การใช้เลเซอร์ผ่านการโต้ตอบกับสสารการประมวลผลหรือการขึ้นรูปตามข้อกำหนดบางอย่างเรียกรวมกันว่าการผลิตแสง ในช่วง 20 ปีที่ผ่านมาเทคโนโลยีการผลิตแสงได้แทรกซึมเข้าไปในสาขาที่มีเทคโนโลยีสูงและอุตสาหกรรมและได้เริ่มเปลี่ยนหรือแปรรูปอุตสาหกรรมแปรรูปดั้งเดิมบางส่วน ในอุตสาหกรรมยานยนต์ในประเทศที่พัฒนาแล้ว 50% -70% ของชิ้นส่วนได้รับการประมวลผลด้วยเลเซอร์ เทคโนโลยีการผลิตแบบเบามีบทบาทสำคัญมากขึ้นในการปรับปรุง R&D และระดับการผลิตของอุตสาหกรรมยานยนต์
ก่อนลักษณะของเทคโนโลยีการผลิตแสง
ในปัจจุบันแหล่งกำเนิดแสงที่ใช้ในเทคโนโลยีการผลิตแสงส่วนใหญ่เป็นเลเซอร์ ลำแสงเลเซอร์มีลักษณะของความหนาแน่นพลังงานสูง, แพลเลเดียมและทิศทางสูงซึ่งทำให้เทคโนโลยีการผลิตแสงมีข้อดีมากมายที่ไม่สามารถใช้ได้ในเทคนิคการผลิตแบบดั้งเดิม เครื่องมือที่ใช้ในเทคโนโลยีนี้คือ "มีดเลเซอร์" ไม่มีการสึกหรอของเครื่องมือระหว่างการตัดเฉือน แรงตัดไม่มีผลต่อชิ้นงานในระหว่างกระบวนการตัดเฉือนดังนั้นชิ้นงานจึงไม่มีการเสียรูปแบบเย็น เนื่องจากความเร็วในการฉีดพลังงานสูงในระหว่างการตัดเฉือนผลกระทบต่อความร้อนของชิ้นงานมีขนาดเล็กมากดังนั้นชิ้นงานจึงมีการเปลี่ยนรูปความร้อนเล็กน้อยและสามารถเข้าใกล้หรือถึงสถานะการตัดเฉือน "เย็น" ทำให้สามารถผลิตความแม่นยำสูง เทคนิคทั่วไป เลเซอร์มีการควบคุมเชิงพื้นที่ที่ดี (การเปลี่ยนทิศทางของลำแสงการหมุนการสแกน ฯลฯ ) และการควบคุมเวลา (การเปิด) ปิดช่วงชีพจร) โดยเฉพาะอย่างยิ่งเหมาะสำหรับการประมวลผลอัตโนมัติประสิทธิภาพการผลิตสูงในการผลิตขนาดใหญ่ วัสดุวัตถุการประมวลผลเลเซอร์รูปร่างขนาดและสภาพแวดล้อมการประมวลผลมีระดับสูงของเสรีภาพ เสียงรบกวนต่ำไม่มีรังสีที่เป็นอันตรายและสารตกค้างกระบวนการผลิตมีมลพิษสิ่งแวดล้อมน้อย สามารถประหยัดแม่พิมพ์ลดรอบการพัฒนาผลิตภัณฑ์ลดต้นทุนการพัฒนา วัสดุเหลือใช้น้อยลงและต้นทุนการผลิตต่ำในการผลิตขนาดใหญ่
ประการที่สองหมวดหมู่ของเทคโนโลยีการผลิตแสงในอุตสาหกรรมยานยนต์
เทคโนโลยีการผลิตแสงในอุตสาหกรรมยานยนต์สามารถแบ่งออกเป็นสามประเภท: แสง "เย็น" การประมวลผลแสง "ร้อน" การประมวลผลและแสงต้นแบบอย่างรวดเร็ว
1. เทคโนโลยีการประมวลผลแสง "เย็น"
