X'inhu l-iwweldjar bil-lejżer? X'inhu l-iżvilupp attwali tat-teknoloġija tal-iwweldjar bil-lejżer? F'liema oqsma tista 'tiġi applikata t-teknoloġija tal-iwweldjar bil-lejżer?
1. X'inhu l-iwweldjar bil-lejżer?
Fil-qosor, l-iwweldjar bil-lejżer għandu jsaħħan il-wiċċ tal-biċċa tax-xogħol bir-radjazzjoni bil-lejżer, u s-sħana tal-wiċċ tinfirex fuq ġewwa permezz tal-konduzzjoni tas-sħana. Imbagħad, billi tikkontrolla l-wisa ', l-enerġija, l-ogħla qawwa u l-frekwenza ta' ripetizzjoni tal-polz tal-lejżer, il-biċċa tax-xogħol tinħall biex tifforma ġabra mdewweb speċifika, u b'hekk tinkiseb iwweldjar.
L-iwweldjar bil-lejżer jista 'jnaqqas is-sħana tal-input għall-ammont minimu meħtieġ, il-firxa tal-bidla metallografika taż-żona affettwata mis-sħana hija żgħira, u d-deformazzjoni kkawżata mill-konduzzjoni tas-sħana hija wkoll minima.
L-iwweldjar mhux tal-kuntatt jista 'jnaqqas l-użu u d-deformazzjoni tal-magna għal minimu. Ir-raġġ tal-lejżer huwa faċli biex tiffoka, tallinja u tiggwida bi strumenti ottiċi. Jista 'jitqiegħed f'distanza xierqa mill-biċċa tax-xogħol u jista' jkun iggwidat bejn il-magni jew l-ostakli madwar il-biċċa tax-xogħol.
Ir-raġġ tal-lejżer jista 'jkun iffokat fuq żona żgħira ħafna, jista' jissawwar partijiet żgħar u spazjati mill-qrib, jista 'jwweldja firxa wiesgħa ta' materjali, u jista 'wkoll jingħaqad ma' diversi materjali eteroġenji.
Huwa faċli li twettaq wweldjar b'veloċità għolja bl-awtomazzjoni, u tista 'wkoll tkun ikkontrollata b'mod diġitali jew bil-kompjuter. Meta tkun iwweldjat materjali rqaq jew wajers ta 'dijametru rqiq, m'hemm l-ebda problema bħal tkeċċija.
2. X'inhu l-istatus attwali tat-teknoloġija tal-iwweldjar bil-lejżer?
It-teknoloġija tal-iwweldjar bil-lejżer żviluppat flimkien mal-iżvilupp tat-teknoloġija tal-lejżer. F'dawn l-aħħar snin, sorsi ta 'dawl ġodda bħal laser blu, laser aħdar, laser femtosecond, iwweldjar swing, driegħ (ringmode aġġustabbli) iwweldjar fuq il-post aġġustabbli u proċessi oħra ġodda ġew introdotti, li ssolvew innovattivament xi problemi ta' wweldjar fil-produzzjoni industrijali, li ppermettew li l-iwweldjar bil-lejżer jiġi promoss malajr u żviluppat f'diversi qasam tal-produzzjoni industrijali.
(1) Teknoloġija tal-iwweldjar bil-lejżer tal-metall
Id-densità għolja ta 'enerġija tal-lejżer tagħmilha possibbli li tiwweldja xi materjali tal-metall diffiċli biex jiġu mwettqa, iżda għad hemm xi problemi bl-iwweldjar ta' materjali li jirriflettu ħafna u materjali tal-metall differenti bħal deheb, fidda, ram, u aluminju. Ir-raġunijiet ewlenin jinkludu:
①igh riflettività għolja u konduttività termali għolja, l-iwweldjar bil-lejżer jirrikjedi qawwa tal-bidu ogħla;
Filwaqt li l-iwweldjar bil-lejżer b'qawwa għolja, huwa sensittiv għall-bidliet fl-istat tal-wiċċ tal-materjal, li jirriżulta f'formazzjoni fqira tal-ġonta tal-istann / weldjatura;
Il-veloċità tal-iwweldjar bil-lejżer hija mgħaġġla, li tirriżulta f'difetti tal-iwweldjar bħal pori ġewwa l-weldjatura, speċjalment ligi tal-aluminju u tal-aluminju.
