Olarak yüksek teknoloji, lazer teknolojisi hayatın hemen her alanında uygulanmıştır. Lazer işleme teknolojisi, lazer ışınları ve malzemeler arasındaki fiziksel ve kimyasal etkileşimler yoluyla malzemelerin şeklini veya özelliklerini değiştirmek için yüksek enerji yoğunluklu lazer ışınlarını kullanan çeşitli ileri malzeme işleme teknolojilerini ifade eder. Lazer işleme, lazer fiziği, malzeme, elektronik, makine ve mühendislik ısı transferi gibi birçok disiplini içerir ve lazer, üretim, kontrol ve bilgisayar uygulaması gibi birçok teknolojiyi entegre eder. Birden fazla disiplini aşan ve birden fazla teknolojiyi entegre eden tipik bir ileri üretim teknolojisi haline geldi. Lazer işleme, temassız, kirlilik içermeyen, ısıdan etkilenen küçük alan, yüksek işleme doğruluğu ve isteğe bağlı alan işleme özelliklerine sahiptir ve belirli işleme koşulları altında diğer üretim yöntemlerinin yeri doldurulamaz. Bu nedenle lazer teknolojisi birçok endüstride uygulanmaktadır.

Kendi uygulamasının özellikleri ve çalışma nesnesinin karmaşıklığı nedeniyle tarım makineleri, özellikle tarım makineleri imalat sanayinde geriye dönük tasarım ve işleme yöntemleri, az sayıda yeniliğe, uzun yeni ürün geliştirme döngülerine, yüksek maliyetlere, kaba imalat kalitesine, ve nispeten kısa ürün ömrü. Tarım makineleri imalat teknolojisini güçlü bir şekilde geliştirmek ve diğer makine imalat sanayileriyle paralel olarak geliştirmek için, tarımsal imalatta lazer gibi ileri imalat teknolojilerinin uygulanmasının arttırılması ve tarım makineleri imalatında modern üretim teknolojisi düzeyinin iyileştirilmesi gerekmektedir. işletmeler.

Tarım makineleri imalatında lazer hızlı prototiplemenin uygulanması:

Hızlı prototipleme teknolojisi, numunelerin veya parçaların doğrudan CAD modellerine dayalı olarak hızlı üretilmesi teknolojisi için genel bir terimdir. CAD teknolojisi, CNC teknolojisi, lazer teknolojisi ve malzeme teknolojisi gibi modern bilimsel ve teknolojik başarıları birleştirir ve ileri üretim teknolojisinin önemli bir parçasıdır. Tasarım fikirlerini belirli işlevlere sahip prototipler halinde otomatik, doğrudan, hızlı ve doğru bir şekilde gerçekleştirebilir veya CAD modellerine (elektronik modeller) dayalı parçaları doğrudan üretebilir ve kalıp ve alet olmadan neredeyse tüm karmaşık parçaları üreterek tasarımdan diğerine hızlı yerleştirme sorununu çözebilir. üretme. Bu nedenle, bu teknoloji, ürün tasarımlarını hızlı bir şekilde değerlendirebilir ve değiştirebilir, ürün Ar-Ge döngüsünü etkili bir şekilde kısaltabilir, geliştirme maliyetlerini azaltabilir, günümüzün giderek daha rekabetçi hale gelen pazarının hızlı geliştirme ve yeni ürünlerin hızlı üretimi için gereksinimlerini karşılayabilir ve ürünlerin pazar rekabet gücünü artırabilir. İşletmelerin kapsamlı rekabet gücü.

Lazer seçici sinterleme, hızlı prototipleme üretiminde önemli proses yöntemlerinden biridir. Bu teknoloji, lazer sinterleme için bir tarama yolu oluşturmak üzere üç boyutlu katı modeli dilimlemek ve bölmek üzere katman katman malzeme ekleme ilkesini kullanır; daha sonra, lazer ışını, aynı gövde tozu malzemesini (plastik tozu, naylon tozu, balmumu, seramik veya), metal ve bağlayıcıdan veya metal tozundan oluşan karışık tozu sinterlemek ve asimile etmek için bir xY lazer tarayıcı tarafından tarama yolu boyunca taranır, vb. katman katman. Sinterleme ve katman katman istifleme sonrasında gerekli üç boyutlu iş parçası nihayet oluşturulur. Bu üretim yöntemi, hızlı şekillendirme hızı, yüksek hassasiyet, iyi yüzey kalitesi, basit son işlem ve zaman tasarrufu gibi özelliklere sahiptir. Hayati bir teknolojidir ve üretim teknolojisinin geliştirilmesi için yeni bir yöntem yaratmıştır.

