Lāzera hibrīda metināšanas ieviešana

Lāzera hibrīda metināšana (LHW) kā uzlabots metināšanas process organiski apvieno augstas enerģijas lāzeru ar elektrisko loka siltuma avotu (parasti pazīstams kā MiG-metāla-inerta gāzes metināšana, mag-metāla aktivētas gāzes (MAG) metināšana un Tig-volfsten-in-incert gāzes (TIG) metināšana). Metināšanas procesa laikā šie divi siltuma avoti ir precīzi sinerģiski laika un telpas izmēros. Augstas enerģijas lāzers ar ārkārtīgi lielo enerģijas blīvumu ātri izkausē pamatmateriālu un rada nelielu cauruma efektu, savukārt loka siltuma avots piepilda un paplašina izkausēto baseinu, izmantojot tā lielo iespiešanās spēju. Abas papildina viena otru, lai ievērojami uzlabotu metināšanas kvalitāti un efektivitāti, pārlūkojot tradicionālo vienas metināšanas metožu ierobežojumus.

1. Galvenās sastāvdaļas

1) lāzers
-Fiber lāzers: ar augstu efektivitāti, labu staru kvalitāti, vieglu apkopi un citas izcilas priekšrocības, ko plaši izmanto mūsdienu lāzera kompozītu metināšanā. Tā kompaktā struktūra un elastīgais pārraides režīms, viegli integrējams automatizētajā metināšanas sistēmā.

-Co₂ lāzers: ar ilgu vēsturi un stabilu jaudu, tam joprojām ir svarīgi pielietojumi dažos specifiskos rūpniecības laukos, piemēram, bieza plāksnes metināšana un citi scenāriji.

2) ARC sistēmas
-MIG/MAG: ātras metināšanas ātruma un augsta nogulsnēšanās ātruma dēļ tas ir īpaši piemērots vidējas un biezas plāksnes materiālu metināšanai, un tas var efektīvi uzlabot ražošanas efektivitāti, vienlaikus nodrošinot metināšanas kvalitāti.

-TIG: ar loka stabilitāti, metināšanas procesa precizitāti un kontrolējamām funkcijām tā ir kļuvusi par vēlamo izvēli precizitātes metināšanas jomā, un to parasti izmanto plānu plāksņu un komponentu metināšanai ar ārkārtīgi augstām metināšanas kvalitātes prasībām.

3) vadu barošanas mehānisms
Metināšanas procesa laikā stieples barošanas mehānisms precīzi un sinhroni aizpilda stiepli. Saprātīgi kontrolējot stieples padeves ātrumu un leņķi, tas var efektīvi uzlabot metinātās šuves ģeometriju un formēšanas kvalitāti un nodrošināt metinātās šuves stiprumu un blīvumu.

4) vadības sistēma
Uzlabotā vadības sistēma uzrauga un pielāgo lāzera jaudu, loka strāvu, metināšanas ātrumu un citus galvenos parametrus reālā laikā. Izmantojot sensoru tehnoloģiju un inteliģentos algoritmus, saskaņā ar reāllaika atgriezenisko saiti metināšanas procesā dinamiski optimizējiet divu siltuma avotu sinerģisko efektu, lai nodrošinātu metināšanas procesa stabilitāti un konsekvenci.

5) Dzesēšanas sistēma
Dzesēšanas sistēma nepārtraukti atdzesē lāzeru, loka metināšanas pistoli un citus galvenos komponentus, lai neļautu aprīkojumam pārkart ilgstošas ​​lielas slodzes darbības dēļ. Stabila dzesēšana garantē aprīkojuma veiktspējas uzticamību un kalpošanas laiku, un tas ir svarīgs atbalsts metināšanas sistēmas stabilai darbībai.

