Suvirinimo žinių enciklopedija: trumpa diskusija apie klasifikaciją
ir lazerinio suvirinimo procesai
Pramoninėje gamyboje lazerinis suvirinimas jau seniai taikomas aviacijos ir kosmoso srityse.didelio tikslumo suvirinimasir specialių medžiagų suvirinimas. Tobulėjant pramonei ir technologijoms, lazerinis suvirinimas vis dažniau naudojamas įprastų medžiagų suvirinimui. Šiandien aptarsime lazerinio suvirinimo klasifikaciją. Lazerinis suvirinimas yra efektyvus ir tikslus suvirinimo metodas, kurio metu medžiagos sulydomos naudojant didelio energijos tankio lazerio spindulį kaip šilumos šaltinį. Jis turi daug privalumų, tokių kaip didelis suvirinimo greitis, maža deformacija, maži reikalavimai suvirinimo aplinkai, didelis galios tankis, magnetinių laukų įtakos nebuvimas, apribojimų dėl laidžių medžiagų nebuvimas, vakuuminių darbo sąlygų nebuvimas ir rentgeno spindulių nesusidarymas suvirinimo proceso metu.
Lazerinis suvirinimas gali būti klasifikuojamas įvairiais būdais:
- Klasifikacija pagal lazerio išėjimo energijos režimą:
- Nuolatinis lazerinis suvirinimas: suvirinimo proceso metu suformuojama ištisinė ir nenutrūkstama suvirinimo siūlės forma.
- Impulsinis lazerinis suvirinimasKadangi energijos tiekimas į suvirinamos detalės paviršių yra pertraukiamas, kiekvienas impulsinis šviesos taškas veikia suvirinamos detalės paviršių ir sudaro apskritą suvirinimo tašką. Pagal skirtingus lazerio parametrus galima gauti skirtingas suvirinimo formas.
- Klasifikacija pagal fokusuoto lazerio taško galios tankį:
- Lazerinis šilumos laidumo suvirinimas: galios tankis yra santykinai mažas, paprastai mažesnis nei 10⁵ W/cm². Lazeris perduoda energiją į suvirinamo ruošinio paviršių, įkaitindamas metalo paviršių iki temperatūros tarp lydymosi ir virimo temperatūros. Šiluma perduodama į metalo vidų šilumos laidumo būdu, kad susidarytų suvirinimo siūlė, panaši į inertišką volframo suvirinimą.dujinis (TIG) suvirinimas.
- Lazerinis giluminis suvirinimas (rakto skylutės formos suvirinimas): kai lazerio galios tankis, veikiantis metalo paviršių, yra didesnis nei 10⁵ W/cm², didelės galios lazerio spindulys veikia metalo medžiagos paviršių, sukeldamas vietinį lydymą ir suformuodamas „rakto skylutę“. Lazerio spindulys per „rakto skylutę“ prasiskverbia į išlydyto metalo vonelės vidų ir suformuoja suvirinimo siūlę.
- Klasifikacija pagal valdymo režimą:
- Rankinis lazerinio suvirinimo aparatas
- Automatinis lazerinio suvirinimo aparatas
- Galvo lazerinio suvirinimo aparatas
- Klasifikacija pagal lazerio tipą:
- YAG lazerinio suvirinimo aparatas
- Puslaidininkinio lazerinio suvirinimo aparatas
- Pluošto lazerinio suvirinimo aparatas
1. Skraidantis lazerinis suvirinimas
Skraidantis lazerinis suvirinimas apjungia nuotolinio suvirinimo, galvanometrų ir manipuliatorių privalumus ir yra aprūpintas profesionalia grafikos apdorojimo programine įranga, kad būtų pasiektas momentinis daugiatrajektorinis suvirinimas trimatėje erdvėje.
Pagrindinės taikymo sritys:
Jis naudojamas tokiems gaminiams kaip automobilių kėbulai, sėdynės ir įprastos automobilių dalys. Kalbant apie medžiagas, jis gali būti naudojamas įvairioms įprastoms medžiagoms, tokioms kaip plieno plokštės, šalto valcavimo plokštės ir aliuminio lydiniai, taip pat kompozicinėms medžiagoms ir lydinių medžiagoms, tokioms kaip magnio-aliuminio lydiniai.