Tarım makinelerinin üretim sürecinin kendine has özellikleri vardır. Toprak işleme makineleri, arazi hazırlama makineleri ve hasat makineleri gibi çoğu parça karmaşık şekillere sahiptir. Ek olarak, pulluk gövdesi kavisli yüzeyi, döner yeke döner bıçağı, su pompası pervanesi ve besleme vidası vb. gibi birçok karmaşık kavisli yüzey vardır ve bunların şekillerinin özel üretim durumuna göre buna göre ayarlanması gerekir. Bu nedenle, bu tür tarım makinesi parçalarının geleneksel mekanik işleme yöntemleri kullanılarak geliştirilmesi, yalnızca uzun zaman ve karmaşık işleme teknolojisi gerektirmekle kalmaz, aynı zamanda istenen etkiyi elde etmek de zordur. Gelişmiş lazer hızlı prototipleme entegre teknolojisinin kullanılması, yalnızca yeni ürünlerin geliştirme döngüsünü büyük ölçüde kısaltmakla ve geliştirme maliyetlerini azaltmakla kalmaz, aynı zamanda geleneksel üretim yöntemlerine göre üretim kalitesini de artırır.

Lazer yüzey güçlendirme ve ısıl işlemin uygulanması:

Lazer yüzey güçlendirme ve ısıl işlem teknolojisi Son 20 yılda geliştirilen yeni bir tür malzeme yüzey işleme teknolojisidir. Lazer yüzey güçlendirme teknolojisinin ilkesi, lazerin güçlü nüfuz etme özelliğinin özelliklerini kullanmaktır. Metal yüzeyi, erime noktasının hemen altındaki kritik bir geçiş sıcaklığına ısıtıldığında, yüzeyi hızla östenitlenir ve ardından hızla kendi kendine soğutulur ve söndürülür ve metal yüzeyi hızla güçlendirilir. Lazerle yüzey güçlendirme ve ısıl işlem üç kategoriye ayrılabilir: Birincisi, lazer ışınlandığında metal erimez, ancak yapısı değişir. Bu tür bir işlem esas olarak lazer faz değişimli sertleştirmedir (lazerle söndürme); ikincisi, lazer ışınlandığında metal erir ve soğuduktan sonra yapı değişir veya lazerle eritme, lazerle alaşımlama, lazer amorfizasyonu ve mikrokristalizasyon dahil olmak üzere yüzey özelliklerini geliştirmek için başka elementler eklenir; üçüncüsü, lazer ışınlandığında metal yüzey buharlaşarak yapıda bir değişikliğe neden olur. Bu tür bir işlem esas olarak lazer şokla sertleştirmedir. Yukarıda bahsedilen çeşitli lazer ısıl işlem işlemlerinin ortak teorik temeli, lazer ile madde arasındaki etkileşim ve metalurjik davranışı yasasıdır.

Lazer ısıl işlemi, geleneksel ısıl işlem teknolojisinin geliştirilmesi ve tamamlanmasıdır. Diğer yüzey işlem yöntemlerinin çözemediği veya çözmenin zor olduğu malzeme güçlendirme sorunlarını çözebilir. Lazer işleminden sonra, döküm katmanının yüzey mukavemeti HRC60 veya üstüne ulaşabilir ve orta karbonlu, yüksek karbonlu çelik ve alaşımlı çeliğin yüzey sertliği HRC70 veya üstüne ulaşabilir, böylece aşınma direnci, yorulma direnci, korozyon direnci ve oksidasyon direnci artar. Direnç ve servis ömrünü uzatmak.

