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試論金屬材料加工工藝中激光技術(shù)的應用
在新時(shí)期背景下，激光技術(shù)在金屬材料加工工藝中的科學(xué)運用是一項極其系統的工程，以下是小編搜集整理的一篇探究激光技術(shù)應用的論文范文，歡迎閱讀參考。
摘 要：激光技術(shù)的研究、應用推廣能夠充分體現出一個(gè)國家的現代化程度。該技術(shù)主要是通過(guò)高效利用中激光束、物質(zhì)相互作用的特性，來(lái)對材料實(shí)行焊接、表面處理以及微加工等工序。就現階段來(lái)看，該技術(shù)已經(jīng)在汽車(chē)、機械制造等部門(mén)得到了相對普遍的推廣，并在提升產(chǎn)品質(zhì)量、控制材料消耗上發(fā)揮著(zhù)積極的促進(jìn)作用。
關(guān)鍵詞：金屬材料 加工工藝 激光技術(shù) 應用分析
近年來(lái)，在社會(huì )快速發(fā)展帶動(dòng)下，激光技術(shù)的應用、推廣范圍也在逐步拓展，并逐漸向工業(yè)、科研等諸多領(lǐng)域進(jìn)行滲透，并在很多行業(yè)都擁有著(zhù)較高的應用發(fā)展優(yōu)勢，尤其是金屬材料加工中的應用，逐漸成為了該行業(yè)不可或缺的發(fā)展因素。但就目前來(lái)看，該技術(shù)雖然在很多領(lǐng)域都得到了廣泛推廣，但由于種種因素的制約，該技術(shù)在材料加工領(lǐng)域的應用價(jià)值還未得到充分發(fā)揮，還有待進(jìn)一步挖掘。
1 金屬材料加工工藝中激光技術(shù)的應用探究
1.1 激光切割
切割不僅是一項十分關(guān)鍵的激光加工工藝，同時(shí)也是材料加工行業(yè)生產(chǎn)、發(fā)展中至關(guān)重要的一項應用技術(shù)。就目前來(lái)看，激光切割通常都應用于薄板材料加工，如，電梯控制板、木模板等，但在金屬材料加工方面的應用還有待進(jìn)一步優(yōu)化，也是該技術(shù)未來(lái)的主要發(fā)展方向[1]。
現階段，豐田、福特等世界知名的汽車(chē)公司就將激光切割技術(shù)推廣到了汽車(chē)組裝生產(chǎn)線(xiàn)上。相比于其他切割技術(shù)來(lái)講，該技術(shù)能夠在最小基本面板內，對不同規格、精度的零件進(jìn)行加工，且不受金屬摸的限制，還能夠獲得理想的加工效果。此外，激光切割技術(shù)在各類(lèi)不銹鋼工件的切割加工中也得到了廣泛應用，而且不論是在加工質(zhì)量，還是數量上都能夠呈現出良好的發(fā)展趨勢。
1.2 激光打孔
激光打孔是一項比較傳統，且較為實(shí)用的激光材料加工技術(shù)，相比于其他技術(shù)，這種加工技術(shù)不僅具有較高的精度和效益等特點(diǎn)，也在應用發(fā)展中逐漸成為了該行業(yè)的至關(guān)重要的技術(shù)元素。在20世紀末，激光打孔技術(shù)得到了飛速發(fā)展，并逐漸呈現出了較為顯著(zhù)的多元化發(fā)展趨勢，而隨著(zhù)相關(guān)技術(shù)、工藝的不斷更新完善，隨著(zhù)孔徑的逐漸縮小，性能也隨之不斷提升。在我國，該技術(shù)的發(fā)展歷史也相對較長(cháng)，最早用于20世紀60年代的鐘表制造行業(yè)，并取得了一定的應用發(fā)展成就，但相比于諸多國外發(fā)達國家來(lái)講，我國對此項技術(shù)的應用、研發(fā)還存在著(zhù)較大差距。當前，很多發(fā)達國家將激光打孔技術(shù)科學(xué)、廣泛地應用到了醫藥、飛機制造以及食品加工等領(lǐng)域，并為其帶來(lái)了相對較大的精神、物質(zhì)財富[2]。
