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活動專題 【機床商務(wù)網(wǎng)欄目 科技動態(tài)】我們都知道發(fā)動機是汽車的核心，買車時無論懂不懂車都會很在意發(fā)動機的情況。而缸內(nèi)直噴技術(shù)(GDI)就是被廣泛應(yīng)于汽油發(fā)動機領(lǐng)域的主流技術(shù)，你可以簡單的將它理解為一種直接將燃油精準(zhǔn)地噴入氣缸內(nèi)并與進(jìn)氣進(jìn)行充分混合的技術(shù)。
那么，這種技術(shù)有什么好處呢？它與超快激光加工技術(shù)又有什么關(guān)系呢？
從上圖我們可以看出，新一代缸內(nèi)直噴(GDI)噴油器現(xiàn)在可以更有效地向氣缸噴射燃油，以更少的燃油和更低的排放實現(xiàn)目標(biāo)發(fā)動機性能。要做到這一點，我們必須在噴油嘴(見下圖)上進(jìn)行精確的鉆孔，以控制燃油的液滴大小和噴射模式，并將其引導(dǎo)到能夠以大效率燃燒的位置。
這些微孔必須具有近乎完美的表面質(zhì)量，且直徑小于150微米。其長度、直徑、位置、形狀等加工質(zhì)量又會直接影響噴油嘴的霧化性能、噴射壓力、流量變化和燃燒性能，從而終影響發(fā)動機的成本、動力性能和排放指標(biāo)。為了達(dá)到成本效益，每個鉆孔必須在幾秒鐘內(nèi)完成并保證可靠的重復(fù)精度，這已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出傳統(tǒng)機械鉆孔技術(shù)的能力。
傳統(tǒng)加工方法VS 創(chuàng)新微孔加工技術(shù)
目前常見的噴油器噴孔加工方式主要包括機械鉆孔、電火花打孔、飛秒超快激光微細(xì)打孔三種。
機械鉆孔成本高，由于鉆小孔的刀具價格昂貴，加工過程中易磨損且刀具有斷裂風(fēng)險，直接影響噴孔一致性和產(chǎn)品良率，且耗材成本高。
電火花打孔雖然在加工小孔的尺寸上比機械鉆孔稍靈活，但加工時間和光潔度表現(xiàn)均不如飛秒激光(見下方對比)，同時我們還必須考慮到電極絲等耗材的成本以及工藝的穩(wěn)定性。
而飛秒激光由于在加工過程中不產(chǎn)生熱量，使得加工出的產(chǎn)品沒有毛刺、熱變形或重熔層，讓我們獲得更精確的加工結(jié)果和更優(yōu)異的表面質(zhì)量，從而實現(xiàn)小的噴射流量變化。同時，清晰的銳邊和高光潔度也能幫助減少孔壁焦化從而延長噴嘴壽命。
現(xiàn)在，隨著國內(nèi)外入排放標(biāo)準(zhǔn)的逐步升級,對于噴油嘴廠商及其OEM的挑戰(zhàn)也越來越大。廠商們只能通過尋求并開發(fā)特殊而新穎的噴孔形狀來試圖達(dá)到要求。傳統(tǒng)加工出的圓孔已經(jīng)無法滿足客戶的需求，因此激光打孔在孔型加工的靈活性上的優(yōu)勢就愈發(fā)明顯。
超快激光微細(xì)加工解決方案
GF加工方案旗下的子品牌Microlution開創(chuàng)了第一個工業(yè)級超快激光微加工平臺，只需簡單裝夾即可滿足對于單個噴油嘴上多個不同尺寸噴孔的需求。設(shè)計人員可以輕松改變各個孔的直徑來微調(diào)每個噴孔所產(chǎn)生的噴霧。同時擺脫刀具和電極絲等加工手段的束縛從而快速制作噴油嘴設(shè)計原型并測試新的燃燒方案。
頂級GDI噴油嘴廠商多年前就已經(jīng)開始采用GF加工方案的這一先進(jìn)制造方案，并通過多次檢測證明通過此方案生產(chǎn)的噴油嘴流量誤差可以控制在1%以內(nèi)。相較其他加工技術(shù)流量誤差在3%以上，GF加工方案的飛秒激光技術(shù)所帶來的穩(wěn)定性優(yōu)勢尤為明顯。
GF加工方案的明星機型——五軸飛秒激光機ML-5 正是在2011年特別為GDI噴嘴加工這個行業(yè)而研發(fā)的，該機型適合研發(fā)、小批量多品種生產(chǎn)。如今裝機已經(jīng)超過40臺。
MLDS 是2014年研發(fā)成功的批量生產(chǎn)機型，微孔檢測+激光鉆噴孔或機械鉆盲孔+激光鉆噴孔是該機型的兩款衍生機型，滿足客戶的各種工藝需求，是專為GDI 大批量生產(chǎn)提供的全自動化的交鑰匙解決方案。
目前，這些超快激光微孔鉆孔解決方案目前正在世界各地的工廠工作，協(xié)助汽車制造商生產(chǎn)出高效的噴油器，提高發(fā)動機性能，并滿足嚴(yán)格的政府排放要求。
如果您希望獲得更多的靈活性和技術(shù)儲備，在降低成本的同時，用更快的加工速度獲得更好的表面質(zhì)量，那么GF加工方案的激光微細(xì)加工方案無疑是您的*！
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