استخدام الليزر من خلال التفاعل مع المادة أو المعالجة أو التشكيل وفقًا لمتطلبات معينة ، يشار إليها مجتمعة باسم التصنيع الخفيف. خلال العشرين عامًا الماضية ، دخلت تكنولوجيا التصنيع الخفيف في مجالات وصناعات عالية التقنية ، وبدأت تحل محل بعض الصناعات التحويلية التقليدية أو تحولها. في صناعة السيارات في البلدان المتقدمة ، تتم معالجة 50 ٪ -70 ٪ من الأجزاء بالليزر. تلعب تكنولوجيا التصنيع الخفيفة دوراً متزايد الأهمية في تحسين مستوى البحث والتطوير والتصنيع في صناعة السيارات.
أولا ، خصائص تكنولوجيا التصنيع الخفيفة
في الوقت الحاضر ، مصدر الضوء المستخدم في تكنولوجيا التصنيع الضوئي هو الليزر بشكل أساسي. يتميز شعاع الليزر بخصائص كثافة الطاقة العالية ، البلاديوم العالي والإتجاه العالي ، مما يجعل تكنولوجيا التصنيع الضوئي لها العديد من المزايا التي لا تتوفر في تقنيات التصنيع التقليدية. الأداة المستخدمة في هذه التقنية هي "سكين الليزر" ، ولا يوجد أي تآكل للأدوات أثناء التصنيع. لا توجد قوة قطع تؤثر على الشغل أثناء عملية القطع ، وبالتالي فإن الشغل ليس به تشوه عمل بارد ؛ نظرًا لأن سرعة حقن الطاقة عالية أثناء التشغيل الميكانيكي ، فإن تأثير الحرارة على الشغل صغير جدًا ، لذا فإن قطعة الشغل تحتوي على تشوه حراري قليل ويمكن الاقتراب منها أو الوصول إلى حالة تصنيع "باردة" ، مما يتيح تصنيعًا عالي الدقة لا يمكن القيام به بواسطة التقنيات التقليدية. يتمتع الليزر بالتحكم المكاني الجيد (تغيير اتجاه الحزمة والدوران والمسح الضوئي وما إلى ذلك) والتحكم في الوقت (الفتح) ، والإيقاف ، والفاصل الزمني للنبضة) ، ومناسبة بشكل خاص للمعالجة الآلية ، وكفاءة الإنتاج العالية في التصنيع على نطاق واسع ؛ مادة الكائن معالجة الليزر ، والشكل والحجم وبيئة المعالجة لديها درجة كبيرة من الحرية ؛ انخفاض مستوى الضجيج ، لا إشعاع ضار وبقايا ، عملية الإنتاج لديها القليل من التلوث البيئي ؛ يمكن أن ينقذ العفن ، تقصير دورة تطوير المنتجات ، تقليل تكلفة التطوير ؛ نفايات مواد أقل ، وتكلفة تصنيع منخفضة في الإنتاج على نطاق واسع.
ثانياً ، فئة تكنولوجيا التصنيع الخفيفة في صناعة السيارات
يمكن تقسيم تكنولوجيا التصنيع الخفيفة في صناعة السيارات إلى ثلاث فئات: المعالجة الخفيفة "الباردة" ، والمعالجة "الساخنة" الخفيفة ، والنماذج الأولية السريعة للضوء.
1. تكنولوجيا معالجة الضوء "البارد"
تشمل تقنيات التصنيع الخفيفة التي تتوافق مع عمليات التشغيل الباردة التقليدية القطع بالليزر والحفر بالليزر ووضع العلامات بالليزر والقطع بالليزر.
سرعة القطع بالليزر سريعة ، شق ناعم ومسطحة ، التوازي من التشذيب جيد ، لا يتم شراء أي معالجة لاحقة ؛ الشق ضيق ؛ الشق لا يوجد لديه الضغط الميكانيكي وليس لدغ القص ؛ دقة المعالجة عالية ، التكرار جيد ، وسطح الشغل غير تالف.
سرعة الحفر بالليزر والكفاءة العالية ، ومناسبة لعدد كبير من معالجة ثقب المجموعة عالية الكثافة ؛ يمكن أن يحصل الحفر بالليزر على نسبة كبيرة من العمق إلى القطر ، ويمكن معالجته باستخدام مواد صلبة وهشة وناعمة ومواد أخرى ، حتى في الثقوب الصغيرة يتم تشكيلها على السطح المائل للمواد الصعبة ؛ عملية الحفر بالليزر نظيفة وخالية من التلوث.
علامات الليزر هي علامات عدم الاتصال ، وسرعة ، ووضع علامات ليست سهلة على التآكل ، وآلة وسم الليزر من السهل أن تتحد مع خط الأنابيب.
القطع بالليزر هي عملية مشابهة لطحن الآلات. ويستخدم شعاع الليزر المركزة لقطع الطبقة المادية طبقة.
