實例:半導體激光設備的模具修複技術

 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麵形成兩個平行反射鏡麵作為反射鏡,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鬆將損壞的大鍋爐修複,省時省力!

  在昆山鑫昌泰模具科技有限公司車間裏,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“修複手術”。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,然後通過數控麵板將火焰一樣的激光噴射在上麵。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。曲軸修複方案: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製造技術來源於激光工程聯合實驗室。實驗室於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係統,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“整容修複手術”。

  半導體激光表麵強化及再製造設備具有體積小、輕便靈活、電光轉換效率高、能量分布均勻等特點,適用於大型不易拆卸工件的現場表麵強化及對舊品激光再製造,且再製造產品質量不低於新品。“通過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,並成為一體,就可以達到還原的效果。”現場一名工人告訴記者,表麵強化與再製造技術能替客戶省很多錢,例如原價幾十萬元的大型設備,全部修複還原隻要幾萬元。如今,這種技術被廣泛應用於汽車製造、飛機機身製造、石油化工、船舶製造等領域。激光熔覆技術的應用看點!

  激光先進製造與傳統產業“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。而采用激光表麵強化與再製造技術後,生產能耗降低至30千瓦,隻需要2名熟練工人協同配合即可完成,修複材料耐受溫度也從原來的 500℃上升到900℃。

  “隨著先進製造業發展,激光技術將廣泛用於傳統製造產業加工環節,也可以說,傳統製造將進入"光製造"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麵強化及再製造項目協議。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%。

  激光技術廣泛應用於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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