2. unikālās priekšrocības
1) augsta efektivitāte un enerģijas taupīšana
Salīdzinot ar tradicionālo loka metināšanu, lāzera kompozītu metināšanas ātrums ir ievērojami palielināts par 30% - 50%. Vienībā laiks var pabeigt vairāk metināšanas darbu, ievērojami uzlabojot produktivitāti. Tajā pašā laikā tā enerģijas izmantošana ir lielāka, enerģijas patēriņš ir ievērojami samazināts saskaņā ar modernās rūpnieciskās zaļās ražošanas vajadzībām.

2) augstas kvalitātes metinātās šuves
Liela dziļuma un platuma attiecība: tā var sasniegt pārsteidzošu 10: 1, kas var realizēt dziļāku saplūšanas dziļumu, saglabājot šaurāku metināto platumu un samazinot pamatmateriāla siltuma ietekmēto zonu.

-Low siltuma kropļojumi: precīza siltuma avota vadība un ātra metināšanas process ievērojami samazina metinātās struktūras siltuma kropļojumu pakāpi, kas ir būtiska metināšanas detaļām ar stingrām izmēru precizitātes prasībām.

-Bez defekti: Sinerģiskais siltuma avota efekts efektīvi samazina tādu defektu ģenerēšanu kā porainība un plaisas metinājumā un uzlabo metināšanas iekšējās kvalitātes un mehāniskās īpašības.

3) Spēcīga pielāgošanās spēja
Plašs metināto materiālu klāsts: tērauda, ​​alumīnija, titāna un citu metāla materiālu pārklāšana neatkarīgi no tā, vai tas ir parasts tērauds, vai augstākās klases titāna sakausējuma materiālu aviācijas un kosmosa lauks, lāzera kompozītmateriāla metināšana var parādīt labu metināšanas veiktspēju.

-Igna tolerance pret montāžas plaisu: spēj pielāgoties {0. 5 - 1 mm montāžas spraugai, samazinot metināšanas montāžas precizitātes prasības un uzlabojot ražošanas ērtības un elastību.

4) Ekonomika
Neskatoties uz salīdzinoši augstajām aprīkojuma iegūšanas izmaksām agrīnā stadijā, ilgtermiņā, ņemot vērā tā efektīvo metināšanas ātrumu, minimālu pārstrādi un zemu enerģijas patēriņu, tas var ievērojami samazināt kopējās ražošanas izmaksas ar ievērojamām ekonomiskām priekšrocībām.

3. Tipiskas lietojumprogrammas
1) Automobiļu ražošana
Tesla motoru ķermeņa metināšanā lāzers - MIG kompozītmateriālu metināšana spīd. Tas realizē augstas stiprības ķermeņa savienojumu, efektīvi samazina ķermeņa struktūras daļu skaitu, ne tikai uzlabo ķermeņa kopējo stiprību un drošību, bet arī samazina automašīnas svaru, izmantojot vieglu dizainu, uzlabo energoefektivitāti un virza automobiļu rūpniecību, lai attīstītos efektīvāka un videi draudzīgāka virzienā.

2) kosmiskā kosmosa
Airbus A380 spārnu ādas metināšana izmanto lāzera kompozītu metināšanas tehnoloģiju. Šī tehnoloģija ir veiksmīgi atrisinājusi plānas sienas struktūras metināšanas vieglas deformācijas problēmu un, nodrošinot spārna strukturālo izturību un aerodinamisko veiktspēju, tā atbilst stingrām aviācijas lauka prasībām augstai precizitātei un lielai detaļu uzticamībai, un nodrošina galveno tehnoloģisko atbalstu vieglajam un augstas veiktspējas aviācijas transportlīdzekļu projektēšanai.

3) Kuģu būve smago rūpniecību
Biezajai tērauda plāksnei, kas pārsniedz 20 mm, ko parasti izmanto kuģu būvē, lāzera kompozītmateriālu metināšana var realizēt vienas caurlaides metināšanas iespiešanos, aizstājot tradicionālo daudzpasas loka metināšanas procesu. Šīs izmaiņas ievērojami saīsina metināšanas laiku, samazina metināšanas deformāciju, uzlabo kuģu būves produktivitāti un metināšanas kvalitāti, kā arī uzlabo kuģu struktūru vispārējo stabilitāti un uzticamību.

