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金屬鈑金新聞

德馬吉激光加工設(shè)備航空航天制造業(yè)的應(yīng)用(一)

星之球激光 來(lái)源:佳工機(jī)電網(wǎng)2012-12-04 我要評(píng)論(0 )   

在航空航天領(lǐng)域,激光加工發(fā)揮著極其重要的作用,并有望在未來(lái)替代很多現(xiàn)有的傳統(tǒng)技術(shù)手段。 激光是20世紀(jì)的重大發(fā)明之一,自1960年問(wèn)世后很快在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)各個(gè)領(lǐng)域發(fā)...

       在航空航天領(lǐng)域,激光加工發(fā)揮著極其重要的作用,并有望在未來(lái)替代很多現(xiàn)有的傳統(tǒng)技術(shù)手段。

       激光是20世紀(jì)的重大發(fā)明之一,自1960年問(wèn)世后很快在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮了獨(dú)特的作用,隨著對(duì)有關(guān)基本理論研究的不斷深化,各類激光器件不斷發(fā)展,從而使其應(yīng)用領(lǐng)域也不斷拓寬,應(yīng)用規(guī)模逐漸擴(kuò)大。如今激光技術(shù)已經(jīng)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、軍工、通訊和科學(xué)研究等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

       激光具有很多優(yōu)異的光學(xué)特性,如高方向性、高亮度、高單色性以及高相干性等,在機(jī)械加工領(lǐng)域,激光已經(jīng)可以完成如激光雕刻、切削、焊接、打孔、激光熱處理(淬火)和激光測(cè)量等加工,已經(jīng)占據(jù)了不可替代的地位。

 

激光加工 優(yōu)勢(shì)彰顯

       相比用傳統(tǒng)加工手段,激光加工的效率明顯提高,如對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片和燃燒室成千上萬(wàn)個(gè)形狀各異的孔的3D加工,比傳統(tǒng)EDM加工效率至少提高5~8倍;其次,激光加工成本很低,EDM加工需要電極的大量消耗,花費(fèi)很多使用成本,而激光加工是非接觸加工,無(wú)任何刀具、電極等費(fèi)用;第三點(diǎn),激光加工質(zhì)量穩(wěn)定性高、一致性好,EDM在加工時(shí)會(huì)有電極損耗,需要經(jīng)常更換電極,由此會(huì)造成因更換電極造成的質(zhì)量穩(wěn)定性低,而激光加工是非接觸式加工,激光穩(wěn)定性高,從而全面保證加工質(zhì)量;激光加工材料范圍很廣,激光除了可以加工航空高溫合金、鈦合金等金屬材料外,也可以加工陶瓷、碳纖維,甚至玻璃等新型航空材料,彌補(bǔ)了傳統(tǒng)工藝的不足;最后一點(diǎn),激光可以用于加工微孔或微槽,某些零件的形狀既小又復(fù)雜,即便是用最小的刀具也無(wú)法進(jìn)行理想的加工,或者根本沒(méi)有這么小的刀具,而采用激光加工,光斑直徑可小至20μm,加工該尺寸的切縫或微孔。

       尤其是對(duì)于技術(shù)發(fā)展迅猛的航空航天領(lǐng)域,激光加工發(fā)揮著極其重要的作用,并有望在未來(lái)替代很多現(xiàn)有的傳統(tǒng)技術(shù)手段。在航空航天金屬加工領(lǐng)域,主要采用激光進(jìn)行加工的部分有:

(1)航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)葉片、靜葉片表面冷卻孔的加工;

(2)航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室、燃燒環(huán)、隔熱屏等部件的異形孔的加工;

(3)航空航天電控部件的精密激光切割,對(duì)于厚度0.1mm的不銹鋼薄板,可以加工20μm的切縫;

(4)航空航天密封環(huán)的表面激光銑削。

       德馬吉(以下簡(jiǎn)稱DMG)在德國(guó)的Sauer工廠早在20世紀(jì)80年代就已經(jīng)開(kāi)始對(duì)激光成形加工技術(shù)進(jìn)行研發(fā),并取得了卓有成效的研制成果。其研制成功的5~7軸激光加工中心得到了機(jī)械加工行業(yè)的認(rèn)可,并有幸被陳列在世界最大的綜合性博物館——德意志博物館的機(jī)械館最醒目的位置上,以記載DMG對(duì)激光應(yīng)用技術(shù)所做出的杰出貢獻(xiàn)。

       DMG的激光加工設(shè)備屬于激光精細(xì)加工類設(shè)備,加工工藝包括激光銑削、精細(xì)切割、焊接以及打孔等,但又不同于鈑金生產(chǎn)用的大功率激光切割機(jī),是以小尺寸零件的精密成形加工為主。

       當(dāng)今,許多技術(shù)領(lǐng)域中日益體現(xiàn)的微量加工技術(shù)以及組合加工趨勢(shì),為激光切削和激光鉆孔加工提供了更廣闊的空間。激光加工技術(shù)在DMG的歷史由來(lái)已久,目前DMG的激光加工機(jī)床已擴(kuò)展到了4個(gè)系列12種規(guī)格,加工能力也由最初的單純成形加工——激光銑削加工,擴(kuò)展到了今天的包括激光銑削雕刻、激光打孔、激光焊接和激光切割等多功能激光加工中心。其LASERTEC系列以獨(dú)特的三大工藝——3D激光加工、激光精密切削和精密鉆孔,為不同材料開(kāi)辟了新的加工方法。

       如在航空航天工具和模具制造領(lǐng)域,通過(guò)激光銑削的運(yùn)用,人們能夠在技術(shù)元件上制造出精細(xì)且高質(zhì)量的空腔和蝕刻,可以加工深度1~2μm的微槽和3D型面,可以加工表面質(zhì)量達(dá)Ra=0.3μm的精細(xì)型腔。同樣在該領(lǐng)域,激光精密切割工藝能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)薄型板材、管材以及3D工件的高動(dòng)態(tài)激光精密切割,并達(dá)到最佳的切削質(zhì)量(切縫小于20μm)。

      無(wú)論要求如何,精密的加工、智能化的軟件,再加上創(chuàng)新的外圍設(shè)備,都能在獲得最高的加工質(zhì)量和最好的經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí),更享受最大的加工靈活性。這4個(gè)系列分別為L(zhǎng)ASERTEC20、LASERTEC40、LASERTEC80及 LASERTEC130PD。

 

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