(1.1) Iwweldjar bil-lejżer effiċjenti ta 'ligi tar-ram u tar-ram
Ir-ram għandu konduttività elettrika u termali eċċellenti u jintuża ħafna fl-oqsma tal-manifattura ta 'prodotti elettroniċi u vetturi elettriċi. Fost dawn, muturi, batteriji, sensuri, arnessi tal-wajers, u terminali huma l-aktar użati.
Fil-passat, l-iwweldjar bil-lejżer ta 'materjali tal-metall jiddependi prinċipalment fuq lasers infra-aħmar. Madankollu, il-konduttività termali tar-ram hija għolja wisq, kważi 5 darbiet dik ta 'ħadid pur u 1.7 darbiet dik ta' aluminju pur. Ir-ram għandu rata baxxa ta 'assorbiment għal lasers infra-aħmar. L-użu ta 'lejżers infra-aħmar għall-iwweldjar lineari waħdu għandu tieqa ta' proċess instabbli u l-akbar varjazzjoni fil-fond tat-tidwib, li huwa suxxettibbli għal problemi bħal spatter tal-iwweldjar, tixrid tal-metall imdewweb, pori, u varjazzjonijiet kbar fil-fond tal-penetrazzjoni.
Għalhekk, wara l-ħolqien ta 'lejżers ta' mewġ qasir ta 'enerġija għolja, iwweldjar bil-lejżer ċar u wweldjar ibridu saru metodi ta' proċessar ideali għal materjali li jirriflettu ħafna bħal liga tar-ram u tar-ram.
L-iwweldjar bil-lejżer ħafif
Green Laser huwa tip ta 'dawl viżibbli b'tul ta' mewġa ta '500-560 nm. Ir-rata ta 'assorbiment tar-ram għal dawl aħdar b'tul ta' mewġa ta 'λ=515 nm hija għolja daqs 40%, li hija madwar 8 darbiet ir-rata ta' assorbiment tad-dawl infra-aħmar ta 'madwar 1μm, u l-effiċjenza tal-akkoppjar tal-enerġija hija ogħla. Is-sensittività għall-grad ta 'ossidazzjoni hija wkoll imnaqqsa.
L-użu tal-lejżer aħdar jista 'jnaqqas b'mod sinifikanti l-qawwa tal-limitu tal-iwweldjar tal-penetrazzjoni fil-fond tar-ram, l-ammont ta' sprej ta 'tidwib u l-ispatter fuq il-wiċċ tal-weldjatura huwa żgħir, u huwa kważi mhux affettwat mill-veloċità tal-iwweldjar. Jekk l-iskannjar tar-raġġ, id-defocus tar-raġġ u l-modulazzjoni korretta tal-qawwa tal-lejżer jiżdiedu, il-kwalità tal-iwweldjar tista 'titjieb b'mod sinifikanti. Filwaqt li n-numru ta 'difetti tal-weldjatura jitnaqqas ħafna, il-wiċċ tal-weldjatura se jkun aktar regolari u uniformi.
L-iwweldjar bil-lejżer ħafif
Iktar ma tkun iqsar it-tul ta 'mewġa, iktar tkun għolja l-enerġija tal-fotoni, li tgħin biex tiżdied ir-rata ta' assorbiment tal-materjal tad-dawl tal-lejżer. It-tul tal-mewġa tal-laser blu huwa 400nm ~ 500n. Il-lejżer tas-semikondutturi bbażat fuq materjal tan-nitrurat tal-galliju jista 'jiġġenera direttament bil-lejżer b'tul ta' mewġa ta '450 nm mingħajr aktar frekwenza ta' rduppjar. Għandu l-vantaġġi ta 'struttura sempliċi, użu faċli, effiċjenza ta' konverżjoni elettro-ottika, u rata ta 'assorbiment għolja.
