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“双碳”时代,激光加工技术成绿色工业刚需

“双碳”时代,激光加工技术成绿色工业刚需

  • 分类:行业动态
  • 作者:老牛
  • 来源:激光制造网
  • 发布时间:2022-05-27 10:27
  • 访问量:

【概要描述】2021年12月8日至10日,中共中央经济工作会议在北京召开,提出2022年七项重要政策,其中一条是要正确认识和把握“碳达峰”和“碳中和”。在此之前,工业和信息化部在2021年12月3日印发《“十四五”工业绿色发展规划》,明确提出围绕实施工业领域碳达峰行动,构建绿色低碳技术体系、绿色制造支撑体系,推进工业向产业结构高端化、能源消费低碳化、资源利用循环化、生产过程清洁化、产品供给绿色化、生产过程数字

“双碳”时代,激光加工技术成绿色工业刚需

【概要描述】2021年12月8日至10日,中共中央经济工作会议在北京召开,提出2022年七项重要政策,其中一条是要正确认识和把握“碳达峰”和“碳中和”。在此之前,工业和信息化部在2021年12月3日印发《“十四五”工业绿色发展规划》,明确提出围绕实施工业领域碳达峰行动,构建绿色低碳技术体系、绿色制造支撑体系,推进工业向产业结构高端化、能源消费低碳化、资源利用循环化、生产过程清洁化、产品供给绿色化、生产过程数字

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  • 作者:老牛
  • 来源:激光制造网
  • 发布时间:2022-05-27 10:27
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2021年12月8日至10日,中共中央经济工作会议在北京召开,提出2022年七项重要政策,其中一条是要正确认识和把握“碳达峰”和“碳中和”。

在此之前,工业和信息化部在2021年12月3日印发《“十四五”工业绿色发展规划》,明确提出围绕实施工业领域碳达峰行动,构建绿色低碳技术体系、绿色制造支撑体系,推进工业向产业结构高端化、能源消费低碳化、资源利用循环化、生产过程清洁化、产品供给绿色化、生产过程数字化6个方向转型。

在节能环保、新能源利用的全球主旋律下,我国工业制造如何走出环保节能的绿色之路?今天,不防与大家起了解一下激光技术在环境保护、工业绿色发展方面的贡献。

 

 

01 激光是实现碳达峰、碳中和的忠实伙伴

激光是20世纪的重大发明之一,它具有高亮度、良好的单色性和相干性及方向性这四大特性。由于激光加工是无接触加工,对工件无直接冲击,因此无机械变形,无冲击噪声;激光加工过程中无“刀具”磨损,无“切削力”作用于工件;激光加工过程中激光束能量密度高,加工速度快,并且是局部加工,对非激光照射部位没有或影响极小。因此,其热影响区小,工件热变形小,后续加工最少。由于激光束易于导向、聚焦、实现方向变换,极易与数控系统配合对复杂工件进行加工。

因此激光加工是一种极为灵活便捷的加工方法,生产效率高,加工质量稳定可靠,经济效益和社会效益好。无化学污染和环境污染,是实现碳达峰、碳中和的忠实伙伴。

 

02 激光清洗是相当环保的清洗技术

随着科学技术的进步,人们逐渐探索出各种有利于环境保护的技术,激光清洗技术就是其中之一。

 

 

激光清洗就是利用高能激光束与工件表面上要去除的物质相互作用,让附着物发生瞬间蒸发或剥离从而达到清洗工件的目的。这种加工技术无需各种化学清洗剂,绿色无污染。并且适用范围十分广泛,主要应用于表面除漆脱漆处理,表面油污、污渍、污垢清洗,表面镀层、涂层清除,焊接面/喷涂面预处理,石像表面灰尘及附着物清除,橡胶模具残留物清理等。

传统的清洗方法包括机械清洗法、化学清洗法和超声波清洗法均会不同程度产生污染物,在环境保护和高精度要求下其应用受到很大的限制。而激光清洗过程中不会发生任何有害物质,堪称相当环保的清洗。

与传统的清洗方法相比,激光清洗是一种“绿色”的清洗方式,具有无法比拟的优点:无需使用任何化学药剂和清洗液,清洗下来的废料基本上都是固体粉末,体积小,易于存放,可吸附回收,无光化学反应、不会产生噪音和环境污染。同时又不损害操作人员的健康,易于实现自动化控制,实现远距离遥控清洗。

 

03 “光纤激光技术”的环保贡献

作为21世纪发展极具发展前途的新技术之一,激光技术也在为净化我们赖以生存的环境发挥着重要作用。激光的出现和应用被称为人类使用工具的第三次飞跃。为顺应制造业转型升级的需求,激光技术将引领制造业进入高效、节能、环保、智能的方向发展。