Lazer ısıl işlemi otomotiv endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Pek çok aracın neredeyse tüm önemli parçaları (silindir bloğu, silindir gömleği, krank mili, eksantrik mili, egzoz valfi, valf yuvası veya piston segmanı vb.) HJ lazer ısıl işlemiyle işlenebilmektedir. Benzer şekilde tarım lokomotiflerinin de yaygın olarak kullanılması gerekiyor. Tarımsal üretimde makinelerin çalışma koşulları farklılık göstermektedir. Bazı makineler (pulluklar, kültivatörler, ekim makineleri ve hasat makineleri) doğrudan aşındırıcı ortamda çalışarak birçok parçanın hızla aşınmasına neden olur. Öte yandan, yeterli mukavemeti elde etmek için makinenin malzeme tüketimi büyüktür, bu da yalnızca malzeme israfına neden olmakla kalmaz, aynı zamanda hacimli görünür. Bu tür parçalar için lazer sertleştirme işleminden sonraki sertlik, geleneksel su verme işlemine göre %5 ila %20 daha yüksektir. Lazer alaşımlama, tatmin edici bir performans elde etmek için alt tabakaya dayalı yeni bir alaşım katmanı oluşturmak üzere yeni malzemeler seçebilir. Ek olarak, işlemden sonra artan performans nedeniyle, düşük performanslı substratlar seçilebilir ve böylece substratın kütlesi azaltılabilir.

Tarım makineleri parça onarımında lazer uygulaması:

lazer kaplama (Ayrıca şöyle bilinir lazer eritme) yeni bir yüzey modifikasyon teknolojisidir. Alt tabakanın yüzeyine kaplama malzemesi ekler ve alt tabakanın yüzeyine metalurjik olarak bağlanan bir dolgu kaplama tabakası oluşturmak üzere alt tabakanın yüzeyinde ince bir tabaka ile birlikte eritmek için yüksek enerji yoğunluklu bir lazer ışını kullanır. . Lazer kaplama, düşük erime noktalı alt tabakaların yüzeyinde yüksek erime noktalı malzemeleri kaplayabildiğinden ve malzemelerin bileşimi, alaşım metalurjisinin olağan termodinamik koşullarıyla sınırlı değildir. Bu nedenle nikel bazlı, kobalt bazlı, demir bazlı alaşımlar, karbür kompozit alaşımlı malzemeler ve seramik malzemeleri içeren kaplama malzemelerinin yelpazesi oldukça geniştir. Bunlar arasında, alaşımlı malzemelerin ve karbür kompozit malzemelerin lazerle kaplanması nispeten olgunlaşmıştır ve pratik kullanıma konulmuştur. Lazer ışınının yüksek enerji yoğunluğunun ürettiği neredeyse adyabatik hızlı ısıtma süreci nedeniyle, lazer kaplamanın alt tabaka üzerinde daha az termal etkisi vardır ve daha az deformasyona neden olur. Lazerin giriş enerjisinin kontrol edilmesi aynı zamanda alt tabakanın seyreltilmesini çok düşük bir seviyeye (%10'dan az) sınırlayabilir ve böylece orijinal kaplama malzemesinin mükemmel performansını koruyabilir.

Bu nedenle, lazer kaplama teknolojisi, malzeme yüzeyinin aşınma direncini ve korozyon direncini artırabilir ve esas olarak aşınma sonrası parçaların onarılmasında ve yeni üretilen parçaların performansının arttırılmasında kullanılır. Önemli parçalarda (tarım makinelerindeki silindir gömlekleri ve pistonlar gibi), büyük iş yükü, yüksek sıcaklık, yüksek basınç, erozyon ve farklı sürtünme dereceleri nedeniyle aşınma miktarı çok büyüktür ve parçaların hurdaya çıkarılıp değiştirilmesi gerekir. düzenli olarak. Toprak işleme makineleri, arazi hazırlama makineleri ve hasat makineleri (pulluklar, kültivatörler, ekim makineleri ve biçerdöverler gibi) için, çalışma sırasında yerel aşınma çok hızlıdır ve yerel hasar nedeniyle parçalar hurdaya çıkar. Parçaların servis ömrünü uzatmak için onarım çalışmaları büyük önem taşımaktadır. Lazer işleme, seçici etki gibi benzersiz bir avantaja sahiptir ve lazer kaplama, aşınmış parçaları kolayca onarabilir, böylece parçalar yerel hasar nedeniyle hurdaya çıkmaz, parçaların güvenilirliğini ve servis ömrünü artırır ve en düşük yatırım maliyetiyle yeniden daha iyi performans gereksinimleri elde edilir. . Ayrıca kalıpların lazerle onarılması, kalıpların ömrünü büyük ölçüde artırabilir ve şekil ve boyutla sınırlı değildir. Ayrıca tarım makineleri imalatında da güçlü bir şekilde teşvik edilmeli ve benimsenmelidir.