Meta mqabbel ma 'lejżers tal-fibra użati komunement fl-ipproċessar industrijali, il-lejżers tad-dawl blu għandhom żieda {{0}}% fir-rata ta' assorbiment ta 'materjali tal-metall f'450nm, speċjalment iż-żieda fir-rata ta' assorbiment ta 'materjali tal-metall li jirriflettu ħafna bħar-ram u d-deheb. Ġie vverifikat li l-konsum tal-enerġija meħtieġ għall-iwweldjar tar-ram huwa 84% inqas minn dak tal-lejżers infra-aħmar. Dan ifisser li meta laser infra-aħmar jirrikjedi 10 W ta 'enerġija bil-lejżer biex iwweldja materjali tar-ram, bl-użu ta' laser blu biss jirrikjedi madwar 1 kW jew 0.5 kW ta 'enerġija.
③ Iwweldjar ibridu tar-raġġ
Bl-użu tal-proċess ta 'wweldjar kompost b'raġġ doppju li jidher infra-aħmar, bl-użu ta' lejżer tad-dawl viżibbli iżgħar, il-lejżer infra-aħmar jista 'jikseb iwweldjar sfurzat ta' penetrazzjoni fil-fond tar-ram meta l-qawwa hija inqas mill-qawwa tal-iwweldjar fil-fond tal-penetrazzjoni, u tnaqqas b'mod sinifikanti l-ispatter tal-iwweldjar, u l-ispiża tat-tagħmir hija baxxa. Il-kwalità tal-iwweldjar hija għolja u hija meqjusa li għandha vantaġġi pendenti ħafna u prospetti ta 'applikazzjoni tajbin.
(1.2) Iwweldjar bil-lejżer ta 'ligi tal-aluminju
Meta travi tal-lejżer konvenzjonali b'foku wieħed jintużaw biex iwweldjaw ligi tal-aluminju, il-pori huma difetti komuni. Ir-raġunijiet ewlenin għall-formazzjoni tal-pori fil-ligi tal-aluminju huma:
① L-iwweldjar tal-pixxina mdewweb u keyhole huma suxxettibbli għall-kollass u l-instabilità minħabba vibrazzjoni severa, li jiffurmaw pori;
② Is-solubilità ta 'l-idroġenu f'ligi ta' l-aluminju tinżel sew bit-tnaqqis tat-temperatura, li tirriżulta fil-preċipitazzjoni ta 'idroġenu supersaturat waqt is-solidifikazzjoni u l-formazzjoni ta' pori ta 'l-idroġenu. Il-preżenza tal-pori tikkawża konċentrazzjoni ta 'tensjoni fil-weldjatura, li tikkawża li l-weldjatura tinqasam waqt is-solidifikazzjoni.
Iwweldjar bil-laser swing. Matul il-proċess tal-iwweldjar, ir-raġġ jiċċaqlaq tul id-direzzjoni tal-weldjatura u jitbandal f'diversi forom bħal forma ċirkulari, 8- b'forma, u linji spirali fl-istess ħin.
Fil-preżent, ir-realizzazzjoni ta 'swing tar-raġġ tinkiseb prinċipalment minn galvanometru li jista' jiflaħ lejżers b'qawwa għolja. Iż-żona ta 'azzjoni tar-raġġ ta' l-iwweldjar ta 'swing tal-lejżer hija miżjuda, li żżid l-erja tal-keyhole u l-pixxina mdewweb u d-daqs ta' l-għerq tal-pixxina mdewweb, ittejjeb l-istabbiltà tal-keyhole u l-pixxina mdewweb, u għandha effett ta 'titjib sinifikanti fuq difetti bħal fużjoni fqira u undercut. Fl-istess ħin, it-taħwid tal-pixxina mdewweb bir-raġġ tad-dawl li jitbandal jaċċelera l-konvezzjoni tal-pixxina mdewweb, li żżid il-veloċità tal-ħarba tal-bżieżaq fil-pixxina mdewweb u tnaqqas il-porożità.
