การแนะนำการเชื่อมด้วยเลเซอร์ไฮบริด

การเชื่อมด้วยเลเซอร์ไฮบริด (LHW) เป็นกระบวนการเชื่อมขั้นสูงผสมผสานเลเซอร์พลังงานสูงกับแหล่งความร้อนอาร์คไฟฟ้า ในระหว่างกระบวนการเชื่อมแหล่งความร้อนทั้งสองนี้ได้รับการประสานอย่างแม่นยำในมิติของเวลาและพื้นที่ เลเซอร์พลังงานสูงที่มีความหนาแน่นของพลังงานสูงมากละลายวัสดุฐานอย่างรวดเร็วและสร้างเอฟเฟกต์หลุมเล็ก ๆ ในขณะที่แหล่งความร้อนอาร์คเติมเต็มและขยายสระหลอมเหลวโดยใช้ความสามารถในการเจาะสูง ทั้งสองเติมเต็มซึ่งกันและกันเพื่อปรับปรุงคุณภาพการเชื่อมและประสิทธิภาพอย่างมากโดยผ่านข้อ จำกัด ของวิธีการเชื่อมเดี่ยวแบบดั้งเดิม

1. องค์ประกอบหลัก

1) เลเซอร์
-ไฟเบอร์เลเซอร์: ด้วยประสิทธิภาพสูงคุณภาพลำแสงที่ดีการบำรุงรักษาง่ายและข้อได้เปรียบที่โดดเด่นอื่น ๆ ใช้กันอย่างแพร่หลายในการเชื่อมด้วยเลเซอร์ที่ทันสมัย โครงสร้างขนาดกะทัดรัดและโหมดการส่งสัญญาณที่ยืดหยุ่นง่ายต่อการรวมเข้ากับระบบเชื่อมอัตโนมัติ

-co₂เลเซอร์: ด้วยประวัติอันยาวนานและกำลังไฟที่มั่นคงมันยังคงมีการใช้งานที่สำคัญในสาขาอุตสาหกรรมเฉพาะบางอย่างเช่นการเชื่อมแผ่นหนาและสถานการณ์อื่น ๆ

2) ระบบอาร์ค
-MIG\/MAG: เนื่องจากความเร็วในการเชื่อมอย่างรวดเร็วและอัตราการสะสมสูงจึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการเชื่อมวัสดุแผ่นขนาดกลางและหนาและสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตได้อย่างมีประสิทธิภาพในขณะที่มั่นใจว่าคุณภาพการเชื่อม

-TIG: ด้วยความเสถียรของอาร์คความแม่นยำของกระบวนการเชื่อมและคุณสมบัติที่ควบคุมได้มันได้กลายเป็นตัวเลือกที่ต้องการในด้านการเชื่อมที่แม่นยำและใช้กันทั่วไปสำหรับการเชื่อมแผ่นบางและส่วนประกอบที่มีความต้องการสูงมากสำหรับคุณภาพการเชื่อม

3) กลไกการให้อาหารลวด
ในระหว่างกระบวนการเชื่อมกลไกการให้อาหารลวดเติมสายไฟอย่างแม่นยำและซิงโครนัส ด้วยการควบคุมความเร็วและมุมการให้อาหารลวดอย่างสมเหตุสมผลสามารถปรับปรุงรูปทรงเรขาคณิตและคุณภาพการขึ้นรูปของตะเข็บเชื่อมได้อย่างมีประสิทธิภาพและสร้างความมั่นใจในความแข็งแรงและความหนาแน่นของตะเข็บเชื่อม

4) ระบบควบคุม
ระบบควบคุมขั้นสูงตรวจสอบและปรับกำลังเลเซอร์, กระแสอาร์ค, ความเร็วในการเชื่อมและพารามิเตอร์สำคัญอื่น ๆ แบบเรียลไทม์ ด้วยเทคโนโลยีเซ็นเซอร์และอัลกอริธึมอัจฉริยะตามข้อเสนอแนะแบบเรียลไทม์ในกระบวนการเชื่อมเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานร่วมกันของแหล่งความร้อนทั้งสองเพื่อให้มั่นใจถึงความเสถียรและความสอดคล้องของกระบวนการเชื่อม

