เยอรมนีพัฒนากระบวนการเชื่อมอาร์กเลเซอร์ไฮบริดลวดหนาใหม่

Laser Center Hannover (LZH) กำลังทำงานเพื่อปรับปรุงคุณภาพการเชื่อมด้วยเลเซอร์ของส่วนประกอบเหล็กหนา และด้วยเหตุนี้ พวกเขาจึงกำลังพัฒนาเทคโนโลยีการเชื่อมอาร์กด้วยเลเซอร์ไฮบริดลวดหยาบที่เป็นนวัตกรรมใหม่
เมื่อเชื่อมแผ่นหนา วิธีการเชื่อมหลายชั้นแบบเดิมดูเหมือนจะไม่มีประสิทธิภาพเมื่อต้องเผชิญกับช่องว่างขนาดใหญ่ที่ต้องปิด
ด้วยเหตุนี้ ทีมวิจัยของโครงการ ?koHybrid จึงได้คิดค้นวิธีแก้ปัญหาที่ปฏิวัติวงการ: การใช้ลวดหยาบที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 3 มม. มุ่งเป้าไปที่การเร่งกระบวนการเติมโดยการลดจำนวนชั้นที่จะเชื่อม ด้วยเหตุนี้ เพิ่มผลผลิตและการใช้ทรัพยากร
เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ พวกเขาได้เปิดตัวลำแสงเลเซอร์เพิ่มเติมที่ออกแบบมาเพื่อเร่งกระบวนการเชื่อมให้เร็วขึ้นและรับประกันความเสถียร ในฐานะส่วนหนึ่งของโครงการ "?koHybrid" นักวิทยาศาสตร์ของ LZH มุ่งเน้นไปที่การเชื่อมเหล็กโครงสร้างที่มีเนื้อละเอียด ซึ่งสามารถหนาได้ถึง 20 มิลลิเมตร และนำไปใช้ในการใช้งานที่หลากหลาย เช่น การก่อสร้างเรือ ยานพาหนะ และท่อ .
เพื่อจุดประสงค์นี้ พวกเขาได้ออกแบบและสร้างหัวประมวลผลไฮบริดใหม่ที่ผสมผสานแหล่งกำเนิดลำแสงเลเซอร์เชิงพาณิชย์ขนาด 3 kW เข้ากับแหล่งพลังงานการเชื่อมขั้นสูงที่สูงถึง 40 kW อย่างชาญฉลาด เพื่อให้ได้ผลลัพธ์การเชื่อมที่เหมาะสมที่สุด
พันธมิตรโครงการ ELMA-Tech มีหน้าที่รับผิดชอบในการจัดหาแหล่งพลังงานการเชื่อมที่มีประสิทธิภาพสูง ในขณะที่ F?rster Welding Systems จะสร้างระบบการเชื่อมแบบไฮบริดที่สมบูรณ์ ในเวลาเดียวกัน Wests?chsische Hochschule Zwickau จะดำเนินการวิจัยขั้นพื้นฐานเกี่ยวกับกระบวนการเชื่อมผงชูรส ตลอดจนการทดสอบและประเมินผลข้อต่ออย่างเข้มงวด
ข้อได้เปรียบหลักของเทคโนโลยีการเชื่อมอาร์กด้วยเลเซอร์แบบไฮบริดคือ การผสมผสานอัตราการสะสมสูงของการเชื่อมอาร์กโลหะด้วยแก๊สลวดหนา เข้ากับความเร็วและความแม่นยำของการเชื่อมด้วยลำแสงเลเซอร์ ทำให้ประสิทธิภาพและคุณภาพของการเชื่อมก้าวกระโดดเป็นสองเท่า โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การใช้ลวดหนา 3 มม. จะช่วยลดจำนวนชั้นการเชื่อมได้อย่างมาก และช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงาน ในขณะที่ลำแสงเลเซอร์เพิ่มเติมก็ช่วยเพิ่มความเสถียรของกระบวนการเชื่อมอีกด้วย
เหล็กโครงสร้างเม็ดละเอียดขึ้นชื่อในด้านคุณสมบัติความแข็งแรงสูง ช่วยให้สามารถใช้วัสดุที่บางลงได้ในขณะที่ยังคงความแข็งแรงเท่าเดิม ซึ่งช่วยลดน้ำหนักส่วนประกอบได้
อย่างไรก็ตาม วัสดุมีความต้องการอย่างมากในการเชื่อม และการควบคุมอัตราการเย็นตัวเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง การช้าเกินไปส่งผลให้สูญเสียความแข็งแรงและความเหนียว ในขณะที่เร็วเกินไปอาจทำให้เกิดการแตกร้าวที่มีความแข็งสูงได้ ดังนั้น นักวิทยาศาสตร์ของ LZH จึงมุ่งมั่นที่จะเพิ่มความเร็วในการเชื่อมและอัตราการสะสมของโลหะอย่างรวดเร็ว ขณะเดียวกันก็รักษาเวลาการทำความเย็นที่เหมาะสมไว้
โครงการย่อย "การพัฒนากระบวนการเชื่อมแบบไฮบริดด้วยลำแสงเลเซอร์ MIG ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเส้นลวดขนาดใหญ่" ได้รับทุนจากกระทรวงเศรษฐกิจและการดำเนินการด้านสภาพภูมิอากาศของรัฐบาลกลางเยอรมนี ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงการ "การเชื่อมประสิทธิภาพสูงเชิงเศรษฐกิจของเหล็กโครงสร้างละเอียด โดยใช้การเชื่อมแบบไฮบริดด้วยเลเซอร์ผงชูรสที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเส้นลวดขนาดใหญ่ขึ้น" ซึ่งได้รับทุนสนับสนุนจากกระทรวงกิจการเศรษฐกิจและการดำเนินการด้านสภาพภูมิอากาศแห่งสหพันธรัฐเยอรมนี โครงการนี้เป็นส่วนหนึ่งของโครงการ "การเชื่อมประสิทธิภาพสูงทางเศรษฐกิจของเหล็กโครงสร้างเมล็ดละเอียดด้วยเลเซอร์ MSG Hybrid ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางลวดขนาดใหญ่ (?koHybrid)" ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงการนวัตกรรมกลางสำหรับวิสาหกิจขนาดกลางและขนาดย่อม (SMEs) โดยมีจุดมุ่งหมายของโครงการ เพื่อส่งเสริมนวัตกรรมและความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีการเชื่อม