un attīstības ciklu, samazināt izstrādes izmaksas, atbilst mūsdienu arvien konkurētspējīgākā tirgus prasībām attiecībā uz strauju attīstību un jaunu produktu strauju ražošanu, kā arī uzlabot produktu un produktu konkurētspēju tirgū. visaptveroša uzņēmumu konkurētspēja.

Lāzera selektīva saķepināšana ir viena no svarīgākajām procesa metodēm ātrās prototipu izgatavošanas procesā. Šī tehnoloģija izmanto materiālu pievienošanas principu slāni pa slānim, lai sadalītu un sadalītu trīsdimensiju cieto modeli, lai izveidotu skenēšanas ceļu lāzera saķepināšanai; pēc tam lāzera staru skenē pa skenēšanas ceļu ar xY lāzera skeneri, lai saķepinātu un asimilētu vienu un to pašu ķermeņa pulvera materiālu (piemēram, plastmasas pulveri, neilona pulveri, vasku, keramiku vai metāla un saistvielas vai metāla pulvera jauktu pulveri, utt slānis pa slānim. Pēc saķepināšanas un slāņa pa slāņa sakraušanas beidzot tiek izveidota vajadzīgā trīsdimensiju sagatave. Šai ražošanas metodei ir ātrs formēšanas ātrums, augsta precizitāte, laba virsmas kvalitāte, vienkārša pēcapstrāde un laika taupīšana. Tā ir ļoti svarīga tehnoloģija un ir radījusi jaunu metodi ražošanas tehnoloģiju attīstībai.

Lauksaimniecības tehnikas ražošanas procesam ir savas īpatnības. Lielākajai daļai detaļu ir sarežģītas formas, piemēram, augsnes apstrādes tehnika, augsnes sagatavošanas tehnika un ražas novākšanas tehnika. Turklāt ir daudz sarežģītu izliektu virsmu, piemēram, arkla korpusa izliekta virsma, rotācijas dīseles rotējošais lāpstiņš, ūdens sūkņa lāpstiņritenis un padeves skrūve utt., un to formas ir attiecīgi jāpielāgo atbilstoši konkrētajai ražošanas situācijai. Tāpēc šādu lauksaimniecības tehnikas detaļu izstrāde, izmantojot tradicionālās mehāniskās apstrādes metodes, prasa ne tikai ilgu laiku un sarežģītu apstrādes tehnoloģiju, bet arī ir grūti sasniegt vēlamo efektu. Uzlabotas lāzera ātrās prototipēšanas integrētās tehnoloģijas izmantošana ne tikai ievērojami saīsina jaunu produktu izstrādes ciklu un samazina izstrādes izmaksas, bet arī uzlabo ražošanas kvalitāti salīdzinājumā ar tradicionālajām ražošanas metodēm.

Lāzera virsmas stiprināšanas un termiskās apstrādes pielietojums:

Lāzera virsmu nostiprināšanas un termiskās apstrādes tehnoloģija ir jauna veida materiālu virsmas apstrādes tehnoloģija, kas izstrādāta pēdējo 20 gadu laikā. Lāzera virsmas stiprināšanas tehnoloģijas princips ir izmantot lāzera spēcīgās iespiešanās spējas. Kad metāla virsma tiek uzkarsēta līdz kritiskai pārejas temperatūrai tieši zem kušanas temperatūras, tās virsma tiek ātri austenitizēta, pēc tam ātri pašatdzesēta un rūdīta, un metāla virsma tiek ātri nostiprināta. Lāzera virsmas stiprināšanu un termisko apstrādi var iedalīt trīs kategorijās: Pirmkārt, metāls, apstarojot lāzeru, nekūst, bet mainās struktūra. Šāda veida process galvenokārt ir lāzera fāzes maiņas cietināšana (lāzera dzēšana); otrkārt, metāls kūst, kad lāzers tiek apstarots, un struktūra mainās pēc dzesēšanas vai citu elementu pievienošanas, lai uzlabotu virsmas īpašības, tostarp lāzera kausēšana, lāzera sakausēšana, lāzera amorfizācija un mikrokristalizācija; treškārt, lāzera apstarošanas laikā metāla virsma iztvaiko, tādējādi izraisot struktūras izmaiņas. Šis process galvenokārt ir lāzera trieciena sacietēšana. Iepriekš minēto dažādo lāzera termiskās apstrādes procesu kopējais teorētiskais pamats ir lāzera un vielas mijiedarbības likums un tā metalurģiskā uzvedība.

