實例:半導體激光設備的模具修復技術
半導體激光器工作原理是激勵方式。利用半導體物質,即利用電子在能帶間躍遷發光。用半導體晶體的解理面形成兩個平行反射鏡面作為反射鏡,組成諧振腔,使光振蕩、反饋、產生光的輻射放大,輸出激光。半導體激光器優點是體積小、重量輕、運轉可靠、耗電少、效率高等。半導體激光器應用廣泛,如今在模具行業也得到了有效的應用,利用半導體激光設備能夠輕松將損壞的大鍋爐修復,省時省力!
在昆山鑫昌泰模具科技有限公司車間里,兩名工作人員正在使用半導體激光設備為4噸重的鍋爐頂蓋做“修復手術”。記者注意到,工作人員首先在破損處撒上一些與鍋爐材質相同的粉末,然后通過數控面板將火焰一樣的激光噴射在上面。隨著金屬粉末一點點熔化,工作人員迅速用工具不斷修繕、打磨。曲軸修復方案:激光熔覆技術
一套完整工序僅用時700秒,鍋爐頂蓋的破損便不見蹤影。工人們使用的半導體激光強化與再制造技術來源于激光工程聯合實驗室。實驗室于7月11日揭牌,由昆山工業技術研究院與昆山鑫昌泰模具科技有限公司合作共建。據介紹,激光工程聯合實驗室總投資達500萬元,引進德國進口的高功率半導體激光器和機器人組合系統,采用國際領先的八軸聯動技術,可以為機械設備、大型模具等進行“整容修復手術”。
半導體激光表面強化及再制造設備具有體積小、輕便靈活、電光轉換效率高、能量分布均勻等特點,適用于大型不易拆卸工件的現場表面強化及對舊品激光再制造,且再制造產品質量不低于新品?!巴ㄟ^激光熔鑄技術讓顆粒熔化,使顆粒和設備中的晶粒運動起來,并成為一體,就可以達到還原的效果?!爆F場一名工人告訴記者,表面強化與再制造技術能替客戶省很多錢,例如原價幾十萬元的大型設備,全部修復還原只要幾萬元。如今,這種技術被廣泛應用于汽車制造、飛機機身制造、石油化工、船舶制造等領域。激光熔覆技術的應用看點!
激光先進制造與傳統產業“嫁接”,經濟效益與社會效益實現“雙豐收”。以昆山鑫昌泰模具科技有限公司為例,使用傳統熱處理設備生產能耗達300千瓦,需要10個工人同時操作才能完成。而采用激光表面強化與再制造技術后,生產能耗降低至30千瓦,只需要2名熟練工人協同配合即可完成,修復材料耐受溫度也從原來的 500℃上升到900℃。
“隨著先進制造業發展,激光技術將廣泛用于傳統制造產業加工環節,也可以說,傳統制造將進入"光制造"時代。”鑫昌泰集團董事長沈君如是說。除了合作共建激光工程聯合實驗室,鑫昌泰還與華中科技大學、昆山工研院共同簽訂激光表面強化及再制造項目協議。公司以產學研合作為支撐,預計企業今年將實現產值1.5億元,同比增長超過20%。
激光技術廣泛應用于工業加工中將大提高加工產量,隨著科技的發展,激光技術代替傳統的工業加工將是大勢所趨。
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