เทคนิคการผลิตแบบอ่อนที่สอดคล้องกับกระบวนการทำงานเย็นแบบทั่วไป ได้แก่ การตัดด้วยเลเซอร์การเจาะด้วยเลเซอร์การทำเครื่องหมายด้วยเลเซอร์และการตัดด้วยเลเซอร์
ความเร็วในการตัดด้วยเลเซอร์รวดเร็วแผลเรียบและแบนความขนานของการตัดจะดีไม่มีการซื้อภายหลัง ร่องนั้นแคบ ร่องไม่มีแรงเชิงกลและไม่มีเสี้ยนเฉือน; ความแม่นยำในการประมวลผลสูงทำซ้ำได้ดีและพื้นผิวของชิ้นงานไม่เสียหาย
ความเร็วในการเจาะเลเซอร์และประสิทธิภาพสูงเหมาะสำหรับการประมวลผลรูกลุ่มความหนาแน่นสูงจำนวนมาก การเจาะเลเซอร์สามารถรับอัตราส่วนความลึกต่อเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่สามารถดำเนินการกับวัสดุที่แข็งเปราะบางและอ่อนนุ่มแม้ในรูเล็ก ๆ มีการกลึงบนพื้นผิวที่เอียงของวัสดุที่ยากต่อการใช้เครื่องจักร กระบวนการเจาะเลเซอร์นั้นสะอาดและปราศจากมลพิษ
เลเซอร์มาร์กเกอร์เป็นแบบไม่สัมผัส, เร็ว, การทำเครื่องหมายไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะสวมใส่, เครื่องเลเซอร์มาร์คกิ้งนั้นง่ายต่อการรวมเข้ากับท่อ
การตัดด้วยเลเซอร์เป็นกระบวนการที่คล้ายกับการกัดในการตัดเฉือน ใช้ลำแสงเลเซอร์ที่โฟกัสเพื่อตัดเลเยอร์วัสดุทีละชั้น
2. เทคโนโลยีการประมวลผลแสง "ร้อน"
เทคนิคการผลิตแสงที่สอดคล้องกับเทคนิคการแปรรูปด้วยความร้อนแบบดั้งเดิม ได้แก่ การเชื่อมด้วยเลเซอร์การเสริมความแข็งแรงผิวด้วยเลเซอร์การหุ้มด้วยเลเซอร์และการผสม
การเชื่อมด้วยเลเซอร์เป็นกระบวนการที่ใช้ลำแสงเลเซอร์ความเข้มสูงในการให้ความร้อนแก่โลหะที่จะละลายเหนืออุณหภูมิหลอมละลายเพื่อให้เกิดรอยต่อแบบเชื่อม มันสามารถเชื่อมวัสดุพิเศษเช่นโลหะจุดหลอมเหลวสูงที่ไม่ใช่โลหะวัสดุคอมโพสิต ฯลฯ นอกจากนี้ยังสามารถตระหนักถึงการเชื่อมของวัสดุที่แตกต่างกันและการเชื่อมของโครงสร้างพิเศษ เชื่อมมีฟังก์ชั่น“ ทำความสะอาดตัวเอง” คุณภาพการเชื่อมสูง การเชื่อมสามารถดำเนินการได้อย่างถูกต้องโดยทั่วไปไม่จำเป็นต้องบรรจุโลหะ ลำแสงเลเซอร์และอุปกรณ์หลายชนิดสร้างระบบการประมวลผลที่ยืดหยุ่นผ่านระบบนำทางแสงระดับการเชื่อมสูงและประสิทธิภาพการผลิตสูง ในการเชื่อมลำแสงพลังงานสูงลักษณะที่ใหญ่ที่สุดของการเชื่อมด้วยเลเซอร์คือไม่ต้องใช้ห้องสุญญากาศและไม่มีการสร้างเอ็กซ์เรย์ .
