Việc ứng dụng thiết bị laser đã trở nên phổ biến, đặc biệt là máy cắt laser kim loại, có hiệu suất tốt trong việc xử lý các vật liệu kim loại khác nhau và có thể xử lý kim loại tấm thành các hình dạng khác nhau một cách nhanh chóng và chính xác. Việc ứng dụng công nghệ này trong lĩnh vực vật liệu hàng không đã thu hút nhiều doanh nghiệp sản xuất hàng không.
Các bộ phận quay và truyền động của thân máy bay được rèn từ các phôi kim loại lớn. Thân máy bay cũng chứa một số bộ phận được làm bằng vật liệu rèn và hầu hết thân máy bay được làm bằng nhôm. Nói chung, hợp kim nhôm dựa trên kẽm 7000 series được sử dụng để gia công vì độ bền tĩnh và độ bền mỏi tốt. Mặc dù vật liệu nhôm 7000 series rất phù hợp cho các ứng dụng hàng không, nhưng chúng không chịu được nhiệt độ cao. Gia nhiệt nhanh, chẳng hạn như hàn và cắt laser, có thể gây ra các vết nứt nhỏ. Các vết nứt nhỏ dẫn đến giảm độ bền mỏi. Hàn và cắt laser là hai loại quy trình tạo ra các vết nứt nhỏ do nhiệt gây ra.
Kiểm soát chất lượng và chế biến là rất quan trọng. Bất kỳ quá trình nào mang lại các yếu tố không chắc chắn để xử lý phải được kiểm soát hoặc loại bỏ trực tiếp.Trước đây, cắt laser đã mang lại những thách thức lớn đối với việc kiểm soát chất lượng và tính nhất quán giữa các lô sản xuất khác nhau.
Trong hệ thống cắt laser hiện tại, những hạn chế của việc cắt laser này trong các ứng dụng hàng không đã được cải thiện, bao gồm hiệu suất mỏi và giảm tính nhất quán của quy trình sản xuất. Giờ đây, hệ thống laser đã giảm đáng kể kích thước của vùng ảnh hưởng nhiệt (HAZ) và các vết nứt nhỏ tương ứng. Trong quá trình cắt laser, kỹ thuật viên có thể kiểm soát các thông số cắt và sử dụng phần mềm tính toán để lặp lại chính xác.Những tiến bộ công nghệ này đã khiến mọi người phải suy nghĩ lại về việc liệu cắt laser có phù hợp để sản xuất cấu trúc thân máy bay hay không. Cấu trúc thân máy bay chủ yếu được làm bằng vật liệu nhôm 7000 series.
Gãy mỏi thường xảy ra ở nơi tập trung ứng suất, chẳng hạn như cạnh của bộ phận, thay đổi hình dạng hình học hoặc khớp. Các bộ phận thân máy bay làm bằng kim loại tấm có nhiều chế độ khớp khác nhau và hầu hết các vết nứt do mỏi xảy ra ở khớp. Nếu tia laser không được sử dụng để cắt lỗ nhỏ ở khớp, thì tia laser chủ yếu được sử dụng để cắt cạnh của bộ phận. Đối với các hiệu ứng khác, vị trí kết nối dễ bị tổn thương nhất có thể được sử dụng để minh họa rằng các vết nứt nhỏ do cắt laser không phải là vị trí hư hỏng chính so với kết nối.Bằng cách này, chúng ta có thể kết luận rằng nếu một bộ phận có khả năng bị gãy ở khớp, công nghệ cắt laser sẽ không làm hỏng thêm các đặc tính mỏi của bộ phận.
Cắt laser có thể xử lý các bộ phận với tính nhất quán nhanh hơn, hiệu quả hơn so với xử lý truyền thống. Công nghệ laser được kỳ vọng sẽ giảm thời gian xử lý và chi phí sản xuất. Trong một thời gian dài, trong quá trình xử lý các tấm nhôm sê-ri 7000, lợi thế của tia laser đã không được phát huy do giảm hiệu suất mỏi. Gần đây, sự đổi mới của hệ thống laser đã khiến mọi người đánh giá lại những ưu điểm của việc cắt nhôm hàng không bằng laser. Các thử nghiệm sơ bộ đã cho thấy tiềm năng của công nghệ laser trong quá trình xử lý thân máy bay. Các hệ thống thân máy bay trong tương lai và các thiết kế hiện tại không được loại trừ khả năng ứng dụng laze trong hệ thống thân máy bay này do kinh nghiệm trong quá khứ. Chúng ta nên duy trì thái độ cởi mở để phân tích các tình huống khác nhau nhằm xác định liệu công nghệ laser có thể mang lại lợi ích cho sản phẩm hay không.
VềHGTECH: HGTECH là công ty tiên phong và dẫn đầu về ứng dụng công nghiệp laser tại Trung Quốc, đồng thời là nhà cung cấp chính thức các giải pháp xử lý laser toàn cầu. Chúng tôi đã bố trí toàn diện máy thông minh laser, dây chuyền sản xuất đo lường và tự động hóa, đồng thời xây dựng nhà máy thông minh để cung cấp các giải pháp tổng thể cho sản xuất thông minh.
