Uporaba laserjev s pomočjo interakcije s snovjo, predelave ali oblikovanja v skladu z določenimi zahtevami, skupaj imenovana lahka proizvodnja. V zadnjih 20 letih je tehnologija lahke proizvodnje prodrla na visokotehnološka področja in industrije ter začela nadomeščati ali spreminjati nekatere tradicionalne predelovalne industrije. V avtomobilski industriji v razvitih državah je 50% -70% delov obdelanih z laserjem. Lahka proizvodna tehnologija igra vse pomembnejšo vlogo pri izboljšanju raziskav in razvoja ter ravni proizvodnje avtomobilske industrije.
Najprej značilnosti lahke proizvodne tehnologije
Trenutno je vir svetlobe, ki se uporablja v tehnologiji izdelave svetlobe, v glavnem laser. Laserski žarek ima značilnosti visoke energijske gostote, visokega paladija in visoke usmerljivosti, zaradi česar ima tehnologija izdelave svetlobe številne prednosti, ki jih v tradicionalnih proizvodnih tehnikah ni na voljo. Orodje, ki se uporablja v tej tehnologiji, je "laserski nož", med obdelavo ni nobene orodja; nobena rezalna sila ne vpliva na obdelovanca med postopkom obdelave, zato obdelovanec nima hladne delovne deformacije; ker je hitrost vbrizgavanja energije med obdelavo velika, je toplotni vpliv na obdelovancu zelo majhen, zato ima obdelovanec malo toplotne deformacije in se mu lahko približamo ali dosežemo "hladno" stanje obdelave, kar omogoča visoko precizno izdelavo, ki je ni mogoče izvesti običajne tehnike; laser ima dober prostorski nadzor (sprememba smeri snopa, vrtenje, skeniranje itd.) in časovni nadzor (odpiranje), izklop, interval impulzov), še posebej primeren za avtomatizirano obdelavo, visoko proizvodno učinkovitost pri obsežni proizvodnji; lasersko obdelavo predmeta materiala, oblike, velikosti in okolja obdelave imajo veliko mero svobode; nizek hrup, brez škodljivega sevanja in ostankov, proizvodni proces ima malo onesnaževanja okolja; prihrani lahko plesen, skrajša cikel razvoja izdelka, zmanjša stroške razvoja; manj materialnih odpadkov in nizki proizvodni stroški v obsežni proizvodnji.
Drugič, kategorija lahke proizvodne tehnologije v avtomobilski industriji
Tehnologijo lahke proizvodnje v avtomobilski industriji lahko razdelimo v tri kategorije: lahka "hladna" obdelava, lahka "vroča" obdelava in lahka hitra izdelava prototipov.
1. Lahka "hladna" tehnologija obdelave
Lahke tehnike izdelave, ki ustrezajo običajnim postopkom hladnega dela, vključujejo lasersko rezanje, lasersko vrtanje, lasersko označevanje in lasersko rezanje.
Hitrost laserskega rezanja je hitra, rezanje je gladko in ravno, vzporednost obrezovanja je dobra, naknadna obdelava ni kupljena; reža je ozka; reža nima mehanskih napetosti in ne striže; natančnost obdelave je visoka, ponovljivost dobra, površina obdelovanca pa ni poškodovana.
Hitrost laserskega vrtanja in visoka učinkovitost, primerna za veliko število obdelovalnih lukenj z visoko gostoto; lasersko vrtanje lahko doseže veliko razmerje med globino in premerom, lahko ga obdelamo na trdih, krhkih, mehkih in drugih materialih, tudi v majhnih luknjah so obdelane na nagnjeni površini težko obdelanega materiala; postopek laserskega vrtanja je čist in brez onesnaženja.
Lasersko označevanje je brezkontaktno označevanje, hitro, označevanje ni enostavno nositi, stroj za lasersko označevanje je enostavno kombinirati s cevovodom.
Lasersko rezanje je postopek, podoben rezkanju pri obdelavi. Uporablja fokusiran laserski žarek za rezanje materiala plast za plastjo.