3. Applikazzjoni attwali tat-teknoloġija tal-iwweldjar bil-lejżer f'diversi oqsma
L-iwweldjar bil-lejżer mhux aktar tard mill-qtugħ. Fil-preżent, hemm intrapriżi f'pajjiżi li jispeċjalizzaw fl-iwweldjar bil-lejżer. Fil-jiem bikrija, l-iwweldjar bil-lejżer tal-lampa u l-lampa tal-lampa kienu l-metodi ewlenin. Dawn huma kollha wweldjar bil-lejżer tradizzjonali ħafna, li ġie applikat f'forom, karattri ta 'reklamar, nuċċalijiet, ġojjelli u oqsma oħra, iżda l-iskala hija limitata ħafna. Fi snin reċenti, bit-titjib kontinwu tal-enerġija bil-lejżer, aktar importanti minn hekk, lejżers tas-semikondutturi u lejżers tal-fibra żviluppaw gradwalment xenarji ta 'applikazzjoni tal-iwweldjar bil-lejżer, li kisser il-konġestjoni teknika tal-iwweldjar bil-lejżer u jiftħu spazju ġdid tas-suq.
(1) Applikazzjoni tat-teknoloġija tal-iwweldjar bil-lejżer fil-manifattura tal-karozzi
Bl-iżvilupp tax-xjenza u t-teknoloġija u t-titjib tal-livell tal-konsum tan-nies u l-kwalità tal-ħajja, ir-rekwiżiti għal estetika ħafifa u artistika tal-korpi tal-karozzi fil-qasam tal-produzzjoni tal-karozzi qed isiru ogħla u ogħla. It-teknoloġija tal-iwweldjar bil-lejżer tispikka minħabba l-effett ta 'proċessar eċċellenti tagħha, kwalità tajba tal-prodott u effiċjenza għolja tax-xogħol, u malajr issir l-għeżież tal-applikazzjoni tat-teknoloġija tal-proċess tal-iwweldjar fil-qasam tal-produzzjoni tal-karozzi.
Fil-produzzjoni tal-vettura, it-teknoloġija tal-iwweldjar bil-lejżer tintuża prinċipalment fi proċessi bħall-iwweldjar bil-lejżer ta 'pjanċi tal-azzar ħoxnin, iwweldjar bil-lejżer ta' assemblaġġi tal-karozzi u assemblaġġi tas-subsistemi, u wweldjar bil-lejżer ta 'partijiet tal-vettura. Il-karozzi f'xi pajjiżi Ewropej u Amerikani bdew japplikaw teknoloġija tal-iwweldjar bil-lejżer relattivament kmieni, li tibda fis-snin 80. Audi, Mercedes-Benz, GM u marki oħra tal-karozzi magħrufa bdew jintroduċu teknoloġija tal-iwweldjar bil-lejżer fil-produzzjoni tal-vettura u l-manifattura dak iż-żmien, li ppromwoviet l-applikazzjoni fil-fond u l-iżvilupp tat-teknoloġija tal-iwweldjar bil-lejżer fil-qasam tal-produzzjoni tal-vettura u l-manifattura.
L-iwweldjar bil-lejżer ta 'batteriji ta' l-enerġija għandu jkun l-iktar domanda ta 'applikazzjoni ta' wweldjar li jqajjem l-għajn f'dawn l-aħħar snin, li għandha spinta kbira għall-manifatturi ta 'tagħmir tal-lejżer. It-tieni għandu jkun l-iwweldjar ta 'korpi u partijiet tal-karozzi. Iċ-Ċina hija l-akbar suq tal-karozzi fid-dinja, b'ħafna kumpaniji tal-karozzi qodma u kumpaniji tal-karozzi ġodda joħorġu kontinwament, bi kważi 100 marka tal-karozzi. Il-biċċa l-kbira tal-manifatturi jużaw teknoloġija ta 'wweldjar fuq livell ta' kilowatt jew linji awtomatiċi ta 'produzzjoni tal-iwweldjar bil-lejżer; Speċjalment fil-qasam tal-batteriji tal-enerġija, il-kumpaniji ewlenin tal-batteriji tal-enerġija l-ġodda użaw numru kbir ta 'tagħmir tal-iwweldjar bil-lejżer.
