激光切割在汽车生产中的应用(一)

  在汽车行业中激光切割的应用 近些年来,激光切割加工已成为国内外加工业中的重要技术,采用激光切割加工不仅容易实现自动化,而且具有较高的经济效益。目前激光切割机所使用的激光器主要有两种:一种是二氧化碳激光起,另一种是固态钕-钇铝石榴石激光器。 选用激光器通常要根据被加工材料的性质而定,因为不同的材料适宜吸收不同波长的激光束。如金属材料一般容易吸收波长为1.06μm的激光束,而塑料与陶瓷的复合物则容易吸收波长为10.6μm的激光束。

  二氧化碳激光器是目前使用最广泛的激光器,其输出功率为50~1500W,激光束的波长为10.6μm,主要用于切割、钻孔和焊接。采用激光切割可在每分钟7.5m左右的速度下进行,切割宽度仅0.1~0.3mm,这样,就可以将切割的“热影响区”减至最小,而且被切割出轮廓清楚,无毛刺。由于激光钻孔速度快,因而可解决在易破裂的陶瓷上钻孔的难题,如在厚0.6mm的陶瓷上钻直径1.3mm的空每次仅需0.3S。有的国家已用二氧化碳激光器代替电子束焊接设备,使用激光焊接可不必像电子束那样须在真空中进行,因而可简化工序和降低成本。 固态钕-钇铝石榴石激光进入工业性应用的时间还比较短,其输出功率为10~400W,激光束波长为1.06μm,容易被金属材料吸收,目前常用于低功率精密钻孔和电子工业中的封焊加工和点焊。

  美国通用车汽车公司采用功率1000W的二氧化碳激光器切割进排气管,不仅提高了30%的功效,而且切割质量好。福特汽车公司采用了1500W的二氧化碳激光器切割聚氯乙烯复合材料,效率高,还可自动化操作。意大利菲亚特汽车公司在生产线上安装了激光-机器人组合系统,不仅节省了劳动力,也加快了生产进程。

  俄罗斯也将激光用于机械加工业。一家工厂用激光器对牵引机车用的发动机气缸体进行淬火取得成功。激光器可在一秒钟内将被处理表面加热到1000℃,迅速进行淬火,完全避免了加工部位的变形,并使部件表面耐磨性提高了50%。

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