5) ระบบทำความเย็น
ระบบทำความเย็นจะทำให้เลเซอร์เย็นลงอย่างต่อเนื่องปืนเชื่อมอาร์คและส่วนประกอบสำคัญอื่น ๆ เพื่อป้องกันไม่ให้อุปกรณ์ร้อนเกินไปเนื่องจากการทำงานของโหลดสูงเป็นเวลานาน การระบายความร้อนที่มั่นคงรับประกันความน่าเชื่อถือและอายุการใช้งานของประสิทธิภาพของอุปกรณ์และเป็นการสนับสนุนที่สำคัญในการรักษาการทำงานที่มั่นคงของระบบการเชื่อม

2. ข้อดีที่เป็นเอกลักษณ์
1) การประหยัดพลังงานและการประหยัดพลังงานสูง
เมื่อเทียบกับการเชื่อม ARC แบบดั้งเดิมความเร็วของการเชื่อมด้วยเลเซอร์จะเพิ่มขึ้นอย่างมาก 30% - 50% ในเวลาหน่วยสามารถทำงานให้เสร็จได้มากขึ้นการปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานอย่างมีนัยสำคัญ ในขณะเดียวกันการใช้พลังงานของมันจะสูงขึ้นการใช้พลังงานจะลดลงอย่างมีนัยสำคัญตามความต้องการในการพัฒนาของการผลิตสีเขียวอุตสาหกรรมที่ทันสมัย

2) ตะเข็บเชื่อมคุณภาพสูง
อัตราส่วนความลึกต่อความกว้างขนาดใหญ่: มันสามารถเข้าถึง 10: 1 ที่น่าตื่นตาตื่นใจซึ่งสามารถตระหนักถึงความลึกของฟิวชั่นที่ลึกกว่าในขณะที่ยังคงความกว้างเชื่อมที่แคบลงและลดโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนของวัสดุฐาน

-การบิดเบือนความร้อนต่ำ: การควบคุมแหล่งความร้อนที่แม่นยำและกระบวนการเชื่อมที่รวดเร็วช่วยลดระดับการบิดเบือนความร้อนของโครงสร้างรอยซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับชิ้นส่วนเชื่อมที่มีความต้องการความแม่นยำมิติที่เข้มงวด

-ข้อบกพร่องที่ไม่มี: เอฟเฟกต์แหล่งความร้อนเสริมฤทธิ์กันช่วยลดการสร้างข้อบกพร่องเช่นความพรุนและรอยแตกในการเชื่อมและปรับปรุงคุณภาพภายในและคุณสมบัติเชิงกลของการเชื่อม

3) การปรับตัวที่แข็งแกร่ง
วัสดุเชื่อมที่หลากหลาย: ครอบคลุมเหล็กอลูมิเนียมไทเทเนียมและวัสดุโลหะอื่น ๆ ไม่ว่าจะเป็นเหล็กโครงสร้างธรรมดาหรือสนามบินและอวกาศของวัสดุโลหะผสมไทเทเนียมระดับสูงการเชื่อมด้วยเลเซอร์คอมโพสิตสามารถแสดงประสิทธิภาพการเชื่อมที่ดี

-High Tolerance สำหรับ Assembly Gap: สามารถปรับให้เข้ากับช่องว่างการประกอบของ 0. 5 - 1 mm ลดความต้องการความแม่นยำของการประกอบของการเชื่อมและปรับปรุงความสะดวกและความยืดหยุ่นในการผลิต