Tarım makineleri imalatında lazer teknolojisinin uygulanmasına ilişkin çeşitli düşünceler:

1. Lazer işleme teknolojisi birçok endüstride güçlü bir şekilde desteklenmektedir ve bunun tarım makineleri imalatında da uygulanması zorunludur. Ancak işleme türlerinin seçimi ve lazerlerin kullanımı temelden başlamalıdır. Ancak bu gelişmiş işleme yöntemine tamamen hakim olunduğunda geleneksel süreç daha iyi geliştirilebilir ve yeni teknolojilerin avantajları devreye sokulabilir. Lazer işleme teknolojisi, CAD teknolojisi, CNC teknolojisi, lazer teknolojisi ve malzeme teknolojisi gibi modern bilimsel ve teknolojik başarıları birleştirir ve teknoloji geniş bir yelpazeyi kapsar. Bu nedenle tarım makineleri firmaları lazer imalat projeleri yaparken kendi durumlarını ve ihtiyaçlarını analiz etmeli, diğer makine firmalarına danışmalı, yönünü belirlemeli, birleşme noktasını bulmalı, adım adım ilerlemeli ve “bir-bir” denilen durumdan kaçınmalıdır. adım". Lazer işleme teknolojisi çok hızlı geliştiği için hiçbir firma bunu tek adımda başaramaz.
2. Lazer işleme teknolojisinin tarım makineleri imalatında uygulanması, esas olarak endüstrinin lazer teknolojisinin uygulanmasından ve gerçek etkilerinden etkilenmesi nedeniyle dünya çapında giderek popüler hale geldi. Ayrıca lazer teknolojisinin daha önce benimsenememesinin nedeni lazer teknolojisinin yeterince tanıtılmaması ve uygulama eksikliğiydi. Bu nedenle tarım makinesi işletmeleri, endüstriyel üretimde olgun bilimsel araştırma sonuçlarını bir an önce hayata geçirip özümsemeli, sanayide kurulmuş olan çok fonksiyonlu lazer işleme merkezlerinden iyi şekilde faydalanmalı ve daha fazla tarım makinesi işletmesine hizmet vermeli.
3. Son yıllarda, yüksek güçlü lazerlerin ve yardımcı ekipmanların üretim teknolojisi giderek geliştirildi ve temel teori ve üretim teknolojisi giderek olgunlaştı. Diğer işleme ekipmanlarıyla karşılaştırıldığında yüksek güçlü lazerlerin fiyatı çok yüksek değildir. Bu nedenle lazer işleme teknolojisinin tarım makineleri imalatında uygulanmasının belirli dış koşulları vardır. Buna ek olarak, tarımsal sanayileşmenin hızla gelişmesiyle birlikte, tarımsal üretim işletmelerinin gücü önemli ölçüde artmış ve ürün kalitesine yönelik gereksinimler giderek daha yüksek hale gelmiş, bu da tarım makinelerinde lazer işleme teknolojisinin uygulanması için iç motivasyon ve koşullar sağlamaktadır. üretme. Bu nedenle, tarım makineleri imalatında lazer işleme teknolojisinin uygulanması şu anda mevcuttur. Lazer işleme teknolojisinin tanıtılmasının tarım makinelerinin üretim seviyesini büyük ölçüde artıracağı tahmin edilebilir.