Die Leistung von Kraftstoffeinspritzsystemen ist zu einem Kernbereich des Wettbewerbs in der Automobilindustrie geworden, was sowohl durch die Verschärfung der globalen Umweltvorschriften als auch auf die Verbesserung der Effizienz des Verbrennungsmotors zurückzuführen ist. Als Kernkomponente des Motorstoffeinspritzsystems bestimmt die Verarbeitungsgenauigkeit der Injektordüse direkt den Brennstoffgebäudeeffekt, die Verbrennungseffizienz und den Schadstoffemissionsniveau. Die herkömmliche Verarbeitungstechnologie kann nicht das erforderliche Genauigkeitsniveau erreichen. Die Femtosekunden -Laserverarbeitung kann eine präzise Steuerung der Injektor -Düsenöffnung realisieren, was einen großen Einfluss auf die Effizienz des Motors hat.
Kraftstoffeinspritzdüsen mikroporöse Bearbeitungsschmerzpunkte?
Wenn Benzin mit hoher Geschwindigkeit aus der Öffnung des Direktinjektors (GDI) ausgeworfen wird, erfährt es einem dreiphasigen Transformationsprozess der "Flüssiginjektion → Tröpfchenfragmentierung → Zerstäubung und Verdunstung" und mischt sich schließlich mit der Luft im Zylinder, um eine Brennmischung zu bilden. In diesem Prozess bestimmt die dreidimensionale geometrische Genauigkeit des Düsenlochs und die Glätte der inneren Wand direkt die Zerstäubungsqualität und Verteilung der Einheitlichkeit der Kraftstoffeinspritzung:
Wenn die Verarbeitung von Injektorendüsen nicht in Ordnung ist, wie z. Diese nicht vollständig erfassten "Ölperlen" werden an der Motorzylinderwand befestigt, die nicht an der Verbrennung des Teils beteiligt sind, wird Schadstoffe entlassen, was zu Abgasstests von Kohlenwasserstoffindikatoren übertrifft, aber auch den Motor anfälliger zu Kohlenstoffablagerungen, die die Lebensdauer und die Leistung beeinflussen.
Einschränkungen traditioneller Prozesse
- Elektrische Entladungsbearbeitung (EDM)
Einschränkung der Lochgröße: Es ist schwierig, Mikro-Löcher zu verarbeiten<145μm stably, which cannot meet the demand of new generation fuel injection system.
Ineffizienz: Lange Bearbeitungszeit für einzelne Löcher und Elektrodenverluste drücken die Werkzeugkosten erheblich.
- Konventionelle Laserverarbeitung
Thermische Schadensprobleme: Nanosekunden-/Mikrosekunden -Laserlicht verursacht Material, das Material schmilzt und wiederholt, Burrs bildet und Schichten umbaut und die Atomisierungsgleichmäßigkeit beeinflusst.
Nachbearbeitungsabhängigkeit: Zusätzliche Schleifverfahren sind erforderlich, um die Qualität der Lochwand zu reparieren und die Komplexität des Prozesses zu erhöhen.
- Hybridprozess
Der Hybridprozess von "Laser-Vorabendung + EDM-Finishing" kann die Verarbeitungszeit um 70% verkürzen und die wärmebedigte Zone verbessern, erfordert jedoch eine Koordination von mehreren Prozess und steht vor Herausforderungen wie Lochausrichtungsgenauigkeit und Kompatibilität für Geräte.
Kernvorteile der Femtosekunden -Laserverarbeitung
Was ist ein Femtosekundenlaser? Im Vergleich zu allgemeinen Lasern verwenden Femtosekundenlaser ultrakreiche Impulse (Pulsbreite<100 fs) with ultra-high peak power to induce multi-photon absorption, avalanche ionization, and other non-linear effects on the surface or inside the material to achieve "cold machining" - with a very small heat-affected zone (<1μm), avoiding cracks, re-cracking, and the need to remove the heat-affected zone from the material. m), avoiding cracks, recast layers and other defects.
Customisierte Lochformen: positive Verjüngung, kein Verjüngung, umgekehrter Verjüngung
Als Präzisions-Engineer-Fluid-Transfervorrichtung spielt die Lochverjüngung eine entscheidende Rolle bei den Fließeigenschaften, einschließlich Geschwindigkeit und Reaktionseffizienz. Traditionelle Technologien sind durch Verarbeitungsprinzipien begrenzt, die es schwierig machen, invertierte Verjüngungsöffnungen zu realisieren, was zu Abweichungen zwischen der tatsächlichen Jet -Leistung und den Entwurfsparametern führt.
Monochrome Technology's femtosecond laser is equipped with taper-controllable technology, which realizes a customized aperture taper angle of 0~1.15 degree through the adjustment of beam incidence angle and spatial shaping, and is capable of realizing the precision hole-making of complex structures such as three-dimensional curved surface distributions, with an accuracy of ±1 μm, including the Rundheit, Verjüngung, Tiefe und Konsistenz zwischen den Löchern, was zur Verbesserung des Zerstäubungseffekts beiträgt.
Femtosekundenlaserverarbeitung von kontrollierten sich verjüngten Mikrolöchern basierend auf der dynamischen Kontrolle der relativen Einstellung "Xiaomao Sun et al., Optik & Laser Technology Volume 170 (2024.3)
Prozessvereinfachung: Von mehreren Schritten bis zu einem Schritt-Formteil
Die Monochromtechnologie entspricht den Parametern der Femtosekunden-Laserenergie- und Impulsfrequenz basierend auf den Materialeigenschaften und kombiniert sie mit einem Vision-Positionierungssystem, um die Genauigkeit der Sub-Micron-Ausrichtung zu erreichen. Durch die Plattform 5- -Axis, um die Mehrwinkelfokussierung des Laserstrahls zu realisieren, werden komplexe Mikrolochstrukturen (sich verjüngte Löcher, 3D-Tilted-Löcher) in einem Schritt verarbeitet, wobei glatte Kanten von Mikrolöchern (Oberflächenrauheit RA weniger als 1 μm) ohne 1 μM) ohne das Bedürfnis nach Zweiten Trennung. Der Lochdurchmesser beträgt normalerweise 100 Mikrometer zu mehreren hundert Mikrometern, die Dicke kann bis zu 2 Millimeter betragen und das Verhältnis von Lochdurchmesser zu Tiefe beträgt weniger als 10: 1.
Laut Forschung und Märkten wurde der globale Injektor -Düsenmarkt im Jahr 2024 mit 7,3 Milliarden US -Dollar bewertet und wird voraussichtlich bis 2030 9,8 Milliarden US -Dollar erreichen, was von 2024 bis 2030 auf einer CAGR von 5% wächst. Als weltweit größtes Automobilherstellungsland wird die Nachfrage nach verwandten Teilen erwartet. Mit seinen selbst entwickelten Femtosekunden-Laser-Micro-Nano-Bearbeitungslösungen kann die Monochrome-Technologie effizient und präzise Löcher in flüssigen Zerstäubungs- und Sprühsystemen herstellen und setzt sich dafür ein, Chinas fortschrittliche Fertigungslösungen für die Aufrüstung der globalen Fertigungsindustrie bereitzustellen.