4) เศรษฐกิจ
แม้จะมีค่าใช้จ่ายค่อนข้างสูงในการซื้ออุปกรณ์ในระยะแรกในระยะยาวเนื่องจากความเร็วในการเชื่อมที่มีประสิทธิภาพการทำงานซ้ำน้อยที่สุดและการใช้พลังงานต่ำ แต่ก็สามารถลดต้นทุนการผลิตโดยรวมได้อย่างมีนัยสำคัญด้วยความได้เปรียบทางเศรษฐกิจอย่างมีนัยสำคัญ

3. แอปพลิเคชันทั่วไป
1) การผลิตรถยนต์
ในการเชื่อมร่างกายของเทสลามอเตอร์เลเซอร์ - การเชื่อมคอมโพสิต MIG มันตระหนักถึงการเชื่อมต่อของร่างกายที่มีความแข็งแรงสูงลดจำนวนชิ้นส่วนโครงสร้างของร่างกายไม่เพียง แต่ช่วยเพิ่มความแข็งแรงโดยรวมและความปลอดภัยของร่างกาย แต่ยังช่วยลดน้ำหนักของรถผ่านการออกแบบที่มีน้ำหนักเบาช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานและผลักดันให้อุตสาหกรรมยานยนต์พัฒนาไปในทิศทางที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น

2) การบินและอวกาศ
การเชื่อมผิวหนังของ Airbus A380 ใช้เทคโนโลยีการเชื่อมด้วยเลเซอร์คอมโพสิต เทคโนโลยีนี้ประสบความสำเร็จในการแก้ไขปัญหาการเปลี่ยนรูปแบบง่ายของการเชื่อมโครงสร้างผนังบางและในขณะที่มั่นใจว่าความแข็งแรงของโครงสร้างและประสิทธิภาพทางอากาศพลศาสตร์ของปีกมันเป็นไปตามข้อกำหนดที่เข้มงวดของสนามบินและอวกาศเพื่อความแม่นยำสูงและความน่าเชื่อถือสูงของชิ้นส่วนและให้การสนับสนุนทางเทคโนโลยีที่สำคัญสำหรับการออกแบบที่มีน้ำหนักเบา

3) อุตสาหกรรมการต่อเรือหนัก
สำหรับแผ่นเหล็กหนามากกว่า 20 มม. ที่ใช้กันทั่วไปในการต่อเรือการเชื่อมด้วยเลเซอร์คอมโพสิตสามารถตระหนักถึงการเจาะการเชื่อมแบบผ่านผ่านทางเดียวแทนที่กระบวนการเชื่อมอาร์คหลายหน้าแบบดั้งเดิม การเปลี่ยนแปลงนี้ทำให้เวลาการเชื่อมลดลงอย่างมากลดความผิดปกติของการเชื่อมปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตและคุณภาพการเชื่อมของการต่อเรือและเพิ่มความมั่นคงโดยรวมและความน่าเชื่อถือของโครงสร้างเรือ

4) พลังงานใหม่
ชุดแบตเตอรี่พลังงาน: ในการเชื่อมแบตเตอรี่พลังงานการเชื่อมของยานพาหนะพลังงานใหม่การเชื่อมด้วยเลเซอร์ช่วยให้มั่นใจได้ว่าการปิดผนึกและความปลอดภัยของชุดแบตเตอรี่โดยอาศัยการควบคุมพลังงานที่แม่นยำ

-ท่อส่งพลังงานของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์: ใช้สำหรับการซ่อมแซมไปป์ไลน์โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เทคโนโลยีสามารถอยู่ในสภาพการทำงานที่ซับซ้อนและมาตรฐานความปลอดภัยสูงเพื่อให้ได้การซ่อมแซมการเชื่อมที่เชื่อถือได้ของท่อเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานที่ปลอดภัยและมั่นคงของระบบท่อส่งพลังงานนิวเคลียร์

