Автокөлік қалыптарын термиялық өңдеуде лазерлік бетті сөндіру технологиясын қолдану және дамыту

Автокөлік өнеркәсібінің қарқынды дамуымен және өндірістік мүмкіндіктердің үздіксіз дамуымен автомобиль қалыптары автомобиль өндірісіндегі маңызды технологиялық жабдыққа айналды. Олардың сапасы мен өнімділігі автомобиль компоненттерінің дәлдігін, қызмет ету мерзімін және өндіріс тиімділігін тікелей анықтайды. Әртүрлі беттік нығайту технологияларының ішінде лазерлік беттік нығайту соңғы жылдары жоғары энергия тығыздығы, жылдам қыздыру/салқындату, минималды деформация және қоршаған ортаға зиянсыздық сияқты артықшылықтарымен ерекше назар аударды. Бұл мақалада автомобиль қалыптарын өндірудегі лазерлік нығайту технологиясының қазіргі қолданылуын, негізгі қиындықтарын және болашақ даму үрдістерін жүйелі түрде зерттеуге бағытталған.

I. Лазерлік сөндіру технологиясының негізгі принципі және сипаттамалары

Лазерлік сөндіру - металл беттерін тез қыздыру және салқындату үшін жоғары энергиялы лазер сәулелерін пайдаланатын процесс, фазалық трансформацияның беріктендіруі арқылы бетті нығайтуға қол жеткізеді. Бұл технология шағын жылу әсер ететін аймақпен, дайындаманың деформациясының минималдылығымен, салқындатқыш сұйықтықтың қажеттілігінің болмауымен және қатайтылған қабат тереңдігі мен таралуын оңай басқарумен ерекшеленеді. Ол әсіресе штамптау қалыптары, инъекциялық қалыптар және құю қалыптары сияқты жоғары дәлдік талаптары бар күрделі құрылымды автомобиль қалыптары үшін өте қолайлы. Автомобиль қалыптарын өндіруде лазерлік сөндіру қалыптардың беткі қаттылығын, тозуға төзімділігін және шаршау беріктігін айтарлықтай арттырып қана қоймай, сонымен қатар қалып негізінің беріктігін тиімді түрде сақтайды, осылайша қызмет ету мерзімін ұзартады және техникалық қызмет көрсету шығындарын азайтады.

II. Автокөлік қалыптарында қолданудың нақты сценарийлері

Автокөлік қалыптары, әсіресе үлкен мұқаба парақтарын штамптау қалыптары, ішкі бөліктерді инжекциялық қалыптау және бөлшектерді құю қалыптары, лазерлік сөндіру технологиясының өзінің күшін көрсетуінің негізгі шайқас алаңы болып табылады.

1. Штамптау қалыптарының кесу жиегі мен негізгі кернеу беті нығайтылды

Автокөлік корпусының және құрылымдық бөлшектерінің (мысалы, есіктер, қозғалтқыш қақпақтары және бойлық арқалықтар) штамптау қалыптары үлкен көлемде және құны қымбат. Кесу қалыптарының кесу жиегі, тарту қалыптарының тарту қабырғасы және дөңес және ойыс қалыптардың бұрышы жұмыс кезінде қатты үйкеліс пен соққыға ұшырайды, бұл оларды тозу оңай.

Қолдану: Лазермен сөндіру маңызды аймақтарды жергілікті түрде нығайту үшін қолданылады, бұл пышақ бетінде HRC 58-62 қаттылығына жететін ұсақ қатайтылған аймақ жасайды. Бұл тозуға төзімділікті бірнеше есе арттырады, пышақтардың сынуы мен тозуын тиімді түрде болдырмайды, осылайша қалыпқа техникалық қызмет көрсету циклі мен қызмет ету мерзімін айтарлықтай ұзартады. Мысалы, лазермен сөндірілген автомобиль корпусының панельдерін кесу қалыптарының жиынтығы олардың ұнтақтау мерзімін 100 000-нан 500 000-нан астам штампталған бөлшектерге дейін ұзарта алады.

2. Құйма құю кезіндегі қалып қуысының беткі коррозияға төзімділігі және шаршауға төзімділігі
Қозғалтқыш цилиндрінің корпусы мен беріліс қорабының корпусы сияқты алюминий қорытпасынан жасалған құю қалыптарының қуыс беті балқытылған металды жоғары температура мен жоғары қысымда қайталап тазалау кезінде термиялық шаршау жарықтарына (жарықтарға), балқудың жоғалуына және эрозияға бейім.