★ Privalumai:
- Suderinamas su bet kokia suvirinimo forma
- Tinka bet kokiai suvirinimo krypčiai
- Vartotojo nustatytas suvirinimo / taškinis pasiskirstymas
- Optimizuotas įtempių pasiskirstymas
- Galima atlikti greitąjį taškinį suvirinimą, siūlių suvirinimą, perimetrinį suvirinimą, užpakalinį suvirinimą, kilpinį suvirinimą ir persidengimo suvirinimą
- Suvirinimo galvutės ir roboto sinchronizavimas realiuoju laiku, siekiant pagreitinti lazerinio suvirinimo procesą
- Mažesnis grindų ploto poreikis
- Mažesnės priežiūros ir logistikos išlaidos
2. Spiralinis lazerinis suvirinimas
Tai lazerinio suvirinimo metodas su dvigubo pleišto lazerio osciliacija, realizuojamas įrengiant specialų vibravimo modulį ant suvirinimo galvutės. Tai leidžia sufokusuotam šviesos taškui suformuoti spiralinę suvirinimo siūlę, kol suvirinimo galvutė juda.
Pagrindinės taikymo sritys:
Vyrių suvirinimas, šilumokaičiai, vamzdiniai šilumokaičiai, storų vamzdžių suvirinimas naftos ir gamtinių dujų pramonėje, flanšų suvirinimas, aliuminio lydinių suvirinimas ir kt.
★ Privalumai:
- Platesnė suvirinimo siūlė
- Ypač didelis apdorojimo pakartojamumas / proceso stabilumas
- Geresnis suvirinimo formavimas
- Paprastesnis suvirinto ruošinio apdorojimas po apdirbimo ir lygesnis paviršius
- Puikios aliuminio lydinių suvirinimo galimybės
3. Lazerinis litavimas
Lazerinis litavimas – tai metodas, kai naudojamas lydymosi metalas, kurio lydymosi temperatūra žemesnė nei bazinio metalo. Litavimo metalas kaitinamas iki aukštesnės nei jo lydymosi temperatūra, bet žemesnės nei bazinio metalo lydymosi temperatūra. Skystas litavimo metalas sudrėkina bazinį metalą, užpildo jungties tarpą ir difunduoja su baziniu metalu, kad būtų užtikrintas suvirintų dalių sujungimas.
Pagrindinės taikymo sritys:
Aliuminio kėbulo rėmo konstrukcijų, tokių kaip stogo ir šoninės sienos jungtis bei durų, suvirinimas.
★ Privalumai:
- Sumažina gryno lazerinio suvirinimo defektus, tokius kaip poros, įtrūkimai ir per dideli gaminių tarpai
- Pagerina suvirinimo stiprumą ir užtikrina tobulą suvirinimo siūlę
- Litavimo metu lydosi tik litavimo užpildo metalas, o bazinis metalas – ne.
- Maža lituotų jungčių deformacija, lygi ir estetiška išvaizda, tinka tiksliam suvirinimui, sudėtingiems komponentams, pagamintiems iš skirtingų medžiagų
- Maža karščio paveikta zona ir didelis gniuždymo stipris
4. Lazerinis vielos užpildymas suvirinimui
Lazerinis vielos užpildymo suvirinimas yra metodas, kurio metu naudojamas toks pat arba panašios medžiagos kaip ir pagrindinis metalas užpildas. Pagrindinis metalas ir litavimo užpildas yra išlydomi, o po to sukietėja, kad susidarytų suvirinimo siūlė.
Pagrindinės taikymo sritys:
Visų transporto priemonių kėbulo konstrukcinių dalių ir autodalių suvirinimas.
★ Privalumai:
- Sumažina gryno lazerinio suvirinimo defektus, tokius kaip poros ir įtrūkimai
- Pagerina suvirintų gaminių kvalifikacijos rodiklį ir leidžia šiek tiek didesnius tarpus tarp suvirintų gaminių
- Suvirinimo metu netaurusis metalas lydosi, o suvirinimo stipris yra didesnis nei netauriojo metalo
5. Osciliacinis litavimas
Jis integruoja pluošto formavimo ir suvirinimo sekimo funkcijas į tą pačią įrangą per ALO3. Užpildymo viela gali būti naudojama kaip mechaninis jutiklis.
