Υβριδική συγκόλληση τόξου λέιζερg είναι μια μέθοδος συγκόλλησης με λέιζερ που συνδυάζει δέσμη λέιζερ και τόξο για συγκόλληση. Ο συνδυασμός δέσμης λέιζερ και τόξου καταδεικνύει πλήρως τη σημαντική βελτίωση στην ταχύτητα συγκόλλησης, το βάθος διείσδυσης και τη σταθερότητα της διαδικασίας. Από τα τέλη της δεκαετίας του 1980, η συνεχής ανάπτυξη των λέιζερ υψηλής ισχύος έχει προωθήσει την ανάπτυξη της τεχνολογίας υβριδικής συγκόλλησης τόξου λέιζερ. Ζητήματα όπως το πάχος του υλικού, η ανακλαστικότητα του υλικού και η ικανότητα γεφύρωσης χάσματος δεν αποτελούν πλέον εμπόδια στην τεχνολογία συγκόλλησης. Έχει χρησιμοποιηθεί με επιτυχία στη συγκόλληση τμημάτων υλικού μεσαίου πάχους.
Τεχνολογία υβριδικής συγκόλλησης τόξου λέιζερ
Στη διαδικασία υβριδικής συγκόλλησης με τόξο λέιζερ, η δέσμη λέιζερ και το τόξο αλληλεπιδρούν σε μια κοινή λιμνοδεξαμενή για να παράγουν στενές και βαθιές συγκολλήσεις, βελτιώνοντας έτσι την παραγωγικότητα, όπως φαίνεται στο Σχήμα 1.
Σχήμα 1 Σχέδιο διεργασίας υβριδικής συγκόλλησης με τόξο λέιζερ
Βασικές αρχές υβριδικής συγκόλλησης τόξου λέιζερ
Η συγκόλληση με λέιζερ είναι γνωστή για την πολύ στενή ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα και η δέσμη λέιζερ της μπορεί να εστιαστεί σε μια μικρή περιοχή για να δημιουργήσει στενές και βαθιές συγκολλήσεις, οι οποίες μπορούν να επιτύχουν υψηλότερες ταχύτητες συγκόλλησης, μειώνοντας έτσι την εισροή θερμότητας και μειώνοντας την πιθανότητα θερμικής παραμόρφωσης συγκολλημένα μέρη. Ωστόσο, η συγκόλληση με λέιζερ έχει χαμηλή ικανότητα γεφύρωσης χάσματος, επομένως απαιτείται υψηλή ακρίβεια στη συναρμολόγηση του τεμαχίου εργασίας και στην προετοιμασία των άκρων. Η συγκόλληση με λέιζερ είναι πολύ δύσκολη για τη συγκόλληση υλικών υψηλής ανακλαστικότητας όπως το αλουμίνιο, ο χαλκός και ο χρυσός. Αντίθετα, η διαδικασία συγκόλλησης τόξου έχει εξαιρετική ικανότητα γεφύρωσης χάσματος, υψηλή ηλεκτρική απόδοση και μπορεί να συγκολλήσει αποτελεσματικά υλικά με υψηλή ανακλαστικότητα. Ωστόσο, η χαμηλή ενεργειακή πυκνότητα κατά τη συγκόλληση τόξου επιβραδύνει τη διαδικασία συγκόλλησης, με αποτέλεσμα μεγάλη ποσότητα θερμότητας που εισέρχεται στην περιοχή συγκόλλησης και προκαλεί θερμική παραμόρφωση των συγκολλημένων εξαρτημάτων. Επομένως, η χρήση δέσμης λέιζερ υψηλής ισχύος για συγκόλληση βαθιάς διείσδυσης και η συνέργεια ενός τόξου με υψηλή ενεργειακή απόδοση, το υβριδικό αποτέλεσμα του οποίου αντισταθμίζει τις ελλείψεις της διαδικασίας και συμπληρώνει τα πλεονεκτήματά της, όπως φαίνεται στο σχήμα 2.
Τα μειονεκτήματα της συγκόλλησης με λέιζερ είναι η κακή ικανότητα γεφύρωσης του χάσματος και οι υψηλές απαιτήσεις για τη συναρμολόγηση του τεμαχίου εργασίας. Τα μειονεκτήματα της συγκόλλησης με τόξο είναι η χαμηλή ενεργειακή πυκνότητα και το μικρό βάθος τήξης κατά τη συγκόλληση παχύρρευστων πλακών, που παράγει μεγάλη ποσότητα θερμότητας στην περιοχή συγκόλλησης και προκαλεί θερμική παραμόρφωση των συγκολλημένων εξαρτημάτων. Ο συνδυασμός των δύο μπορεί να επηρεάσει και να υποστηρίξει ο ένας τον άλλον και να καλύψει τα ελαττώματα της διαδικασίας συγκόλλησης του άλλου, δίνοντας πλήρη σημασία στα πλεονεκτήματα της βαθιάς τήξης με λέιζερ και του καλύμματος συγκόλλησης τόξου, επιτυγχάνοντας τα πλεονεκτήματα της μικρής εισόδου θερμότητας, της μικρής παραμόρφωσης συγκόλλησης. γρήγορη ταχύτητα συγκόλλησης και υψηλή αντοχή συγκόλλησης, όπως φαίνεται στο σχήμα 3. Η σύγκριση των επιπτώσεων της συγκόλλησης με λέιζερ, της συγκόλλησης τόξου και του υβριδικού τόξου λέιζερ Η συγκόλληση σε μεσαίες και παχιές πλάκες φαίνεται στον Πίνακα 1.
Πίνακας 1 Σύγκριση επιδράσεων συγκόλλησης μεσαίων και παχιών πλακών
Εικόνα 3 Διάγραμμα διεργασίας υβριδικής συγκόλλησης με τόξο λέιζερ
Θήκη υβριδικής συγκόλλησης τόξου Mavenlaser
Ο εξοπλισμός υβριδικής συγκόλλησης τόξου Mavenlaser αποτελείται κυρίως από αΒραχίονας ρομπότ, ένα λέιζερ, ένα ψύκτη, ακεφαλή συγκόλλησης, μια πηγή ισχύος συγκόλλησης τόξου κ.λπ., όπως φαίνεται στο σχήμα 4.
Πεδία εφαρμογής και τάσεις ανάπτυξης υβριδικής συγκόλλησης τόξου λέιζερ
Πεδία εφαρμογής
Καθώς η τεχνολογία λέιζερ υψηλής ισχύος ωριμάζει, η υβριδική συγκόλληση τόξου λέιζερ χρησιμοποιείται ευρέως σε διάφορους τομείς. Έχει τα πλεονεκτήματα της υψηλής απόδοσης συγκόλλησης, της υψηλής ανοχής σε διάκενο και της βαθιάς διείσδυσης συγκόλλησης. Είναι η προτιμώμενη μέθοδος συγκόλλησης για μεσαίες και παχιές πλάκες. Είναι επίσης μια μέθοδος συγκόλλησης που μπορεί να αντικαταστήσει την παραδοσιακή συγκόλληση στον τομέα της μεγάλης κλίμακας κατασκευής εξοπλισμού. Χρησιμοποιείται ευρέως σε βιομηχανικούς τομείς όπως μηχανήματα μηχανικής, γέφυρες, εμπορευματοκιβώτια, αγωγούς, πλοία, μεταλλικές κατασκευές και βαριά βιομηχανία.
Ώρα δημοσίευσης: Ιουν-07-2024
