معرفی جوشکاری لیزر هیبریدی

جوشکاری هیبریدی لیزر (LHW) ، به عنوان یک فرآیند پیشرفته جوشکاری ، به صورت ارگانیک یک لیزر با انرژی بالا را با یک منبع گرمای قوس الکتریکی ترکیب می کند (که معمولاً به عنوان MIG-جوشکاری گاز فلزی اینت ، MAG-گاز فعال شده با فلز (MAG) و TIG-TUNGSTEN-INTER GAS (TIG) شناخته می شود. در طی فرآیند جوشکاری ، این دو منبع گرما دقیقاً در ابعاد زمان و مکان هم افزایی می شوند. لیزر پر انرژی ، با چگالی انرژی بسیار بالا ، به سرعت مواد پایه را ذوب می کند و یک اثر سوراخ کوچک ایجاد می کند ، در حالی که منبع گرمای قوس با استفاده از ظرفیت نفوذ زیاد آن استخر مذاب را پر می کند و گسترش می دهد. این دو با یکدیگر مکمل می شوند تا کیفیت جوشکاری و کارآیی را تا حد زیادی بهبود بخشند و محدودیت های روشهای سنتی جوشکاری را از بین ببرند.

1. اجزای اصلی

1) لیزر
لیزر فیبری: با راندمان بالا ، کیفیت پرتو خوب ، نگهداری آسان و سایر مزایای برجسته ، که به طور گسترده در جوش کامپوزیت لیزر مدرن مورد استفاده قرار می گیرد. ساختار جمع و جور و حالت انتقال انعطاف پذیر آن ، ادغام آسان در سیستم جوشکاری خودکار.

-co₂ لیزر: با سابقه طولانی و تولید پایدار ، هنوز هم در برخی از زمینه های صنعتی خاص مانند جوشکاری صفحه ضخیم و سایر سناریوها کاربردهای مهمی دارد.

2) سیستم های قوس
-MIG\/MAG: به دلیل سرعت جوشکاری سریع و میزان رسوب زیاد ، به ویژه برای جوشکاری مواد صفحه متوسط ​​و ضخیم مناسب است و می تواند ضمن اطمینان از کیفیت جوشکاری ، کارایی تولید را بهبود بخشد.

-TIG: با ثبات قوس ، دقت فرآیند جوشکاری و ویژگی های قابل کنترل ، به انتخاب ترجیحی در زمینه جوشکاری دقیق تبدیل شده است و معمولاً برای جوشکاری صفحات نازک و اجزای با نیازهای بسیار بالا برای کیفیت جوش استفاده می شود.

3) مکانیسم تغذیه سیم
در طی فرآیند جوشکاری ، مکانیسم تغذیه سیم سیم را دقیقاً و همزمان پر می کند. با کنترل منطقی سرعت و زاویه تغذیه سیم ، می تواند به طور موثری هندسه و کیفیت قالب گیری درز جوش را بهبود بخشد و از استحکام و تراکم درز جوش اطمینان حاصل کند.

4) سیستم کنترل
سیستم کنترل پیشرفته ، قدرت لیزر ، جریان قوس ، سرعت جوش و سایر پارامترهای کلیدی را در زمان واقعی نظارت و تنظیم می کند. با استفاده از فناوری سنسور و الگوریتم های هوشمند ، با توجه به بازخورد زمان واقعی در فرآیند جوشکاری ، به صورت پویا اثر هم افزایی دو منبع گرما را بهینه می کند تا از ثبات و قوام فرآیند جوش اطمینان حاصل شود.

5) سیستم خنک کننده
سیستم خنک کننده به طور مداوم لیزر ، اسلحه جوشکاری قوس و سایر اجزای کلیدی را خنک می کند تا از گرمای بیش از حد تجهیزات به دلیل عملکرد طولانی مدت زیاد جلوگیری شود. خنک کننده پایدار قابلیت اطمینان و عمر خدمات عملکرد تجهیزات را تضمین می کند و یک پشتیبانی مهم برای حفظ عملکرد پایدار سیستم جوشکاری است.

