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激光表面處理的優勢及前景分析
2021-01-09
激光表面處理技術是融合了現代物理學、化學、計算機、材料科學、先進制造技術等多學科技術的高新技術，包括激光表面改性技術、激光表面修復技術、激光熔覆技術、激光產品化技術等，能使低等級材料實現高性能表層改性，達到零件低成本與工作表面高性能的最佳組合，為解決整體強化和其它表面強化手段難以克服的矛盾帶來了可能性，對重要構件材質與性能的選擇匹配、設計、制造產生重要的有利影響，甚至可能導致設計和制造工藝的某些根本性變革。
一. 技術亮點
1. 激光淬火層硬度達HV800～1100，具有極好的耐磨性和抗拉傷能力，一次修模后壽命較火焰淬火提高5～50倍。
2. 激光淬火層硬度、層深均勻，與基體有很強的結合力。
3. 激光淬火處理后變形量極小，無須作任何校正和加工處理。
4. 激光熔焊技術可對模具表面局部拉傷等損傷部位進行修復，修復效果明顯優于其他焊接方法。
5. 具有很高的處理速度，通常可達0.5m2/h。
6. 只需對模具磨損部位進行針對性處理，而無須全部處理模具表面。
7. 顯著提高拉延件表面質量。
二. 實際應用
目前已批量對國內十多家汽車企業進行了汽車拉延模激光強化處理服務，均取得了十分顯著的效果。例如，在對北汽福田歐曼重卡保險杠拉延模進行激光表面處理后，其筋條表面硬度可達HRC55～58，表面壽命也從原來火焰淬火時的20～30件提升至2000件以上。另外，寶馬新五系側圍外板、門內板及壓邊圈、后門頂等模具使用最初表面硬度較低，經激光處理后硬度由HRC20左右提高到HRC55以上。華晨寶馬也已正常使用一年以上，拉延件表面質量良好。
三. 經濟性分析、應用價值及市場前景
汽車拉延模激光表面強化的經濟性及應用價值主要體現在以下方面：
1. 顯著提高修模一次后拉延件的數量，減少修模時間，提高拉伸效率和產量。
2. 顯著提高模具壽命，降低模具消耗。
3. 顯著提高拉延件表面質量。
4. 顯著降低修模工人勞動強度及修模費用
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