Pagrindinės taikymo sritys:
Baltų kėbulų lazerinis litavimas, daugiausia stogo dangčių ir bagažinės dangčių, taip pat automobilių detalių litavimas. Detalių svyravimai ir tvirtinimo įtaisų klaidos dažnai žymiai padidina lazerinio litavimo sudėtingumą, todėl lazerinio suvirinimo procesą labai sunku derinti. Tačiau osciliacinis litavimas gali efektyviai reguliuoti savo suvirinimo kryptį. Suvirinimo sekimo ir automatinio židinio nuotolio kompensavimo funkcijomis lazerio spindulys gali būti lengvai valdomas ir fokusuojamas, keičia kryptį, pasižymi dideliu automatizavimo lygiu, dideliu suvirinimo greičiu ir dideliu efektyvumu, taip išlaikant suvirinimo kokybę.
★ Privalumai:
- Suvirinimo trajektorijos nustatymas realiuoju laiku naudojant suvirinimo sekimo funkciją
- Adaptyvus suvirinimo trajektorijos reguliavimas trimis XYZ kryptimis pagal skirtingus ruošinio nuokrypius, siekiant geros suvirinimo kokybės
- Pagerina gaminių suvirinimo nuoseklumą
6. Trijų taškų litavimas
Prie lęšio pridedamas dviejų taškų modulis. Suvirinimo metu litavimo optikos trijų taškų modulis paskirsto vieną spindulį į tris spindulius, taip užtikrindamas karštai cinkuotų plieno lakštų litavimo sprendimą ir padarydamas suvirinimo siūlę plokštesnę be įtrūkimų.
Pagrindinės taikymo sritys:
Aliuminio lydinių baltų kėbulų litavimas, stogo dangčių ir bagažinės dangčių litavimas lazeriu, automobilių dalių litavimas ir kt.
★ Privalumai:
- Stabilesnis ir patikimesnis litavimo procesas
- Didesnis greitis
- Didesnis stiprumas
- Geresnė karštai cinkuotų lakštų suvirinimo siūlių išvaizda
- Internetinis valymo procesas
- Dinaminis energijos reguliavimas
7. Kelių bangų ilgių hibridinis suvirinimas
Kelių bangų ilgių hibridinis suvirinimasyra novatoriškas „Lianying Laser“ sukurtas suvirinimo procesas. Jame uždedami du skirtingo bangos ilgio lazerio spinduliai, todėl dviejų spindulių ašys erdvėje sutampa. Pagrindinio bangos ilgio lazeris daugiausia naudojamas suvirinimui, o antrinio bangos ilgio lazeris – suvirinimo vielai ir pagrindiniam metalui pašildyti, taip sumažinant išlydyto metalo aušinimo greitį suvirinimo vonelėje. Jis ypač tinka aliuminio lydiniams, magnio lydiniams, vario lydiniams ir kt.
★ Privalumai:
- Sumažina porų turinį
- Padidina suvirinimo siūlės stabilumą ir padidina suvirinimo efektyvumą
- Efektyviai sumažina terminį įtempį, sumažina įtrūkimus, pagerina suvirinimo stiprumą ir suteikia suvirinimo siūlėms santykinai vienodą išvaizdą.
Apibendrinant galima teigti, kad šiuo metu lazerių pramonėje apskritai užsienio technologijos ir įranga vis dar užima lyderio pozicijas. Jos yra visapusiškai pažangios visais aspektais – nuo lazerinių procesorių ir optinių apdorojimo galvučių iki pagalbinės įrangos, tokios kaip aušintuvai, galios skaitikliai, suvirinimo metu atliekama stebėsena, suvirinimo po patikros ir TCP kalibratoriai. Vietinės įmonės deda visas pastangas, kad pasivytų. Tačiau lazerinio suvirinimo srityje Kinija yra gana arti tarptautinio pažangiojo lygio, atsiranda daug aukštos kvalifikacijos įmonių, kurios pasiekia puikių rezultatų.
Įrašo laikas: 2025-09-05