4. X'inhi t-tendenza ta 'żvilupp tat-teknoloġija tal-iwweldjar bil-lejżer?
Bl-iżvilupp u l-avvanz ulterjuri tat-teknoloġija tal-iwweldjar, l-uniċità tagħha hija aktar evidenti fil-proċess ta 'riċerka u żvilupp tat-teknoloġija tal-iwweldjar bil-lejżer. It-teknoloġija tal-iwweldjar bil-lejżer tista 'tissawwar materjali tal-metall malajr u b'mod effiċjenti. Meta r-raġġ tal-lejżer jiġi ġġenerat, minħabba l-karatteristiċi ta 'fokus għolja tiegħu stess, jista' jikkawża densità ta 'qawwa estremament għolja fir-raġġ tal-lejżer, li jippermetti lir-raġġ tal-lejżer jirrilaxxa ammont kbir ta' enerġija tas-sħana fi żmien qasir ħafna, u b'hekk itejjeb ħafna l-effiċjenza tal-iwweldjar u jiżgura l-kwalità tal-iwweldjar.
Barra minn hekk, minħabba l-vantaġġ tal-iwweldjar istantanju tat-teknoloġija tal-iwweldjar bil-lejżer, għandu prospett ta 'applikazzjoni wiesa' ħafna. Fl-applikazzjoni attwali tat-teknoloġija tal-iwweldjar bil-lejżer, meta r-raġġ tal-lejżer jirradja direttament il-wiċċ tal-materjal tal-metall, dan ma jaffettwax il-materjal tal-metall barra ż-żona tal-irradjazzjoni, u għalhekk ma jikkawżax ħsara sinifikanti fil-wiċċ tal-materjal tal-metall matul il-proċess tal-iwweldjar, u wara li l-proċess tal-iwweldjar jitlesta, m'hemmx bżonn li jwettaq l-ipproċessar tal-wiċċ relatat. Dan jagħmel it-teknoloġija tal-iwweldjar bil-lejżer partikolarment adattata għall-ipproċessar tal-uċuħ ta 'diversi partijiet ta' preċiżjoni, sabiex ikunu jistgħu jinkisbu operazzjonijiet ta 'wweldjar aktar diffiċli.
Barra minn hekk, fl-ispeċifikazzjonijiet tekniċi ta 'l-iwweldjar preċedenti, ġeneralment huwa stipulat li r-rekwiżiti materjali għall-materjali kollha tal-iwweldjar għandhom ikunu konsistenti. Bl-użu tat-teknoloġija tal-iwweldjar bil-lejżer, m'hemmx bżonn li jkun hemm restrizzjonijiet kbar fuq il-materjal tal-materjali tal-iwweldjar, u għalhekk anke materjali tal-iwweldjar ta 'materjali differenti jistgħu jiġu wweldjati faċilment bl-użu tat-teknoloġija tal-iwweldjar bil-lejżer. Jista 'jingħad li l-formazzjoni u l-applikazzjoni mifruxa tat-teknoloġija tal-iwweldjar bil-lejżer għelbu b'mod effettiv il-problemi fit-teknoloġija tal-iwweldjar tradizzjonali u naqqset id-diffikultà tal-operazzjonijiet tradizzjonali tal-iwweldjar.
Wara aktar minn nofs seklu ta 'żvilupp, il-livell tekniku tat-teknoloġija tal-iwweldjar bil-lejżer sar dejjem aktar perfett, u gradwalment intuża gradwalment f'oqsma aktar u aktar industrijali.
Fl-oqsma tal-applikazzjoni tal-ajruspazju, strumenti elettroniċi, manifattura tal-makkinarju, metallurġija tal-azzar, manifattura tal-karozzi, tagħmir mediku u industriji oħra, it-teknoloġija tal-iwweldjar bil-lejżer għandha rwol dejjem aktar enormi. Pereżempju, fil-produzzjoni ta 'partijiet tal-karozzi, it-teknoloġija tal-iwweldjar bil-lejżer tista' tintuża biex tipproċessa u tipproduċi l-partijiet li jkopru l-vettura, u pajjiżi avvanzati bħall-Istati Uniti u l-Ġappun applikaw ukoll teknoloġija tal-iwweldjar bil-lejżer għall-produzzjoni ta 'partijiet ta' l-avjazzjoni f'ambjent ta 'nitroġenu pur.