การปรับปรุงพื้นผิวด้วยเลเซอร์นั้นแบ่งออกเป็นการชุบแข็งด้วยการเปลี่ยนเฟสด้วยเลเซอร์ การเปลี่ยนรูปแบบการชุบแข็งด้วยเลเซอร์หรือที่เรียกว่าการชุบด้วยเลเซอร์คือการสแกนชิ้นงานด้วยลำแสงเลเซอร์พลังงานสูงอย่างรวดเร็วเพื่อให้อุณหภูมิพื้นผิวของโลหะที่ฉายรังสีหรือโลหะผสมเพิ่มขึ้นถึงจุดเหนือจุดเฟสด้วยความเร็วที่รวดเร็วมาก เมื่อลำแสงเลเซอร์ออกจากส่วนที่ถูกฉายรังสีเนื่องจากการนำความร้อนสารตั้งต้นในสภาวะเย็นจะเย็นลงอย่างรวดเร็วและเย็นตัวเองและดับเพื่อให้ได้โครงสร้างชั้นแข็งที่ดีและความแข็งโดยทั่วไปจะสูงกว่าความแข็งดับแบบดั้งเดิม กระบวนการชุบแข็งด้วยเลเซอร์นั้นคล้ายกับกระบวนการที่กล่าวมาข้างต้นยกเว้นว่าเลเซอร์ทำให้พื้นผิวของวัสดุถูกทำให้ร้อนที่อุณหภูมิสูงขึ้นและชั้นของเปลวไฟที่ชุบแข็งของโครงสร้างชั้นดีจะเกิดขึ้นบนพื้นผิวของส่วนสุดท้าย
การหุ้มด้วยเลเซอร์ใช้ลำแสงเลเซอร์พลังงานสูงเพื่อส่องสว่างวัสดุที่สะสมเพื่อหลอมรวมอย่างรวดเร็วด้วยชั้นบาง ๆ บนพื้นผิวของสารตั้งต้นเพื่อสร้างการเคลือบโลหะผสมที่มีองค์ประกอบและคุณสมบัติที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง
3. การสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็ว
หลักการของเทคโนโลยีการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วด้วยแสงคือการควบคุมรูปแบบและข้อมูลตาม cad ของชิ้นส่วนภายใต้การควบคุมของคอมพิวเตอร์ ลำแสงเลเซอร์ถูกนำมาใช้เพื่อทำให้แข็งขึ้นรูปวัสดุชั้นโดยชั้น พื้นผิว (ชั้น) ของชิ้นส่วนถูกสร้างขึ้นโดยจุดและเส้นและพื้นผิวจะถูกซ้อนอย่างถูกต้องออกเป็นสามมิติ กระบวนการของแบบจำลองหรือส่วนที่เป็นของแข็ง การใช้เทคโนโลยีการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วด้วยแสงสามารถลดระยะเวลาการพัฒนาผลิตภัณฑ์ลงอย่างมากลดค่าใช้จ่ายในการพัฒนาและสามารถผลิตผลิตภัณฑ์ที่ปรับให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงของตลาดได้อย่างรวดเร็วและรักษาและเพิ่มขีดความสามารถในการแข่งขันของผลิตภัณฑ์ในตลาด ในขณะเดียวกันการใช้เทคโนโลยีการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วของออพติคอลก็เป็นวิธีการทางเทคนิคที่มีประสิทธิภาพในการบรรลุวิศวกรรมขนานและการผลิตที่คล่องตัว
ในศตวรรษใหม่อุตสาหกรรมยานยนต์กำลังเข้าสู่ขั้นตอนการผลิตแบบลีนซึ่งสามารถประมวลผลที่ยืดหยุ่นตามความต้องการของผู้ใช้ อุตสาหกรรมยานยนต์ได้พัฒนาวิธีการผลิตแบบแยกส่วนที่ยืดหยุ่น อุตสาหกรรมยานยนต์ที่ทันสมัยกำลังพัฒนาไปในทิศทางของเทคโนโลยีขั้นสูงและเทคโนโลยียานยนต์กำลังประสบกับการเปลี่ยนแปลงของเทคโนโลยีการผลิตเครื่องจักรกลดั้งเดิมไปสู่เทคโนโลยีการผลิตขั้นสูง เทคโนโลยีการผลิตแสงได้ส่งพลังไปสู่การพัฒนาและการผลิตรถยนต์ คาดว่าการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการผลิตแสงในอุตสาหกรรมยานยนต์จะพัฒนาอย่างรวดเร็วในศตวรรษนี้และจะกลายเป็นวิธีการประมวลผลที่สำคัญสำหรับอุตสาหกรรมยานยนต์