2. مزایای منحصر به فرد
1) راندمان بالا و صرفه جویی در مصرف انرژی
در مقایسه با جوش قوس سنتی ، سرعت جوش کامپوزیت لیزر تا حدودی 30 ٪ {1}} ٪ افزایش می یابد. در زمان واحد می تواند کار جوشکاری بیشتری را انجام دهد ، به طور قابل توجهی بهره وری را بهبود بخشد. در عین حال ، مصرف انرژی آن بیشتر است ، مطابق با نیازهای توسعه تولید سبز مدرن صنعتی ، مصرف انرژی به طور قابل توجهی کاهش می یابد.

2) درز جوش با کیفیت بالا
نسبت عمق به عرض بزرگ: می تواند به 10: 1 شگفت انگیز برسد ، که می تواند ضمن حفظ عرض جوش باریک تر و کاهش منطقه تحت تأثیر گرما از مواد پایه ، عمق عمیق تری از همجوشی را تحقق بخشد.

-اعوجاج حرارتی: کنترل دقیق منبع گرما و فرآیند جوشکاری سریع ، میزان اعوجاج گرما از ساختار جوش داده شده را تا حد زیادی کاهش می دهد ، که برای جوشکاری قطعات با الزامات دقیق ابعادی بسیار مهم است.

نقص های بی سیم: اثر منبع حرارت هم افزایی به طور موثری تولید نقص هایی مانند تخلخل و ترک در جوش را کاهش می دهد و کیفیت داخلی و خصوصیات مکانیکی جوش را بهبود می بخشد.

3) سازگاری قوی
طیف گسترده ای از مواد جوش داده شده: پوشش فولاد ، آلومینیوم ، تیتانیوم و سایر مواد فلزی ، خواه فولاد ساختاری معمولی باشد ، یا میدان هوافضا از مواد آلیاژ تیتانیوم با سطح بالا ، جوشکاری کامپوزیت لیزر می تواند عملکرد جوشکاری خوبی را نشان دهد.

تحمل بالا برای شکاف مونتاژ: قادر به سازگاری با شکاف مونتاژ {1}}. {{2} mm ، کاهش نیازهای دقیق مونتاژ جوش و بهبود راحتی و انعطاف پذیری تولید است.

4) اقتصاد
با وجود هزینه نسبتاً زیاد کسب تجهیزات در مراحل اولیه ، در دراز مدت ، به دلیل سرعت جوشکاری کارآمد ، حداقل کار مجدد و مصرف کم انرژی ، می تواند با مزایای اقتصادی قابل توجهی ، هزینه های کلی تولید را کاهش دهد.

3. برنامه های معمولی
1) تولید خودرو
در جوشکاری بدن از موتورهای تسلا ، لیزر - MIG جوش کامپوزیت می درخشد. این اتصال بدن با استحکام بالا را درک می کند ، به طور موثری تعداد قطعات ساختار بدن را کاهش می دهد ، نه تنها قدرت و ایمنی کلی بدن را بهبود می بخشد ، بلکه وزن خودرو را از طریق طراحی سبک کاهش می دهد ، باعث افزایش بهره وری انرژی می شود و صنعت خودرو را تحت فشار قرار می دهد تا در جهت کارآمدتر و سازگار با محیط زیست توسعه یابد.

2) هوافضا
جوشکاری پوست بال از Airbus A380 فناوری جوشکاری کامپوزیت لیزر را اتخاذ می کند. این فناوری با موفقیت مشکل تغییر شکل آسان جوشکاری سازه های نازک را حل کرده است ، و ضمن تضمین استحکام ساختاری و عملکرد آیرودینامیکی بال ، با نیازهای دقیق میدان هوافضا برای دقت و قابلیت اطمینان زیاد قطعات برآورده می شود و پشتیبانی فنی کلیدی را برای طراحی سبک و با عملکرد بالا از وسایل نقلیه هوافضا فراهم می کند.

3) صنعت سنگین کشتی سازی
برای صفحه فولادی ضخیم بیش از 20 میلی متر که معمولاً در کشتی سازی استفاده می شود ، جوشکاری کامپوزیت لیزر می تواند نفوذ جوش تک پاس را تحقق بخشد و جایگزین فرآیند سنتی جوشکاری قوس چند گذر شود. این تغییر زمان جوشکاری را به شدت کاهش می دهد ، تغییر شکل جوش را کاهش می دهد ، بهره وری و کیفیت جوشکاری کشتی سازی را بهبود می بخشد و ثبات و قابلیت اطمینان کلی ساختارهای کشتی را افزایش می دهد.

