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访谈


第 6 卷- 2018 年 6 月刊
激光冲击强化后部件使用寿命延长20倍



LSP Technologies公司销售总监Doug Eberhart


LSPT的生产激光冲击强化设备的内部


Procudo® 200激光冲击强化系统

LSP Technologies公司销售总监Doug Eberhart管理全球B2B销售工作指已有30多年。Eberhart先生在其杰出的职业生涯中一直从事于高科技工业和制造业,在提供精密仪器和软件产品领域有着丰富的专业经验。他于2016年加入LSP Technologies。

(?)MFN:Eberhart先生,谢谢您给我这个机会。您能向我们介绍一下您自己的背景和您的职业生涯吗?

(!)D.E.:我一直都在从事销售。我早期的职业生涯专注于亚太地区的制造业,在那里我负责管理整个区域的销售团队。我在高科技仪器销售和监测解决方案领域从业多年,服务于发电及水处理等一系列行业。

(?)MFN:是什么吸引您来到LSP Technologies?

(!)D.E.:我对LSPT的创新方法和客户服务印象深刻。这是一家定义其行业方向,同时公开与客户进行工艺开发和应用的公司。作为一名销售代表,这使我的工作变得轻松。在与客户打交道时,我可以自由地与他们合作,以满足他们的需求。我的职责是提供可付诸行动的信息,我很乐意为重视销售过程透明度的公司工作。

(?)MFN:跟我们聊聊激光冲击强化,整个流程是如何运作的?

(!)D.E.:激光冲击强化是一种表面强化工艺。我们使用高能量脉冲激光强化金属部件,并增强其抗裂纹和抗疲劳性能。激光冲击强化在零件表面产生高压等离子体,并向材料发送强大的冲击波,冲击波使金属发生塑性变形并在表层产生残余压应力。

(?)MFN:你们的主要客户都有哪些?他们喜欢什么类型的优势?

(!)D.E.:涡轮发动机制造商是最早采用激光冲击强化的公司,我们经常为航空航天和发电行业的主要OEM处理风机、压缩机和涡轮叶片。已证明激光冲击强化是针对这些部件的开裂和疲劳的最佳解决方案,它为我们的客户节约了数千万美元的维护、更换和故障处理费用。

我们仍然从燃气和蒸汽轮机制造商那里获得大量业务,但最近我们打入了其他行业,这些行业正在获得激光冲击强化延长使用寿命的好处。

(?)MFN:你们合作过的其他行业有哪些?

(!)D.E.:交通运输行业是一个大客户。特别是卡车、拖拉机、土方设备和其他重型运输设备,这些车辆在发动机和传动系统中有很多高价值的部件可以通过激光冲击强化,我们还在开发医疗部件、武器装备等新应用,制造和金属成型模具等设备。通常,我们的客户希望延长部件使用寿命并防止疲劳裂纹。大部分客户寻求减少或完全替代他们的抛喷丸强化操作,在这种情况下,我们都与OEM一起针对其特定应用或零件优化我们的激光冲击强化工艺。

(?)MFN:对于客户来说,这个过程是什么样的?您如何开发新的激光冲击强化应用?

(!)D.E.:使用LSPT进行应用开发从一开始就是一种协作过程。我们收集有关客户零件、操作条件、疲劳特性和故障模式的信息,然后我们使用复杂的建模软件针对这些条件来优化激光冲击强化参数。在整个过程中,与客户保持开放性对话很重要,共享我们方法的数据和细节,以便我们的客户了解LSPT增强其产品的方法,大部分客户都非常欣赏这种透明性,并且这种方法有助于确保我们实现客户的期望。

确立初始条件后,我们开始处理金属试片以评估材料的影响和残余应力分布。下一步是处理样品零件,并对它们进行疲劳测试。一旦客户对得到改善的疲劳性能感到满意,我们就会制定零件处理和资格认证准则,并转入生产加工。

(?)MFN:LSPT是否在俄亥俄州都柏林的现场执行所有激光冲击强化功能?

(!)D.E.:是的,我们在都柏林完成所有生产加工。LSPT使用专门设计的处理单元操作多个内部激光系统,以适应不同的部件。我们提供有限元建模、残余应力和疲劳测试,甚至还提供抛光或精加工等后处理服务。LSPT的生产团队经验丰富且专业;他们真的是业内最佳团队。

作为一家小公司的好处之一就是每个人都可以并肩工作来满足客户的期望。如果我需要我们冶金专家或工程师的指导,我只需沿着大厅走即可。当生产团队需要有关近期订单的信息时,我们的货运协调员就在那里填写它们。这种可及性文化使每个人都负有责任并参与其中,我们通过可靠、透明的服务将这些利益传递给我们的客户。

(?)MFN:LSPT是第一家进行激光冲击强化的公司吗?你们有没有竞争对手?

