每年,我國報廢約500萬輛汽車,其零部件成了約8億噸的固體廢物。 如今,一項神奇的激光修復新技術,可讓這些零部件“起死回生”,變廢為寶。 近日,記者來到研發(fā)出國內(nèi)首套激光修復系統(tǒng)的華工科技旗下華工激光公司,一睹光的神奇。 挽救回爐的齒輪 在該公司展示車間,記者見到了一個龐然大物。 只見長6.75米、寬4.2米的大型鐵底座上,放著高度超過2.3米的“n”字形鋼架,鋼架的中央吊著黃色的“機械臂”。“整個設備中,"機械臂"是核心部分。”華工激光副總經(jīng)理莫衡陽介紹說,這個機械臂就像人的手臂一樣分為三段,每一段都可以旋轉(zhuǎn),最前端為激光器部分,“這樣就能從任一方位、角度加工工件了。”“現(xiàn)在,我們要修復的是采礦用的超大齒輪。”他說,齒輪直徑12米,由10塊拼接而成,修復的只是其中一塊。這個齒輪由于非常大,加工時材料不均勻,造成有些部分強度達不到,“放在以前就只能回爐了。” 1000℃恒溫加工 開動機器。工作人員拿著操作面板,按一方向鍵,只見“n”字形鋼架靠攏齒輪。 工作人員輸入數(shù)據(jù)后,機械臂開始旋轉(zhuǎn),“后面就是全自動加工了。”莫衡陽說。 突然,齒輪上發(fā)出耀眼的光,“開始打激光了。” 只見原來黑黝的齒輪表面瞬間變成了灰色,“這是鐵在1000℃高溫下發(fā)生了氧化,這瞬間高溫就是淬火,能讓鋼鐵提升強度。”莫衡陽說,激光是恒溫的。 他指著機械臂的前端,“看,激光器旁邊,有一個像攝像頭的溫度傳感器,它對著激光加工點,如果溫度正負超過20℃,傳感器會在5毫秒內(nèi)調(diào)整激光器功率,讓溫度恢復到正常值。” 激光器也有講究。莫衡陽說,這用的是半導體激光器,與二氧化碳、光纖激光器相比,激光點中央與周圍的溫度是均勻的,不存在中間高周圍低的情況,修復工件性能一致。 近萬億元的“修補產(chǎn)業(yè)” 光束在齒輪上上下移動。約5分鐘,一個齒輪面修復完畢。 莫衡陽介紹說,這一激光器功率最高可達3千瓦,10秒鐘激光束可以“跑”1米。約40分鐘后,這一塊齒輪就修好了。“除提高性能外,如果零件缺了一塊,也可以修補。”莫衡陽說,將鐵粉鋪在缺損的地方,用高溫激光一打,鐵粉熔化就“粘”上去了。 目前,這一修復系統(tǒng)已應用到中海油鉆井平臺、武鋼、東風等大型企業(yè),“激光修復主要在冶金、工程機械、礦山機械和電力設備等行業(yè)用處大。”莫衡陽說,這些行業(yè)都是大型機械,容易磨損。“激光修復國外早就開始了,我國起步不久。”莫衡陽說,早在2004年,德國大眾汽車公司就開始修復磨損的汽車發(fā)動機,修復量達到748萬臺。 目前,全球激光修復產(chǎn)值已達近萬億元,其中美國為6000多億元,“可見市場空間有多大。”莫衡陽說。
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