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激光表面处理的优势及前景分析

2021-01-09

  激光表面处理技术是融合了现代物理学、化学、计算机、材料科学、先进制造技术等多学科技术的高新技术,包括激光表面改性技术、激光表面修复技术、激光熔覆技术、激光产品化技术等,能使低等级材料实现高性能表层改性,达到零件低成本与工作表面高性能的最佳组合,为解决整体强化和其它表面强化手段难以克服的矛盾带来了可能性,对重要构件材质与性能的选择匹配、设计、制造产生重要的有利影响,甚至可能导致设计和制造工艺的某些根本性变革。
  一. 技术亮点
  1. 激光淬火层硬度达HV800~1100,具有极好的耐磨性和抗拉伤能力,一次修模后寿命较火焰淬火提高5~50倍。
  2. 激光淬火层硬度、层深均匀,与基体有很强的结合力。
  3. 激光淬火处理后变形量极小,无须作任何校正和加工处理。
  4. 激光熔焊技术可对模具表面局部拉伤等损伤部位进行修复,修复效果明显优于其他焊接方法。
  5. 具有很高的处理速度,通常可达0.5m2/h。
  6. 只需对模具磨损部位进行针对性处理,而无须全部处理模具表面。
  7. 显著提高拉延件表面质量。
  二. 实际应用
  目前已批量对国内十多家汽车企业进行了汽车拉延模激光强化处理服务,均取得了十分显著的效果。例如,在对北汽福田欧曼重卡保险杠拉延模进行激光表面处理后,其筋条表面硬度可达HRC55~58,表面寿命也从原来火焰淬火时的20~30件提升至2000件以上。另外,宝马新五系侧围外板、门内板及压边圈、后门顶等模具使用最初表面硬度较低,经激光处理后硬度由HRC20左右提高到HRC55以上。华晨宝马也已正常使用一年以上,拉延件表面质量良好。
  三. 经济性分析、应用价值及市场前景
  汽车拉延模激光表面强化的经济性及应用价值主要体现在以下方面:
  1. 显著提高修模一次后拉延件的数量,减少修模时间,提高拉伸效率和产量。
  2. 显著提高模具寿命,降低模具消耗。
  3. 显著提高拉延件表面质量。
  4. 显著降低修模工人劳动强度及修模费用
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