2. Lahka "vroča" tehnologija obdelave
Lahke proizvodne tehnike, ki ustrezajo običajnim tehnikam toplotne obdelave, vključujejo lasersko varjenje, lasersko krepitev površin, lasersko oblaganje in zlitine.
Lasersko varjenje je postopek, pri katerem se uporablja visokointenzivni laserski žarek, ki lokalno segreva kovino, ki jo je treba stopiti nad temperaturo taljenja, da nastane varjen spoj. Zvari lahko posebne materiale, kot so kovine z visokim tališčem, nekovine, kompozitni materiali itd. Izvaja tudi varjenje različnih materialov in varjenje posebnih konstrukcij; zvar ima funkcijo „samočiščenja“, kakovost zvara je visoka; varjenje lahko izvedemo natančno, običajno ni potrebno polnjenje kovine; laserski žarek in več naprav tvorijo fleksibilen sistem obdelave skozi sistem vodenja svetlobe, stopnja varjenja je visoka in učinkovitost proizvodnje je visoka; pri varjenju z visoko energijskim snopom je največja značilnost laserskega varjenja ta, da ni potrebna nobena vakuumska komora in ne nastaja rentgen. .
Lasersko izboljšanje površine delimo na utrjevanje z lasersko fazno transformacijo in utrjevanje z lasersko fuzijo. Kaljenje z lasersko fazno transformacijo, znano tudi kot lasersko gašenje, je hitro skeniranje obdelovanca z visokoenergijskim laserskim žarkom, tako da se površinska temperatura obsevane kovine ali zlitine dvigne na točko nad fazno točko z zelo hitro hitrostjo. Ko laserski žarek zapusti obsevani del, se zaradi toplotne prevodnosti substrat v hladnem stanju hitro ohladi, samohladi in odstrani, da dobimo fino utrjeno plastno strukturo, trdota pa je običajno višja od običajne trdote kaljenja; postopek utrjevanja z laserskim zlivanjem je podoben predhodnemu postopku, le da laser povzroči, da se površina materiala segreje na višjo temperaturo, na površini končnega dela pa se tvori plast, utrjena s plamenom.
Lasersko oblaganje uporablja visokoenergijski laserski žarek za osvetlitev nanesenega materiala, da ga hitro zlijemo s tanko plastjo na površini podlage, da tvorimo zlitinski premaz s popolnoma različnimi sestavki in lastnostmi, ki se metalurško vežejo na podlago.
3. Hitro oblikovanje prototipov
Načelo tehnologije optičnega hitrega prototipiranja je nadzor modela in podatkov glede na kad dela, ki je pod nadzorom računalnika. Laserski žarek se uporablja za strjevanje oblikovalnega materiala plast za plastjo. Površina (plast) dela je zgrajena s točkami in črtami, površina pa je natančno zložena v tri dimenzije. Postopek trdnega modela ali dela. Uporaba tehnologije optičnega hitrega prototipiranja lahko znatno skrajša cikel razvoja izdelka, močno zmanjša stroške razvoja in lahko hitro proizvede izdelke, ki se prilagajajo spremembam na trgu, ter vzdržuje in povečuje konkurenčnost izdelkov na trgu. Obenem je uporaba optične hitre tehnologije za izdelavo prototipov tudi učinkovit tehnični način za doseganje vzporednega inženiringa in okretne izdelave.
V novem stoletju avtomobilska industrija vstopa v vitko proizvodno fazo, ki lahko izvaja prilagodljivo obdelavo v skladu z zahtevami uporabnika. Avtomobilska industrija je razvila prilagodljiv modularni način proizvodnje. Sodobna avtomobilska industrija se razvija tudi v smeri tehnoloških visokotehnoloških, avtomobilska tehnologija pa doživlja Preoblikovanje tradicionalne mehanske proizvodne tehnologije v napredno proizvodno tehnologijo. Lahka tehnologija izdelave je vdelala vitalnost v razvoj in proizvodnjo avtomobilov. Pričakujemo, da se bo uporaba lahke proizvodne tehnologije v avtomobilski industriji v tem stoletju hitro razvijala in bo postala pomembna metoda predelave v avtomobilski industriji.