1.3 激光打標
激光打標技術(shù)作為一項應用性較強的相關(guān)材料加工技術(shù)，主要是通過(guò)較高的能量與密度的激光，來(lái)對局部的工部件進(jìn)行照射，并對汽化、液化等化學(xué)反應進(jìn)行科學(xué)利用，以此來(lái)將相關(guān)標識永久性地留在工部件的表面。就目前來(lái)看，該技術(shù)在金屬制造行業(yè)領(lǐng)域的應用最廣泛，如，刃具、軸承等金屬制品的打印標記對激光達標技術(shù)的依賴(lài)性都很強。同時(shí)，該技術(shù)也能夠在不影響晶體性能的基礎上，實(shí)現看似無(wú)法完成標記打印。另外，在社會(huì )科技快速發(fā)展背景下，一些大理石、陶瓷等非金屬制品的達標也可以采用激光打標技術(shù)來(lái)進(jìn)行，而隨著(zhù)近幾年，激光系統的不斷優(yōu)化，也在某種程度上拓展了標記深度，也進(jìn)一步提升了標記質(zhì)量。并且，作為一種較為新穎、先進(jìn)的產(chǎn)品防偽手段，激光打標技術(shù)的應用發(fā)展也得到了社會(huì )各界的廣泛重視。
1.4 激光焊接與表面熱處理
首先，對于激光焊接技術(shù)的應用發(fā)展來(lái)講，結合服務(wù)對象、使用器件的不同，激光焊接主要可分為深熔焊、傳導焊兩種類(lèi)型機制，前者主要應用于機械制造領(lǐng)域，而后者則在電子電氣行業(yè)應用比較廣泛。
就目前的發(fā)展現狀來(lái)看，該技術(shù)已經(jīng)在汽車(chē)行業(yè)得到了深層次的滲透，也為行業(yè)發(fā)展提供了重要的技術(shù)支持。具體來(lái)講，這種應用主要在兩方面有顯著(zhù)的體現：一方面是在傳動(dòng)焊接上[3]。當前，此項技術(shù)能夠適應汽車(chē)傳動(dòng)系統大部分零件焊接需求，而相比于其他傳統的焊接技術(shù)來(lái)講，激光焊接既可以對零件的使用壽命進(jìn)行有效延長(cháng)，也能夠大幅度降低零件的應用成本，進(jìn)而將其獨特的應用價(jià)值充分體現出來(lái)。另一方面，是在焊接組合件上。具體來(lái)講，主要就是將原本分散的平板工件焊接、沖壓成一個(gè)整體，這樣不僅能夠有效減少工件數量，也能夠促進(jìn)其部件性能的不斷增強，并在降低車(chē)體重量的同時(shí)，使汽車(chē)的整體性能得到不斷優(yōu)化。
其次，對激光表面熱處理來(lái)講。一方面，受到激光表面硬化影響，馬氏體的量會(huì )隨之不斷增加，而在不斷提升零部件疲勞強度的基礎上，也能夠進(jìn)一步提升其耐磨性能�，F階段，激光表面硬化已經(jīng)在汽車(chē)曲軸、凸輪軸等物件制造中得到了廣泛應用，而就實(shí)際應用效果來(lái)講，其不僅可以有效延長(cháng)零部件使用壽命，也能夠大幅度降低物件制造成本;另一方面是激光合金化與熔覆，其能夠大幅度提升加工材料的抗腐蝕、耐磨性能。
2 激光技術(shù)在金屬加工工藝中的應用前景
針對激光技術(shù)的應用現狀來(lái)看，可以從以下幾方面來(lái)加強該技術(shù)在金屬材料加工工藝中的應用。