4) Jauna enerģija
Strāvas akumulatora komplekts: Power akumulatora komplektā jaunu enerģijas transportlīdzekļu metināšanas blīvējuma lāzera kompozītu metināšana nodrošina akumulatora blīvējumu un drošību, pateicoties precīzai enerģijas kontrolei un augstas kvalitātes metināšanas veidnei, efektīvi neļaujot elektrolītam noplūst un ārēji piemaisījumi no iejaukšanās un pagarinot akumulatora darbības laiku.

-Nuclear elektrostacijas cauruļvads: Izmanto atomelektrostacijas cauruļvadu atjaunošanai, tehnoloģija var būt sarežģītā darba apstākļos un augstos drošības standartos, lai panāktu ticamu cauruļvadu metināšanas remontu, lai nodrošinātu drošu un stabilu atomelektrostacijas cauruļvadu sistēmas darbību.

4. Attīstības tendences
1) inteliģents jauninājums
Ievadot AI tehnoloģiju, reāllaika uzraudzot izkausētā baseina formu, temperatūru, plūsmas stāvokli un citus galvenos parametrus, inteliģentu algoritmu izmantošanu, lai dinamiski pielāgotu lāzera jaudu, loka strāvu un citus metināšanas parametrus. Pārstāvējis vācu IPG uzņēmuma adaptīvā sistēma, tā var realizēt metināšanas procesa adaptīvo kontroli, vēl vairāk uzlabot metināšanas kvalitātes stabilitāti un konsekvenci un pielāgoties sarežģītajiem un mainīgajiem metināšanas apstākļiem.

2) Materiāla izrāviens
ir apņēmies pārvarēt vara, alumīnija sakausējuma un citu ļoti atstarojošu materiālu metināšanas grūtības. Sakarā ar šo materiālu augsto atstarošanos lāzeram, tradicionālajām metināšanas metodēm ir tendence uz zemu enerģijas izmantošanu, metināšanas procesa nestabilitāti un citiem jautājumiem. Izstrādājot jaunus metināšanas procesus un optimizējot siltuma avota kombinācijas metodes, paredzams, ka tas sasniegs augstas kvalitātes ļoti atstarojošu materiālu metināšanu, kas stingri veicinās elektrisko transportlīdzekļu un citu lauku tehnoloģisko attīstību.

3) zaļā ražošana
Saskaņojiet tīru ekranēšanas gāzi, piemēram, hēlija-argona maisījumu utt., Lai samazinātu metināšanas procesa good un izšūšanu, un samazinātu ietekmi uz vidi un operatora veselību. Tajā pašā laikā turpmāka metināšanas parametru optimizācija, uzlabo energoefektivitāti, virzoties uz zaļo un ilgtspējīgu ražošanu.

4) Mikroregulācija
Izpētiet jauno ultra ātrā lāzera un mikroc. kompozītu metināšanas metodi, lai realizētu nanomēroga precizitātes metināšanu. Šai tehnoloģijai ir plašas lietojumprogrammas izredzes medicīnas ierīču ražošanas jomā un citas ārkārtīgi augstas precizitātes prasības, lai apmierinātu pieprasījumu pēc sīku precīzu struktūru metināšanas augstas kvalitātes un veicinātu mikro-nano ražošanas tehnoloģijas attīstību.

5. Tehnoloģiju salīdzinājums

Lāzera kompozītmateriālu metināšana, ņemot vērā vairāku enerģijas sinerģijas unikālās priekšrocības, arvien vairāk kļūst par neaizstājamu pamat tehnoloģiju augstākās klases ražošanas jomā. Ar nepārtrauktu tehnoloģiju inovāciju un attīstību tās 3D drukāšana kosmosā, elastīgā elektronika un citi topošie apgabali arī parāda lielu piemērošanas potenciālu, turpinās reklamēt mūsdienu ražošanas nozari līdz augstas kvalitātes, efektīvākam un inteliģentākam virzienam.