4. แนวโน้มการพัฒนา
1) การอัพเกรดอัจฉริยะ
แนะนำเทคโนโลยี AI ผ่านการตรวจสอบรูปร่างของสระว่ายน้ำที่หลอมเหลวอุณหภูมิสถานะการไหลและพารามิเตอร์สำคัญอื่น ๆ การใช้อัลกอริทึมอัจฉริยะเพื่อปรับพลังงานเลเซอร์แบบไดนามิกกระแสอาร์คและพารามิเตอร์การเชื่อมอื่น ๆ แสดงโดยระบบปรับตัวของ บริษัท IPG ของเยอรมันสามารถตระหนักถึงการควบคุมการปรับตัวของกระบวนการเชื่อมปรับปรุงความมั่นคงและความสอดคล้องของคุณภาพการเชื่อมและปรับให้เข้ากับเงื่อนไขการเชื่อมที่ซับซ้อนและการเปลี่ยนแปลง

2) การพัฒนาวัสดุ
มุ่งมั่นที่จะเอาชนะความยากลำบากในการเชื่อมของทองแดงอัลลอยอลูมิเนียมและวัสดุสะท้อนแสงอื่น ๆ เนื่องจากการสะท้อนแสงสูงของวัสดุเหล่านี้ไปยังเลเซอร์วิธีการเชื่อมแบบดั้งเดิมมีแนวโน้มที่จะใช้พลังงานต่ำความไม่แน่นอนของกระบวนการเชื่อมและปัญหาอื่น ๆ ผ่านการพัฒนากระบวนการเชื่อมใหม่และการเพิ่มประสิทธิภาพของวิธีการรวมแหล่งความร้อนคาดว่าจะได้รับการเชื่อมที่มีคุณภาพสูงของวัสดุที่สะท้อนแสงสูงซึ่งจะส่งเสริมการพัฒนาเทคโนโลยีของยานพาหนะไฟฟ้าและสาขาอื่น ๆ

3) การผลิตสีเขียว
จับคู่ก๊าซป้องกันที่สะอาดเช่นส่วนผสมของฮีเลียมอาร์กอน ฯลฯ เพื่อลดเขม่าและสปาสเตอร์ที่เกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการเชื่อมและลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและสุขภาพของผู้ปฏิบัติงาน ในขณะเดียวกันการเพิ่มประสิทธิภาพของพารามิเตอร์การเชื่อมเพิ่มเติมปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานไปสู่ทิศทางของการผลิตสีเขียวและยั่งยืน

4) การควบคุมขนาดเล็ก
สำรวจวิธีการเชื่อมใหม่ของเลเซอร์ที่เร็วเป็นพิเศษและคอมโพสิตไมโครอาร์คเพื่อรับรู้การเชื่อมที่แม่นยำระดับนาโน เทคโนโลยีนี้มีความคาดหวังในการใช้งานที่กว้างขวางในด้านการผลิตอุปกรณ์การแพทย์และข้อกำหนดที่มีความแม่นยำสูงมากอื่น ๆ เพื่อตอบสนองความต้องการการเชื่อมที่มีคุณภาพสูงของโครงสร้างความแม่นยำขนาดเล็กและส่งเสริมการพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตไมโคร-นาโน

5. การเปรียบเทียบเทคโนโลยี

การเชื่อมคอมโพสิตด้วยเลเซอร์โดยอาศัยข้อได้เปรียบที่เป็นเอกลักษณ์ของการทำงานร่วมกันหลายพลังงานกำลังกลายเป็นเทคโนโลยีหลักที่ขาดไม่ได้มากขึ้นในด้านการผลิตระดับไฮเอนด์ ด้วยนวัตกรรมและการพัฒนาเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่องการพิมพ์ 3 มิติในอวกาศอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ยืดหยุ่นและพื้นที่เกิดใหม่อื่น ๆ ยังแสดงให้เห็นถึงศักยภาพที่ยอดเยี่ยมสำหรับการใช้งานจะยังคงส่งเสริมอุตสาหกรรมการผลิตที่ทันสมัยไปสู่ทิศทางที่มีคุณภาพสูงและมีประสิทธิภาพมากขึ้น