2. ضوء تكنولوجيا المعالجة "الساخنة"
تشمل تقنيات التصنيع الخفيفة التي تتوافق مع تقنيات المعالجة الحرارية التقليدية اللحام بالليزر وتقوية سطح الليزر والكسوة الليزرية والسبائك.
اللحام بالليزر هو عملية يتم فيها استخدام شعاع ليزر عالي الكثافة لتسخين المعدن محليًا ليصهر فوق درجة حرارة الانصهار لتشكيل مفصل ملحوم. يمكن لحام المواد الخاصة مثل المعادن عالية نقطة الانصهار ، المواد غير المعدنية ، المواد المركبة ، وما إلى ذلك. يمكن أن يدرك أيضًا لحام المواد المختلفة ولحام الهياكل الخاصة ؛ لحام لديه وظيفة "التنظيف الذاتي" ، ونوعية اللحام عالية ؛ يمكن إجراء اللحام بدقة ، وعمومًا لا يلزم ملء المعادن ؛ شعاع الليزر والأجهزة المتعددة تشكل نظام معالجة مرن من خلال نظام توجيه الضوء ، ودرجة اللحام عالية وكفاءة الإنتاج عالية ؛ في لحام شعاع الطاقة العالية ، فإن أكبر خصائص اللحام بالليزر هي أنه لا حاجة إلى فراغ الغرفة ، ولا يتم إنشاء أشعة سينية. .
ينقسم تعزيز سطح الليزر إلى تصلب تحويل طور الليزر وتصلب الانصهار بالليزر. إن تصلب تحويل الطور بالليزر ، المعروف أيضًا باسم التبريد بالليزر ، هو إجراء مسح سريع لشغل الشغل باستخدام حزمة ليزر عالية الطاقة ، بحيث ترتفع درجة حرارة سطح المعدن أو سبيكة المشعع إلى نقطة أعلى من نقطة الطور بسرعة فائقة السرعة. عندما تترك شعاع الليزر الجزء المشعع ، بسبب التوصيل الحراري ، يتم تبريد الركيزة في الحالة الباردة بسرعة وتبريدها الذاتي وتطفئها للحصول على بنية طبقة صلبة دقيقة ، وتكون الصلابة أعلى عمومًا من صلابة التبريد التقليدية ؛ تشبه عملية تصلب الليزر الانصهار العملية السابقة ، فيما عدا أن الليزر يجعل سطح المادة يتم تسخينه إلى درجة حرارة أعلى ، ويتم تشكيل طبقة صلبة من اللهب ذات بنية دقيقة على سطح الجزء الأخير.
تستخدم الكسوة الليزرية شعاع ليزر عالي الطاقة لإلقاء الضوء على المواد المودعة لتضمينها بسرعة بطبقة رقيقة على سطح الركيزة لتشكيل طلاء سبيكة مع تركيبة وخصائص مختلفة تمامًا مرتبطة بطبقة الأساس.
3. النماذج الأولية السريعة
يتمثل مبدأ تقنية النماذج الأولية السريعة البصرية في التحكم في النموذج والبيانات وفقًا لأداة الجزء الذي يسيطر عليه جهاز الكمبيوتر. يتم استخدام شعاع الليزر لترسيخ طبقة صب المواد بالطبقة. يتكون السطح (الطبقة) من الجزء بواسطة نقاط وخطوط ، ويتم تكديس السطح بدقة في ثلاثة أبعاد. عملية نموذج أو جزء صلب. يمكن أن يؤدي استخدام تقنية النماذج الأولية السريعة الضوئية إلى تقصير دورة تطوير المنتج بشكل كبير ، وتقليل تكاليف التطوير بدرجة كبيرة ، كما يمكن أن ينتج بسرعة منتجات تتكيف مع تغيرات السوق ، وتحافظ على القدرة التنافسية للمنتجات في السوق وتعززها. في الوقت نفسه ، يعد استخدام تقنية النماذج الأولية السريعة الضوئية وسيلة تقنية فعالة لتحقيق هندسة متوازنة وتصنيع سريع.
في القرن الجديد ، تدخل صناعة السيارات مرحلة إنتاج بسيطة يمكن أن تؤدي معالجة مرنة وفقًا لمتطلبات المستخدم. طورت صناعة السيارات طريقة إنتاج مرنة. تتطور صناعة السيارات الحديثة أيضًا في اتجاه التكنولوجيا المتقدمة ، وتواجه تكنولوجيا السيارات تحول تكنولوجيا التصنيع الميكانيكية التقليدية إلى تكنولوجيا تصنيع متقدمة. ضخ تكنولوجيا التصنيع الخفيفة حيوية في تطوير وإنتاج السيارات. من المتوقع أن يتطور تطبيق تكنولوجيا التصنيع الخفيف في صناعة السيارات بسرعة في هذا القرن وسيصبح طريقة معالجة مهمة لصناعة السيارات.