Қолдану: H13 және басқа да ыстыққа төзімді қалып болаттарынан жасалған құйылатын қалып қуыстарын лазермен сөндіру бетінің жоғары температурадағы қаттылығын, термиялық шаршауға төзімділігін және балқытылған металл эрозиясына төзімділігін айтарлықтай арттырады. Тазартылған мартенситтік құрылым жарықтардың пайда болуы мен таралуын тиімді түрде тежейді, қалып қызмет ету мерзімін 1-2 есеге ұзартады, сонымен қатар құю ​​сапасын тұрақты сақтайды.

3. Инъекциялық қалыптардың тозуға төзімділігін және бұзу өнімділігін жақсартыңыз
Автокөлік салонының бөлшектері мен шамдары сияқты пластикалық бөлшектердің инжекциялық қалыптары, эжектор түйреуіштері, ағын арналары, сырғытпалар және қуыс беттері сияқты қозғалмалы бөлшектер ұзақ уақыт бойы шыны талшықты нығайтылған пластикпен эрозияға ұшырайды, бұл өлшемдердің ұлғаюына және бетінің өңделуінің төмендеуіне әкелуі мүмкін.

Қолдану: Бұл аймақтарды лазермен сөндіру тозуға төзімділікті жақсартады, сонымен қатар қалыптың жоғары дәлдіктегі сәйкестігін сақтайтын минималды деформацияны сақтайды. Қатайтылған қабат сонымен қатар пластиктің адгезиясын азайтады, қалыптау өнімділігін арттырады, босатушы агентті пайдалануды азайтады және жоғары сапалы бетімен өндіріс тиімділігін арттырады.

4. Қалыптарды онлайн жөндеу және қайта жасау

Дұрыс пайдаланбау салдарынан жергілікті жерде тозған немесе зақымдалған қымбат қалыптар үшін жалпы ауыстыру құны өте жоғары. Лазерлік сөндіруді жөндеудің соңғы процесі ретінде пайдалануға болады.

Қолдану: Лазерлік қаптау және басқа да қоспаларды жөндеу аяқталғаннан кейін, жөндеу аймағы мен оның қосылысына лазерлік сөндіру өңдеуі жүргізіледі, бұл жөндеу аймағы мен матрицаның қаттылығын бірдей немесе одан да жоғары деңгейге жеткізуге, оның қызмет көрсету өнімділігін қалпына келтіруге, төмен бағамен және жоғары сапалы қалыптарды қайта жасауға мүмкіндік береді, көптеген шығындарды үнемдейді.

III. Технологиялық даму үрдістері мен перспективалары

Лазерлік технология, басқару жүйелері және материалтану саласындағы үздіксіз жетістіктермен лазерлік сөндіру болашақ автомобиль қалыптарын өндіру үшін үлкен әлеуетті көрсетеді. Бір жағынан, жоғары қуатты көп осьті лазерлік өңдеу жабдықтары кеңінен таралады, бұл машиналық көру және онлайн бақылау жүйелері арқылы ақылды және толық автоматтандырылған беттік сөндіруді қамтамасыз етеді. Екінші жағынан, лазерлік процестерді алдын ала қыздыру және қыздырудан кейінгі өңдеумен біріктіру арқылы жоғары көміртекті болат және шойын сияқты қиын материалдар үшін крекинг үрдістерін тиімді түрде басуға болады, осылайша қолданылатын материалдардың ауқымын кеңейтеді. Сонымен қатар, сандық егіз технологиясына негізделген виртуалды сөндіру процесін модельдеу эксперименттік шығындарды айтарлықтай азайтады және процестерді әзірлеу тиімділігін арттырады. Үлкен деректер және бұлттық платформалармен бірге, қашықтан жұмыс істеуді қолдау және лазерлік сөндіру процестерін бірлесіп оңтайландыру болашақта мүмкін болады деп күтілуде.

Лазерлік беттік сөндіру технологиясы автомобиль қалыптарын термиялық өңдеуде маңызды шешім ретінде пайда болуда. Өнеркәсіп жеңіл және жоғары беріктіктегі өндіріске көшкен сайын, бұл әдіс процестің тұрақтылығында, материалдың бейімделуінде және ақылды басқару жүйелерінде жетістіктерге жетуі керек. Өнеркәсіп-академиялық-зерттеу ынтымақтастығы мен пәнаралық ынтымақтастықты терең интеграциялау арқылы лазерлік сөндіру технологиясы автомобиль қалыптары секторында барған сайын маңызды рөл атқаратын болады, бұл автомобиль өндірісі өнеркәсібінің жоғары сапалы дамуын ілгерілетуге берік қолдау көрсетеді.