Lāzera termiskā apstrāde ir tradicionālās termiskās apstrādes tehnoloģijas attīstība un papildinājums. Tas var atrisināt materiālu stiprināšanas problēmas, kuras nevar atrisināt vai ir grūti atrisināt ar citām virsmas apstrādes metodēm. Pēc lāzera apstrādes liešanas slāņa virsmas izturība var sasniegt HRC60 vai augstāku, un vidēja oglekļa, augsta oglekļa tērauda un leģētā tērauda virsmas cietība var sasniegt HRC70 vai augstāk, tādējādi uzlabojot tā nodilumizturību, noguruma izturību, izturību pret koroziju un oksidāciju. pretestību un pagarina tā kalpošanas laiku.

Lāzera termiskā apstrāde tiek plaši izmantota automobiļu rūpniecībā. Gandrīz visas daudzu transportlīdzekļu galvenās daļas (piemēram, cilindru bloku, cilindru čaulu, kloķvārpstu, sadales vārpstu, izplūdes vārstu, vārsta ligzdu vai virzuļa gredzenu utt.) var apstrādāt ar HJ lāzera termisko apstrādi. Tāpat plaši būtu jāizmanto arī lauksaimniecības lokomotīves. Lauksaimnieciskajā ražošanā mašīnu darba apstākļi ir dažādi. Dažas mašīnas (arkli, kultivatori, sējmašīnas un kombaini) strādā tieši abrazīvajā vidē, izraisot daudzu detaļu ātru nolietošanos. No otras puses, lai iegūtu pietiekamu izturību, mašīnas materiālu patēriņš ir liels, kas ne tikai tērē materiālus, bet arī šķiet apjomīgs. Šādām detaļām cietība pēc apstrādes ar lāzercietināšanu ir par 5% līdz 20% augstāka nekā parastajā rūdīšanā. Lāzera sakausēšana var atlasīt jaunus materiālus, lai izveidotu jaunu sakausējuma slāni, pamatojoties uz substrātu, lai iegūtu apmierinošu veiktspēju. Turklāt, pateicoties uzlabotajai veiktspējai pēc apstrādes, var izvēlēties zemas veiktspējas substrātus, tādējādi samazinot substrāta masu.

Lāzera pielietojums lauksaimniecības tehnikas detaļu remontā:

Lāzera apšuvums (Pazīstams arī kā lāzera kausēšana) ir jauna virsmas modifikācijas tehnoloģija. Tas pievieno apšuvuma materiālu substrāta virsmai un izmanto augsta enerģijas blīvuma lāzera staru, lai to izkausētu kopā ar plānu slāni uz pamatnes virsmas, lai izveidotu pildvielas apšuvuma slāni, kas ir metalurģiski saistīts ar pamatnes virsmu. . Tā kā lāzera apšuvums var pārklāt materiālus ar augstu kušanas temperatūru uz zemas kušanas temperatūras substrātu virsmas, un materiālu sastāvu neierobežo parastie sakausējumu metalurģijas termodinamiskie apstākļi. Tāpēc izmantoto apšuvuma materiālu klāsts ir diezgan plašs, ietverot niķeļa, kobalta, dzelzs sakausējumus, karbīda kompozītu sakausējumu materiālus un keramikas materiālus. Tostarp sakausējumu materiālu un karbīda kompozītmateriālu lāzera apšuvums ir salīdzinoši nobriedis un ir praktiski izmantots. Sakarā ar gandrīz adiabātisku ātro karsēšanas procesu, ko rada lielais lāzera stara enerģijas blīvums, lāzera apšuvumam ir mazāka termiskā ietekme uz substrātu un mazāka deformācija. Lāzera ievades enerģijas kontrole var arī ierobežot substrāta atšķaidīšanu līdz ļoti zemam līmenim (mazāk nekā 10%), tādējādi saglabājot oriģinālā apšuvuma materiāla izcilo veiktspēju.

