汽车,是人们在现代生活中必不可少的工具,我们使用汽车来代步、运输,很多人的工作和生活也都离不开汽车。
而近些年来,随着人们需求的不断升高,汽车行业的发展速度也越来越快,其在建造过程中所使用的技术手段和科技使用含量也在飞速更新。
很多技术刚刚上市不久,就会被另一种功能更强大、价格更低廉、效果更好的新技术取代,成为过去式。
而在这样的一个行业当中,该如何让汽车模具表面的加工质量及强度、硬度达到更高的要求,在夹模、脱模过程中不会对模具自身表面造成破坏,并且能够以此来延长汽车的使用寿命,就是很多厂家都在研究的课题。
而能够完美达成这些需求的新技术,就是激光表面淬火技术。
据介绍,热处理行业是汽车、高端装备、电子信息等先进制造业的上游关键配套环节,是发展先进制造业不可或缺的坚实支撑。
激光淬火技术
汽车工业对于零部件的强度、硬度和耐磨性要求越来越高,传统的淬火方法存在一些局限性。激光淬火技术因其高能量密度、快速加热和冷却速度等特点,成为一种有潜力的解决方案。
在汽车工业中,大部分零部件的加工制造都离不开汽车模具的支持。汽车模具的质量、精度对于汽车部件的加工品质、加工效率以及使用寿命具有直接影响。特别是在制造过程中,汽车模具表面的加工质量及强度、硬度至关重要。如果汽车模具表面的加工质量不过关,可能会在夹模、脱模过程中对模具自身表面造成破坏,导致其使用寿命缩短。传统热处理加工过程控制要求很高。稍有不甚,就会导致工件产生变形、裂痕及凹陷等瑕疵,最终影响其使用寿命。因此,对于汽车模具的处理,热处理技术已经得到了广泛应用。随着激光加工技术的快速发展,激光淬火作为一种新型的表面淬火工艺得到进一步发展和应用。
作为一种新型工艺,激光表面淬火技术在汽车模具的表面淬火强化方面有着非常广泛的应用优势。
激光淬火的优点
不仅可以对齿轮、轴等进行激光淬火强化,以提高汽车的使用寿命,同时还具有以下几项优点:
1、效率更高:
材料表面的快速加热( 105~106ºC/s)和快速自冷( 105ºC/s),有利于提高扫描速度及相应的生产率,可取代传统的淬火;
2、不易形变:
由于激光加热速度快,因而热影响区小,相变硬化应力及变形小;
3、区域可选:
可以对形状复杂的零件和不能用其它常规方法处理的零件进行硬化处理,如具有沟槽的零件;
4、高自动化:
工艺过程易实现计算机控制,自动化程度高,可纳入生产流水线
5、无污染性:
因为使用无需添加油、水这类的介质来进行冷却,也不需添加功能合金材料,因此不会产生环境污染,更加环保。
在汽车工业中的应用前景
1、对汽车零部件强度和硬度的提升
激光淬火技术能够实现快速淬火,使汽车零部件表面形成具有优异力学性能的淬火层。通过提高零部件的强度和硬度,可以提高汽车的安全性和可靠性。
2、材料成本和能源消耗的降低
相比传统淬火方法,激光淬火技术具有更快的加热和冷却速度,从而降低了能源消耗。此外,激光淬火技术可以减少或消除传统淬火过程中的一些辅助设备和介质,从而降低了材料成本。
3、环境友好特性的优势
激光淬火技术在淬火过程中不需要使用冷却介质,减少了废液的产生,有利于环境保护。同时,该技术还可以减少传统淬火过程中产生的污染物和废弃物。
应用事例
近年来,随着汽车行业快速发展,激光表面淬火技术在汽车模具的热处理方面得到了广泛应用。例如,冲压模具、拉延模具和注塑模具等汽车模具表面的淬火强化得到了广泛应用。
得益于其在热处理领域的独特优势,激光淬火在汽车制造领域的应用范围越来越广泛。例如,激光淬火可用于强化齿轮、轴和结构件等汽车零部件,从而提高其使用寿命。事实上,许多国外的汽车厂家已经明确规定某些零部件必须使用激光淬火强化。
另外,激光淬火可以在不使刃口烧塌的情况下,对刃口进行持续恒温热处理,从而提高刃口区域的硬度和寿命。而且,随着激光技术的不断普及和发展,激光淬火技术在汽车行业中的应用将越来越广泛。
未来发展方向
未来的发展方向包括以下几个方面:进一步提高激光淬火技术的加工效率和一致性,以满足汽车工业对大规模生产的需求。其次,优化激光淬火工艺参数和材料选择,以提高零部件的综合性能和耐久性。此外,结合先进的模拟和仿真技术,开展淬火过程的数值模拟和优化,以提高淬火效果并减少试验成本。此外,还可以探索激光淬火技术与其他表面改性技术的结合,以实现更多功能性要求的满足。
综上所述,激光淬火技术在汽车工业中具有巨大的应用前景。通过提升零部件的强度和硬度、降低材料成本和能源消耗以及具备环境友好特性,激光淬火技术可以为汽车工业带来更高的安全性、可靠性和可持续发展。随着技术的进一步发展和优化,激光淬火技术将在汽车工业中发挥更重要的作用,并推动汽车制造向更高性能和更环保的方向发展。
文章来源: 江苏光睿激光科技,浙江久恒激光淬火,国盛激光
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