-
新聞資訊
- 激光應用
- 行業資訊
- 久恒風采
銷售熱線:17758118083
電話:0577-66871553
郵箱:sale@highlaser.cn
1688網店:https://laser2015.1688.com
總公司地址:浙江省瑞安市閣巷新區東二路138號32幢
俗語說得好——“新三年舊三年,縫縫補補又三年”。衣服尚且如此,何況幾百萬乃至上千萬的設備呢。重金設備破損后,縫縫補補便靠“激光再制造技術”了!下面就讓我們來探探這一技術的究竟。
激光再制造技術是近年興起的綠色制造技術,2015年國務院頒布的《中國制造2025》指出,要大力發展再制造產業,實施高端再制造、智能再制造、在役再制造,推進產品認定,促進再制造產業持續健康發展。國家政策的大力扶持為再制造業注入活水。
起源和原理
再制造是廢舊產品高技術維修的產業化,最初發源于軍方的武器維修。再制造具有顯著的“綠色”特征,它既是一種能源的節約型制造,又是一種保護環境的綠色制造。
再制造對環境的貢獻表現在:避免廢舊件的回爐對環境造成的二次污染;減少零部件后續制造過程的能源消耗和對環境的污染和危害;減少報廢設備的直接堆放對環境造成的固體垃圾污染;通過技術改造可提高產品的綠色程度。
激光再制造的基礎技術是激光熔覆,金屬零件的再制造方式主要是激光多層熔覆。激光能使粉末和部分基體物質熔化,凝固成一層層相互熔合的冶金結構,形成具有特定性能的合金零件。在此過程中伴隨有傳熱、輻射、對流、固化及可能的結晶等物理化學變化,是十分復雜的非平衡短時冶金過程。
工藝流程
再制造與生活中常說的維修有很大區別。維修指的是在產品的使用階段為了使其保持良好的技術狀況以及正常運行而采取的技術措施,具有隨機性、原位性和應急性的特點。再制造是指將大量報廢產品集中回收到工廠進行拆卸與檢測,選擇出具備足夠剩余壽命的廢舊零部件作為毛坯,采用高新技術手段批量化修復或性能升級,再制造后的產品無論在技術性能上還是在質量上都可以達到甚至超過原新品水平。
激光再制造的具體實施過程為,激光器發出的激光進入同軸送粉工作頭,在具有零件原型的CAD/CAM軟件支持下,數控系統控制工作臺、光路系統和送粉頭按指定空間軌跡運動,激光同軸送粉工作頭像一支“金屬筆”一樣,在修復部位逐層熔覆,最后生成與原型零件近形的三維實體。如圖所示:
在工業中的應用
1. 航空航天行業
激光再制造技術為航空維修提供了新穎獨特的解決方案,國內外早已成立了若干個航空發動機再制造企業。將激光再制造技術應用于發動機葉片的修復,實現了精準的產品外形,并將加工工藝控制得更為精細。
中國在激光再制造領域雖然起步較晚,但是近年來相關研究成果如雨后春筍,逐漸在航空航天高精尖行業爭得一席之地。
2. 汽車行業
我國已經成為名副其實的世界汽車生產、消費和保有量大國,激光再制造技術為汽車的報廢處理這一大難題帶來了曙光。上海大眾聯合發展有限公司對桑塔納轎車發動機進行了再制造,其研發、生產與銷售都已初具規模。清華大學加大了對綠色工程技術領域研究的支持力度,并已經和美國的一些先進制造實驗室建立了關于綠色設計技術研究的國際合作關系。上海交通大學與美國通用、福特汽車公司合作開展轎車的回收再制造研究。機械科學研究院正在進行清潔生產及車輛的拆卸和回收技術的研究。
在專利方面,激光再制造技術涉及汽車的多個方面,例如專利CN103194745B采用激光再制造技術對汽車減速箱殼體進行修復,使得其耐磨性能和使用壽命均得到大幅提高。專利申請CN103481529A公開了一種汽車再制造輪胎生產工藝,其促進了高速度級汽車輪胎的循環利用。專利申請CN105862028A公開了一種汽車發動機曲軸的激光修復再制造方法,延長了汽車發動機曲軸的使用壽命。專利申請CN109973916A公開了一種汽車車燈再制造工藝,保證了再制造車燈的合格率,具有較高的參考及應用價值。
3. 鋼鐵冶金行業
在鋼鐵企業中,60%以上的中、大型軋輥依賴進口,而軋輥經過長期擠壓會出現腐蝕和磨損,為了保證軋輥修復和環境保護,許多鋼鐵企業采用激光再制造技術進行修復。
4. 船舶和海洋工程行業
海洋蘊藏著豐富的資源,具有廣闊的建設空間,隨著海洋工業的發展,船舶及大量的海底設施出現裂紋、缺損等缺陷,如不及時維修將會導致整個設施的報廢。由于海洋環境的獨特性,水下激光再制造技術成為迫切需求。東南大學在2017年的專利CN106475732B中提出了一種水下設施激光增材修復的裝置,采用干式激光增材修復避免了濕法修復產生的修補區域氫脆、壽命低等問題,且超聲沖擊強化進一步提高了修補后設施的耐蝕性及疲勞抗力,從而延長其使用壽命。
5. 其他行業
激光再制造不僅僅可以用于工業設備的修復,還可以用于文物的修復。例如,華中科技大學提交的專利CN101518863B,提供了一種激光焊接修復古編鐘的方法,實現通過激光同時修復編鐘外觀形貌和聲音特性的目的。
激光再制造技術像一把工業設備的“美容刀”,讓破損的設備舊貌換新顏,其所特有的優勢正引起社會各界的廣泛關注,必將在綠色制造的大環境下留下濃墨重彩的一筆。