Tāpēc lāzera apšuvuma tehnoloģija var uzlabot materiāla virsmas nodilumizturību un izturību pret koroziju, un to galvenokārt izmanto detaļu remontam pēc nodiluma un jaunizveidoto detaļu veiktspējas uzlabošanai. Svarīgām detaļām (piemēram, lauksaimniecības tehnikas cilindru ieliktņiem un virzuļiem) lielās darba slodzes, augstas temperatūras, augsta spiediena, erozijas un dažādu berzes pakāpju dēļ nodiluma apjoms ir ļoti liels, un detaļas ir jānodod metāllūžņos un jānomaina. regulāri. Augsnes apstrādes mašīnām, augsnes sagatavošanas mašīnām un ražas novākšanas mašīnām (piemēram, arkliem, kultivatoriem, sējmašīnām un kombainiem) lokālais nodilums darbības laikā ir ļoti ātrs, un daļas tiek nodotas metāllūžņos vietējo bojājumu dēļ. Lai palielinātu detaļu kalpošanas laiku, liela nozīme ir remontdarbiem. Lāzera apstrādei ir unikāla selektīvās iedarbības priekšrocība, un lāzera apšuvums var viegli salabot nodilušās detaļas, lai detaļas netiktu nodotas metāllūžņos vietējo bojājumu dēļ, uzlabo detaļu uzticamību un kalpošanas laiku un atkal sasniedz labākas veiktspējas prasības ar viszemākajām ieguldījumu izmaksām. . Turklāt veidņu labošana ar lāzeru var ievērojami palielināt veidņu kalpošanas laiku, un to neierobežo forma un izmērs. Tas būtu arī enerģiski jāveicina un jāpieņem lauksaimniecības mašīnu ražošanā.

Vairākas domas par lāzertehnoloģiju pielietojumu lauksaimniecības tehnikas ražošanā:

1. Lāzera apstrādes tehnoloģija ir enerģiski popularizēta daudzās nozarēs, un tās pielietojums arī lauksaimniecības mašīnu ražošanā ir obligāts. Tomēr apstrādes veidu izvēle un lāzeru izmantošana jāsāk no pamatiem. Tikai tad, kad šī progresīvā apstrādes metode ir pilnībā apgūta, var labāk uzlabot tradicionālo procesu un izmantot jauno tehnoloģiju priekšrocības. Lāzera apstrādes tehnoloģija apvieno mūsdienu zinātnes un tehnoloģiju sasniegumus, piemēram, CAD tehnoloģiju, CNC tehnoloģiju, lāzertehnoloģiju un materiālu tehnoloģiju, un tehnoloģija aptver plašu klāstu. Tāpēc, lauksaimniecības tehnikas uzņēmumiem, iesaistoties lāzera ražošanas projektos, jāanalizē savi apstākļi un vajadzības, jākonsultējas ar citiem tehnikas uzņēmumiem, jāidentificē virziens, jāatrod kombinācijas punkts, jārīkojas soli pa solim un jāizvairās no tā sauktā “viena- solis”. Tā kā lāzera apstrādes tehnoloģija attīstās ļoti strauji, neviens uzņēmums to nevar sasniegt vienā solī.
2. Lāzera apstrādes tehnoloģiju pielietošana lauksaimniecības tehnikas ražošanā ir pakāpeniski kļuvusi populāra visā pasaulē, galvenokārt tāpēc, ka nozare ir pārsteigta par lāzertehnoloģiju pielietojumu un tās faktisko ietekmi. Turklāt iemesls, kāpēc lāzertehnoloģijas iepriekš nebija ieviestas, bija nepietiekama lāzertehnoloģiju publicitāte un prakses trūkums. Tāpēc lauksaimniecības tehnikas uzņēmumiem pēc iespējas ātrāk jāievieš un jāapgūst nobrieduši zinātnisko pētījumu rezultāti rūpnieciskajā ražošanā, lietderīgi jāizmanto nozarē izveidotie daudzfunkcionālie lāzerapstrādes centri un jāliek apkalpot vairāk lauksaimniecības tehnikas uzņēmumu.
3. Pēdējos gados lieljaudas lāzeru un palīgiekārtu ražošanas tehnoloģija ir arvien vairāk uzlabota, un tās pamata teorija un ražošanas tehnoloģija ir kļuvusi arvien nobriedušāka. Salīdzinot ar citām apstrādes iekārtām, lieljaudas lāzeru cena nav īpaši augsta. Tāpēc lāzera apstrādes tehnoloģiju pielietošanai lauksaimniecības tehnikas ražošanā ir noteikti ārēji apstākļi. Turklāt, strauji attīstoties lauksaimniecības industrializācijai, būtiski palielinājies lauksaimniecības ražošanas uzņēmumu spēks, kā arī kļuvušas arvien augstākas prasības produkcijas kvalitātei, kas nodrošina iekšēju motivāciju un nosacījumus lāzerapstrādes tehnoloģijas pielietošanai lauksaimniecības tehnikā. ražošana. Līdz ar to lāzerapstrādes tehnoloģijas pielietojums lauksaimniecības tehnikas ražošanā šobrīd ir ieviests. Var prognozēt, ka lāzera apstrādes tehnoloģijas ieviešana ievērojami uzlabos lauksaimniecības tehnikas ražošanas līmeni.