4) انرژی جدید
Power Battery Pack: در پلمپ بسته بندی بسته بندی وسایل نقلیه انرژی جدید ، جوشکاری کامپوزیت لیزر با توجه به کنترل دقیق انرژی و قالب گیری جوش با کیفیت بالا ، مهر و موم و ایمنی بسته باتری را تضمین می کند ، به طور مؤثر از نشت الکترولیت و ناراحتی های بیرونی جلوگیری می کند و باعث افزایش عمر باتری می شود.

خط لوله نیروگاه هسته ای: برای ترمیم خط لوله نیروگاه هسته ای ، این فناوری می تواند در شرایط کار پیچیده و استانداردهای ایمنی بالا ، برای دستیابی به ترمیم جوشکاری قابل اعتماد از خطوط لوله ، برای اطمینان از عملکرد ایمن و پایدار سیستم خط لوله نیروگاه هسته ای باشد.

4 روند توسعه
1) به روزرسانی هوشمند
معرفی فناوری هوش مصنوعی ، از طریق نظارت در زمان واقعی شکل استخر مذاب ، دما ، وضعیت جریان و سایر پارامترهای کلیدی ، استفاده از الگوریتم های هوشمند برای تنظیم پویا قدرت لیزر ، جریان قوس و سایر پارامترهای جوشکاری. با نمایندگی توسط سیستم تطبیقی ​​شرکت IPG آلمانی ، می تواند کنترل تطبیقی ​​فرآیند جوشکاری را تحقق بخشد ، ثبات و قوام کیفیت جوش را بیشتر بهبود بخشد و با شرایط پیچیده و تغییر شکل سازگار شود.

2) دستیابی به موفقیت مواد
متعهد به غلبه بر مشکلات جوشکاری مس ، آلیاژ آلومینیوم و سایر مواد بسیار بازتابنده است. با توجه به بازتاب بالای این مواد به لیزر ، روشهای سنتی جوشکاری مستعد مصرف انرژی کم ، بی ثباتی فرایند جوشکاری و سایر موارد است. از طریق توسعه فرآیندهای جوشکاری جدید و بهینه سازی روشهای ترکیبی از منبع گرما ، انتظار می رود که جوشکاری با کیفیت بالا از مواد بسیار بازتابنده را بدست آورد ، که به شدت باعث توسعه تکنولوژیکی وسایل نقلیه برقی و سایر زمینه ها خواهد شد.

3) تولید سبز
برای کاهش دوده و پراکندگی تولید شده در طی فرآیند جوشکاری ، گاز محافظت از محافظ تمیز ، مانند مخلوط هلیوم-آرگون و غیره را مطابقت دهید و تأثیر آن را بر محیط زیست و سلامت اپراتور کاهش دهید. در عین حال ، بهینه سازی بیشتر پارامترهای جوشکاری ، بهبود بهره وری انرژی ، به سمت جهت تولید سبز و پایدار.

4) تنظیم میکرو تنظیم
روش جوشکاری جدید لیزر و کامپوزیت میکرو قوس را برای تحقق جوشکاری دقیق نانو کاوش کنید. این فناوری از چشم انداز گسترده ای در زمینه تولید تجهیزات پزشکی و سایر الزامات با دقت بسیار بالا ، برای برآورده کردن تقاضا برای جوشکاری با کیفیت بالا از سازه های با دقت کوچک و ترویج توسعه فناوری تولید میکرو نانو برخوردار است.

5. مقایسه فناوری

جوش کامپوزیت لیزر به دلیل مزایای منحصر به فرد هم افزایی چند انرژی ، به طور فزاینده ای به یک فناوری اصلی ضروری در زمینه تولید سطح بالا تبدیل می شود. با نوآوری و توسعه مداوم این فناوری ، چاپ سه بعدی آن در فضا ، الکترونیک انعطاف پذیر و سایر مناطق نوظهور نیز پتانسیل بسیار خوبی برای کاربرد دارد ، همچنان به پیشرفت صنعت تولید مدرن به جهت با کیفیت بالا ، کارآمدتر و باهوش تر ادامه خواهد داد.