物質との相互作用によるレーザーの使用、特定の要件に応じた加工または成形（総称して光製造と呼ばれる）。 過去20年間で、光製造技術はハイテク分野および産業に浸透し、一部の従来の加工産業に取って代わるか、または変化し始めました。 先進国の自動車産業では、部品の50〜70％がレーザー加工されています。 軽製造技術は、自動車産業の研究開発と製造レベルの向上においてますます重要な役割を果たしています。
まず、光製造技術の特徴
現在、光製造技術で使用される光源は主にレーザーです。 レーザービームは、高エネルギー密度、高パラジウム、高指向性の特性を備えているため、光製造技術には、従来の製造技術では得られない多くの利点があります。 この技術で使用される工具は「レーザーナイフ」で、機械加工中に工具が摩耗することはありません。 加工中に切削力がワークピースに影響しないため、ワークピースには冷間加工変形がありません。 加工中のエネルギー注入速度が速いため、ワークピースへの熱衝撃は非常に小さいため、ワークピースは熱変形がほとんどなく、「冷たい」加工状態に近づいたり、到達したりすることができます。従来の技術; レーザーは、空間制御（ビームの方向変更、回転、スキャンなど）と時間制御（開口）、オフ、パルス間隔）が優れており、特に自動処理、大規模製造における高い生産効率に適しています。 レーザー加工の対象材料、形状、サイズ、加工環境には大きな自由度があります。 低ノイズ、有害な放射および残留物がないため、生産プロセスには環境汚染がほとんどありません。 金型を節約し、製品開発サイクルを短縮し、開発コストを削減できます。 材料の無駄が少なく、大規模生産での製造コストが低い。
第二に、自動車産業における光製造技術のカテゴリー
自動車産業のライト製造技術は、ライト「コールド」処理、ライト「ホット」処理、ライトラピッドプロトタイピングの3つのカテゴリに分類できます。
1.軽い「冷たい」加工技術
従来の冷間加工プロセスに対応する軽製造技術には、レーザー切断、レーザー穴あけ、レーザーマーキング、レーザー切断が含まれます。
レーザー切断速度は速く、切開は滑らかで平坦であり、トリミングの平行度は良好であり、後続の処理は購入されません。 スリットが狭い; スリットには機械的応力やせん断バリがありません。 加工精度が高く、再現性が高く、ワークピースの表面が損傷しません。
多数の高密度グループ穴加工に適したレーザー穴あけ速度と高効率。 レーザー穴あけは、深さ対直径の比を大きくすることができ、硬い、脆い、柔らかい、その他の素材で加工できます。加工が困難な素材の傾斜面に小さな穴が加工されている場合でも。 レーザー穴あけプロセスはクリーンで汚染されていません。
レーザーマーキングは非接触式のマーキングであり、高速であり、マーキングは容易ではありません。レーザーマーキングマシンはパイプラインとの組み合わせが容易です。
レーザー切断は、機械加工におけるフライス加工に似たプロセスです。 材料を層ごとに切断するために、集束レーザービームを使用します。
2.軽い「ホット」加工技術
従来の熱処理技術に対応する軽製造技術には、レーザー溶接、レーザー表面強化、レーザークラッディング、および合金化が含まれます。
レーザー溶接は、高強度レーザービームを使用して、溶融する金属を溶融温度以上に局所的に加熱して、溶接継手を形成するプロセスです。 高融点金属、非金属、複合材料などの特殊材料を溶接できます。異種材料の溶接や特殊構造の溶接も実現できます。 溶接には「セルフクリーニング」機能があり、溶接品質は高い。 溶接は、通常、充填金属を必要とせずに、正確に実行できます。 レーザービームと複数のデバイスは、光ガイドシステムを介して柔軟な処理システムを形成し、溶接度が高く、生産効率が高い。 高エネルギービーム溶接では、レーザー溶接の最大の特徴は、真空チャンバーが不要であり、X線が生成されないことです。 。
レーザー表面増強は、レーザー相変態硬化とレーザー核融合硬化に分けられます。 レーザー焼入れとも呼ばれるレーザー相変態硬化は、照射された金属または合金の表面温度が非常に速い速度で位相点を超える点まで上昇するように、高エネルギーレーザービームでワークピースを迅速にスキャンすることです。 レーザービームが照射部分を離れるとき、熱伝導により、冷却状態の基板は急速に冷却され、自己冷却されて微細な硬化層構造を得るために急冷され、硬度は一般に従来の急冷硬度よりも高くなります; レーザー溶融硬化プロセスは、レーザーが材料の表面をより高温に加熱し、微細構造の微細な火炎硬化層が最終部品の表面に形成されることを除いて、前述のプロセスと同様です。
レーザークラッディングは、高エネルギーレーザービームを使用して堆積材料を照射し、基板表面の薄層と急速に融合して、基板に冶金学的に結合された完全に異なる組成と特性の合金コーティングを形成します。
3.ラピッドプロトタイピング
オプティカルラピッドプロトタイピングテクノロジーの原理は、コンピューターの制御下で部品のCADに従ってモデルとデータを制御することです。 レーザービームを使用して、成形材料を層ごとに固化します。 パーツの表面（レイヤー）は点と線で構成され、表面は3次元に正確に積み重ねられます。 ソリッドモデルまたはパーツのプロセス。 オプティカルラピッドプロトタイピングテクノロジーの使用により、製品開発サイクルを大幅に短縮し、開発コストを大幅に削減し、市場の変化に適応する製品を迅速に生産し、市場の製品の競争力を維持および強化できます。 同時に、光学ラピッドプロトタイピング技術の使用は、並行エンジニアリングとアジャイル製造を達成するための効果的な技術的方法でもあります。
新世紀では、自動車産業は、ユーザーの要件に応じて柔軟な処理を実行できる無駄のない生産段階に入っています。 自動車産業は、柔軟なモジュール式生産方法を開発しました。 現代の自動車産業も技術のハイテクの方向に発展しており、自動車技術は伝統的な機械製造技術から高度な製造技術への転換を経験しています。 軽製造技術は、自動車の開発と生産に活力を吹き込みました。 自動車産業における軽製造技術の応用は、今世紀に急速に発展し、自動車産業にとって重要な処理方法になると予想されます。
