九十年代初,激光再制造技術(shù)出現(xiàn)科研熱點,大部分專家都聚焦它的研發(fā)與成長。隨著再制造理念逐漸被社會接受,技術(shù)不斷優(yōu)化,我國再制造產(chǎn)業(yè)己取得較大突破,產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴大,覆蓋層面更為廣闊,市場應(yīng)用效果顯著,智能程度越來越高,成為近年來激光加工技術(shù)的一個新亮點。
目前,我國已進入汽車、工程機械和車床報廢置換的高峰期,再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨難得機遇,潛力十分巨大。一個激光再制造的高端智能市場正撲面而來。
1.激光再制造技術(shù)已基本成熟
激光再制造技術(shù)已基本成熟激光再制造技術(shù)是近年來新興的一種技術(shù)模式,尤以激光熔覆、激光淬火、激光表面合金化技術(shù)為主,根據(jù)修復(fù)零部件的受損情況采用不同的修復(fù)方式。激光熔覆為激光再制造技術(shù)的主要手段之一。激光熔覆利用高能激光束作為熱源,通過金屬及焊材的迅速熔化、擴展和冷卻,形成一種具有特殊性能的表層,這種表層通常具有耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化等性能,激光熔覆的優(yōu)勢在于熔覆層與基體是冶金結(jié)合,基體熱影響區(qū)極小,加工和熱變形小,對孔洞、夾雜、裂紋等缺陷控制較好。
激光熔覆
激光淬火是利用聚焦后(或經(jīng)過光束整形)的激光束加熱于金屬表面使其發(fā)生馬氏體相變形成馬氏體淬硬層的過程,經(jīng)過激光淬火加工后工件表面粗糙度基本不變,不需要后續(xù)機械加工就可以滿足實際工況的需求;
激光合金化則通過激光加入將合金粉末與基體材料相作用形成一種新相的表面處理方式。
激光加工技術(shù)在再制造業(yè)中的應(yīng)用與在其他制造業(yè)中的應(yīng)用一樣,有著其他加工技術(shù)不可替代的優(yōu)點。激光加工用于再制造業(yè)是由相變硬化發(fā)展到激光表面合金化和激光熔覆,由激光合金涂層發(fā)展到復(fù)合涂層及陶瓷涂層,從而使得激光表面改性技術(shù)成為再制造的一項重要手段。從事這方面研究的有中科院金屬所和北京、天津、杭州等地高校激光工程中心,他們都為激光加工應(yīng)用于再制造業(yè)發(fā)揮了較大作用。用于再制造的其他激光加工技術(shù)已逐步出現(xiàn),并得到推廣。
激光再制造技術(shù)的出現(xiàn)打破了傳統(tǒng)再制造技術(shù)在可修復(fù)材料及修復(fù)零件形狀等方面的限制,突破了再制造技術(shù)的局限性,采用激光再制造技術(shù)修復(fù)高溫、高壓、高轉(zhuǎn)速渦輪動力機械零部件,已先后被石化、電力、煤炭、冶金、汽車等十幾個行業(yè)認(rèn)可。
常用的激光再制造裝備為CO2激光再制造成套設(shè)備,此類裝備一般為五軸機床式結(jié)構(gòu),應(yīng)用較廣泛,但CO2激光波長較長(10.6μm),金屬對該波長的吸收率較低,采用硬光路傳遞激光光束,系統(tǒng)的柔性較差。近兩年采用光纖傳導(dǎo)的光纖激光及半導(dǎo)體激光再制造裝備的出現(xiàn)掀起了再制造技術(shù)革新的新高潮,其高柔性、短波長(0.8~1.07 μm)的特性決定了光纖激光及半導(dǎo)體激光應(yīng)用的良好前景。
2.國家強力政策扶持行業(yè)發(fā)展
國家強力政策扶持行業(yè)發(fā)展國內(nèi)涉及到再制造市場主要分為汽車、工程機械和車床三大類。我國再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展相對較晚,但勢頭強勁,政府對發(fā)展再制造產(chǎn)業(yè)極為重視,在過去幾年里為達(dá)到建設(shè)生態(tài)文明的戰(zhàn)略要求,推進循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展,實現(xiàn)再制造產(chǎn)業(yè)規(guī)?;?、規(guī)范化發(fā)展,制定出了一系列政策與措施。
2010年,國家發(fā)改委等11部門聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于推進再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的意見》,明確了我國未來一段時期再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)思想、重點領(lǐng)域和主要任務(wù);2011年,全國人大審議通過的“十二五”規(guī)劃綱要明確把“再制造產(chǎn)業(yè)化”作為循環(huán)經(jīng)濟的重點工程之一。
2011年8月8日,工信部公布《再制造產(chǎn)品目錄(批)》,柳工成為首批再制造產(chǎn)品目錄的8家企業(yè)之一。
2012年2月9日,工信部發(fā)布了第二批再制造產(chǎn)品目錄,包含了三一重工股份有限公司、卡特彼勒再制造工業(yè)(上海)有限公司、武漢千里馬工程機械再制造有限公司、上海寶鋼設(shè)備檢修有限公司、安徽皖南電機股份有限公司、三立(廈門)汽車配件有限公司6家企業(yè)4大類35種產(chǎn)品符合再制造產(chǎn)品。
2015年5月6日,國家發(fā)改委發(fā)布文件,確定華工激光法利萊為第二批“國家再制造試點單位”,全國又有28家單位獲批。至此,1500億再制造市場開啟,未來,原廠授權(quán)再制造模式將獲推廣?!笆濉逼陂g,建成5-10個包含完整產(chǎn)業(yè)鏈的再制造產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)。
激光淬火
2017年10月31日工業(yè)和信息化部發(fā)布了關(guān)于印發(fā)《高端智能再制造行動計劃(2018-2020年)》的通知,加強高端智能再制造關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。突破一批制約我國高端智能再制造發(fā)展的拆解、檢測、成形加工等關(guān)鍵共性技術(shù),智能檢測、成形加工技術(shù)達(dá)到國際先進水平;發(fā)布50項高端智能再制造管理、技術(shù)、裝備及評價等標(biāo)準(zhǔn);初步建立可復(fù)制推廣的再制造產(chǎn)品應(yīng)用市場化機制;推動建立100家高端智能再制造示范企業(yè)、技術(shù)研發(fā)中心、服務(wù)企業(yè)、信息服務(wù)平臺、產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)等,帶動我國再制造產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到2000億元。
2019年國家發(fā)改委決定擴大汽車零部件再制造試點范圍,包括再制造產(chǎn)品種類和范圍。希望通過擴大再制造試點范圍,進一步探索適合國情的汽車零部件再制造發(fā)展道路。
3.市場呼喚再制造
激光再制造的技術(shù)具有優(yōu)質(zhì)、、節(jié)能、節(jié)材、環(huán)保等優(yōu)勢,通常以損傷及廢舊的零部件作為再制造對象,但在實際生產(chǎn)應(yīng)用中發(fā)現(xiàn),由激光再制造處理過的廢舊部件不僅僅恢復(fù)原有的性