首先，應對激光工作參數進(jìn)行不斷完善，優(yōu)化加工作業(yè)數據庫。在實(shí)際應用中，相關(guān)工作人員都知道，激光照射具有相對較高的可控性，不論是在激光照射時(shí)間，還是范圍、強度方面，都能夠實(shí)行科學(xué)、高效的人為干預，也正是由于其具備這種特性，激光加工充分體現出了鮮明的多元化特征。因此，為了將激光加工優(yōu)勢充分發(fā)揮出來(lái)，相關(guān)工作人員可以針對靈活多樣的加工方式、對象，建立一套與之相適應的、科學(xué)完善的工作參數，從而為激光加工提供更可靠的標準。同時(shí)，還應建立完善的加工作業(yè)數據庫，并以此來(lái)促進(jìn)激光加工質(zhì)量、效率的不斷提升[4]。
其次，積極推廣激光多工位分時(shí)綜合加工。從理論層面來(lái)講，即使是同一束光源也能夠進(jìn)行綜合性的加工處理，其主要是因為該激光源可以對激光照射時(shí)間、能量密度進(jìn)行自主控制。而在此基礎上，不同工位上分時(shí)可以通過(guò)對不同方式進(jìn)行可續整合來(lái)進(jìn)行加工，這樣激光切割、焊接和表面處理等工序便能夠由一臺設備來(lái)進(jìn)行，從而獲得良好的綜合加工效果。由此可見(jiàn)，其綜合加工模式的大力推廣，已經(jīng)逐漸成為了加工技術(shù)未來(lái)發(fā)展的必然趨勢[5]。
再者，積極實(shí)現自動(dòng)化、無(wú)人化的激光加工。在實(shí)際應用過(guò)程中，為了最大限度地節省人力消耗，促進(jìn)其加工效率的不斷提升，應積極推動(dòng)激光加工技術(shù)向自動(dòng)化、無(wú)人化方向發(fā)展。而就目前來(lái)看，激光技術(shù)要想在此方面獲得突破性發(fā)展，就必須要擁有強大的網(wǎng)絡(luò )、自動(dòng)控制技術(shù)，以及計算機生產(chǎn)輔助管理技術(shù)來(lái)為其突破性發(fā)展提供有力保障。為此，應對相關(guān)技術(shù)配套設施建設進(jìn)行不斷完善，從真正實(shí)現激光加工自動(dòng)化、無(wú)人化，也進(jìn)一步提升激光技術(shù)在金屬材料加工工藝中的應用水平。
3 結語(yǔ)
總之，在新時(shí)期背景下，激光技術(shù)在金屬材料加工工藝中的科學(xué)運用是一項極其系統的工程。為了不斷增強其工程的時(shí)效性，必須要加強該技術(shù)的應用研究。不僅要對激光技術(shù)在該領(lǐng)域的應用現狀進(jìn)行全面分析，還要積極探究該技術(shù)的應用路徑，只有這樣才能夠將該技術(shù)的功效充分發(fā)揮出來(lái)，并進(jìn)一步拓寬其應用前景，才有助于推動(dòng)金屬材料加工事業(yè)的快速、健康發(fā)展。
參考文獻
[1] 黃翔，徐君，張永良，等.金屬材料加工工藝中激光技術(shù)應用分析[J].城市建設理論研究：電子版，2014(23)：2130-2131.
[2] 樊熊.金屬材料加工工藝中激光技術(shù)應用分析[J].企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)(下半月)，2013，32(10)：23-24.
[3] 田延龍.激光技術(shù)在金屬材料加工工藝中的應用探析[J].科技創(chuàng )新與應用，2013(10)：25.
[4] 馬范軍.“金屬材料成型加工工藝”課程教學(xué)淺析[J].教師，2012(32)：48.
[5] 陳海彬，何偉鋒，孫振忠，等.泡沫金屬材料的特種加工工藝[J].現代制造工程，2011(3)：66-68.
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