光纤激光器的电光转化效率高,与不同激光器的比较,在电光转换率方面:光纤激光器达到30%,YAG固体激光器仅3%,CO2激光器10%;传统激光器中增益介质通常情况下必须采用水制冷。而光纤激光器采用光纤做增益介质,具有很大的表面积/体积比,这使其具有非常好的散热性能。同时,封闭的全光纤结构保证了激光腔的稳定性。正因为光纤激光器这些独有的特点,从而使得其对冷却的要求大大降低,低功率的光纤激光器更只需使用风冷,取代了传统激光器所必须的水冷要求,从而节电节水,为节能减排做贡献。

 

 

04 激光集节能、环保、减排、低碳于一身

近年来,激光加工作为先进的加工方式,逐步替代了多种传统加工方式。在标刻、焊接、切割、清洗、熔覆及增材制造等领域,激光加工都逐步展现出了无与伦比的优势。

如随着时代发展各种有利于环境保护的激光清洗技术应运而生;如激光雷达,可精准地分析出污染源的地理位置、污染面积、出现频次,推测污染源和污染成因,有效提升大气污染治理效率;还有效率比传统方法更高,且成本较低的激光清除;有比LED灯更亮,同时体积更小、更节能、照射距离更远和更省电的激光照明;还有替代电镀技术现已成为业界共识,其低成本、零污染、寿命长、耗能低的特点受到市场认可的激光熔覆技术等,都是节能、环保、减排的低碳技术。

实现碳达峰、碳中和是推动高质量发展的内在要求,要正确认识,坚定不移推进。为此,我们要坚定不移地走生态优先、绿色低碳的高质量发展道路,抓住用好“十四五”碳达峰的关键期、窗口期,坚决扛起环境保护的政治责任,主动担当,积极作为,为加快建设天蓝、地美、水秀的美丽的大中华作出新贡献。

来源:激光制造网 编辑:老牛

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超快飞秒激光切割机在心血管支架制造中的应用及优势

超快飞秒激光切割机在心血管支架制造中的应用及优势

介绍飞秒激光切割机在心血管支架制造中的应用及优势,探讨其高精度、低热效应及高良率的特点,飞秒激光技术为医疗器械制造带来的变革。飞秒激光切割机在心血管支架制造中的具体优势:高精度与无残渣:飞秒激光能够以极高的精度切割材料,避免了传统激光切割后需要大量后处理的麻烦。支架表面无毛刺和熔渣,表面光滑。 减少热影响区:飞秒激光的短脉宽和高峰值功率使其能够避免热影响区的产生,材料内部无热应力,避免了微裂痕和脆化问题。 高良率:由于制程简化,飞秒激光切割的支架良率可从光纤的70%提高至90%以上,大大减少了材料的浪费和生产成本。 加工复杂结构:飞秒激光能够切割复杂的几何形状,适用于小直径和薄壁支架的制造,满足不同患者和手术需求。 适用多种材料:飞秒激光不仅适用于金属支架的切割,还能高效加工低熔点材料,如镁合金和聚乳酸等可降解材料。   超快飞秒激光切割案例: 一、光纤激光和超快飞秒激光切割镍钛合金支架对比   图二:光纤激光和超快激光切割的镍钛合金支架比较图。图左由光纤激光切割,图右由超快激光切割。   从图中可以看见光纤激光切割的支架内壁上熔渣的尺寸甚至大过管壁的厚度,且由于熔渣阻碍,无法将落料移除,需要先研磨才可将之去除。研磨内壁不仅费工费时,而且容易磨出豁边,造成机械性能的下降。如图右所示,由超快激光所切割的支架,不但没有熔渣而且表面光滑。   二、超快飞秒激光切割镍钛取栓支架   超快飞秒激光切割镍钛取栓支架   加工区域的周边没有热效应,切割边缘没有熔渣和毛刺。图右的显微镜照能看出表面光滑无毛刺。   三、超快飞秒激光切割可降解材料支架   聚乳酸可降解支架   由于超快激光无热加工的特性,使得激光加工低熔点材料变为可能,以支架而言,如镁合金或是聚乳酸等高分子支架。由于这类支架低熔点及可降解的特性,切割后无法使用一般金属支架的后处理,因此只能使用超快激光切割。   超快飞秒激光切割机     应用范围: 颅内&取栓&神经介入&外周&取石网篮等金属&非金属支架激光微加工   高精加工: 切割缝宽小:<20um 加工精度高: ≤±5um 切口品质好:红外&绿光加工模式供选,无毛边&切口光滑&热影响区极小 加工效率高:一次性切透单侧管壁,连续自动进给加工   强适应性: 具备激光干切&湿切&钻孔&挖盲槽等精细加工工艺能力 支持等径管&变径管&平面器械的向心&垂直&复合开口特征加工 可加工316L&Ni-Ti&L605&Mg&Zn&PLA&PLLA& &PI&尼龙等金属&非金属材质 兼容精密D型夹头&ER系列夹头&三爪卡盘等精密薄壁管夹持系统 采用自适应形状公差变化的组合式精密薄壁管轴套支撑系统 提供精密薄壁管连续自动进给加工&干湿切密封接料等配套方案 配置自主研制的激光微加工2D &2.5D &3D CAM软件系统
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