(!)D.E.:LSPT是首个将激光冲击强化作为工业应用进行商业化的公司。关于激光冲击强化的早期研究大部分发生在哥伦布的一家名为Battelle Memorial Institute的研发组织。Battelle公司使用高能量脉冲激光系统,在七十年代到八十年代期间,研究人员用它来研究激光冲击波的冶金优势。在成立LSPT作为激光冲击强化服务和设备供应商之前,我们的几位创始成员均在Battelle从事技术工作。从那时起,我们在激光冲击强化应用和创新方面一直处于领先地位,获得了数十项专利并与主要OEM合作。

我们在世界各地只有少数几个竞争对手,他们没有能力让客户购买适合其设施的生产激光冲击强化设备。我们处于一个独一无二的位置,我们已经创建了一个受欢迎的、几乎没有直接竞争对手的市场。我们最大的竞争来自替代性表面增强技术,如抛喷丸强化和滚压塑性,这些工艺提供了较低水平的疲劳改善,但具有更深的市场渗透率。

(?)MFN:你们如何区分激光冲击强化和其他表面增强应用?这与抛喷丸强化有什么不同?

(!)D.E.:激光冲击强化在许多方面优于抛喷丸强化,最重要的区别是激光冲击强化产生的残余压应力深度。一般情况下,我们的技术产生的残余压应力比抛喷丸强化深十倍,在某些应用中,其深度已达12毫米。没有其他表面增强方法真的接近这些结果。这些深度压应力使激光冲击强化零件能够使用更长时间,性能更好,并防止抛喷丸强化无法预防的灾难性故障。

(?)MFN:激光冲击强化如何产生如此显著的效果?

(!)D.E.:激光冲击强化的能量来自零件表面产生的冲击波,这种强大的冲击波使金属塑性变形达到更深的水平,使材料处于残余压应力状态,如果您想增加压缩应力的深度,您需要增加实现这一效果的机械冲击波的量级。激光冲击强化通过高能量激光脉冲和高压等离子体破裂产生冲击波,抛喷丸强化利用的是弹丸冲击工具的动力学影响,激光冲击强化可以提供更坚固、更耐用的零件。

(?)MFN:哪些创新降低了市售激光冲击强化的价格?

(!)D.E.:最大的发展是我们的处理速度得以提高,从而提高了产量和生产能力。LSPT的Procudo® 200激光强化系统每秒可提供20次高能量脉冲,使其成为世界上最强大的激光冲击强化设备。在20 Hz时,我们每分钟处理高达180 cm2的面积,这一能力的提高使我们能够处理更多零件,并加快了客户的周转时间。

(?)MFN:Procudo®激光冲击强化系统为何如此特别?

(!)D.E.:简而言之,该系统是由专家设计的。LSPT拥有比世界其他任何地方更集中的激光冲击强化知识。我们的工程师设计了一个快速、灵活且可靠的新一代系统,使所有行业和不同规模的制造商都可以使用激光冲击强化技术。

其关键特征是采用二极管抽运激光器快速连续地产生一致的脉冲。二极管抽运提供了实现高重复频率处理所需的稳定性和光束质量。它还大大降低了系统维护要求。其他关键系统功能包括诊断程序包和过程控制。Procudo® LSP系统为每个激光脉冲收集大量数据并使其可以实时访问。操作员可以调整能量和光斑尺寸等激光参数,以确保针对每种应用对残余应力分布进行优化。这种灵活性使我们能够在不同处理条件下轻松切换不同部件,从而提高整体生产能力并降低成本。

(?)MFN:LSP Technologies的下一步规划是什么?

(!)D.E.:随着Procudo®激光冲击强化系统在世界各地的推出,我们正在促成一些令人振奋的国际项目。LSPT目前正在中国和德国建设激光冲击强化设施,我们正在与这两个地区的制造商密切合作开发新的应用。这一全新的高生产能力系统实际上具有变革性意义,冲破了束缚我们发展的各种限制。

(?)MFN:您想对那些对激光冲击强化感兴趣的潜在客户说些什么?

(!)D.E.:激光冲击强化提供了巨大的投资回报。其回报量常常令我们的客户对结果感到震惊。如果部件的使用寿命延长3-20倍,您会怎么看?通过减少维护需求或在设计中节约用料,那么您可以节省多少成本?这些都是激光冲击强化直接影响客户结算线的典型优势。多年来,激光冲击强化一直是部件增强中最不为人知的秘密。我就是来揭发这个秘密的。

MFN在此感谢Doug Eberhart接受我们的专访!



LSP Technologies, Inc.
6145 Scherers Place
Dublin, Ohio 43016-1284, USA
电话:+1.614.718 3000
传真:+1.614.718 3007
邮箱:ehoffman@lspt.com
www.lsptechnologies.com
 
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