Pengenalan kimpalan hibrid laser

Kimpalan hibrid laser (LHW), sebagai proses kimpalan lanjutan, secara organik menggabungkan laser tenaga tinggi dengan sumber haba arka elektrik (biasanya dikenali sebagai kimpalan gas-inert logam, kimpalan gas-aktif logam (MAG), dan kimpalan gas Tig-Tig-inert). Semasa proses kimpalan, kedua -dua sumber haba ini tepat disenaraikan dalam dimensi masa dan ruang. Laser tenaga tinggi, dengan ketumpatan tenaga yang sangat tinggi, dengan cepat mencairkan bahan asas dan menghasilkan kesan lubang kecil, sementara sumber haba arka mengisi dan memperluaskan kolam cair dengan menggunakan kapasiti penembusan yang tinggi. Kedua -dua melengkapi satu sama lain untuk meningkatkan kualiti dan kecekapan kimpalan, memecahkan batasan kaedah kimpalan tunggal tradisional.

1. Komponen teras

1) laser
-Fiber Laser: Dengan kecekapan yang tinggi, kualiti rasuk yang baik, penyelenggaraan mudah dan kelebihan lain yang luar biasa, digunakan secara meluas dalam kimpalan komposit laser moden. Struktur padat dan mod penghantaran fleksibel, mudah diintegrasikan ke dalam sistem kimpalan automatik.

-Co₂ Laser: Dengan sejarah yang panjang dan output kuasa yang stabil, ia masih mempunyai aplikasi penting dalam beberapa bidang perindustrian tertentu, seperti kimpalan plat tebal dan senario lain.

2) Sistem ARC
-Mig/MAG: Oleh kerana kelajuan kimpalan cepat dan kadar pemendapan yang tinggi, ia amat sesuai untuk kimpalan bahan plat sederhana dan tebal, dan dapat meningkatkan kecekapan pengeluaran secara berkesan sambil memastikan kualiti kimpalan.

-Tig: Dengan kestabilan arka, ketepatan proses kimpalan dan ciri -ciri yang dapat dikawal, ia telah menjadi pilihan pilihan dalam bidang kimpalan ketepatan, dan biasanya digunakan untuk plat dan komponen kimpalan yang sangat tinggi untuk kualiti kimpalan.

3) Mekanisme pemakanan wayar
Semasa proses kimpalan, mekanisme pemakanan dawai mengisi dawai dengan tepat dan serentak. Dengan mengawal kelajuan dan sudut pemakanan dawai yang munasabah, ia dapat meningkatkan kualiti geometri dan acuan jahitan kimpalan, dan memastikan kekuatan dan ketegangan jahitan kimpalan.

4) Sistem kawalan
Sistem kawalan maju memantau dan menyesuaikan kuasa laser, arka arus, kelajuan kimpalan dan parameter utama lain dalam masa nyata. Dengan teknologi sensor dan algoritma pintar, menurut maklum balas masa nyata dalam proses kimpalan, secara dinamik mengoptimumkan kesan sinergistik kedua-dua sumber haba untuk memastikan kestabilan dan konsistensi proses kimpalan.

5) Sistem penyejukan
Sistem penyejukan terus menyejukkan laser, pistol kimpalan arka dan komponen utama lain untuk menghalang peralatan daripada terlalu panas kerana operasi beban tinggi lama. Penyejukan yang stabil menjamin kebolehpercayaan dan hayat perkhidmatan prestasi peralatan, dan merupakan sokongan penting untuk mengekalkan operasi stabil sistem kimpalan.

2. Kelebihan yang unik
1) Kecekapan tinggi dan penjimatan tenaga
Berbanding dengan kimpalan arka tradisional, kelajuan kimpalan komposit laser sangat meningkat sebanyak 30% - 50%. Dalam masa unit boleh menyelesaikan lebih banyak kerja kimpalan, meningkatkan produktiviti dengan ketara. Pada masa yang sama, penggunaan tenaga lebih tinggi, penggunaan tenaga berkurangan dengan ketara, selaras dengan keperluan pembangunan pembuatan hijau industri moden.

2) Jahitan kimpalan berkualiti tinggi
Nisbah kedalaman-ke-lebar yang besar: Ia dapat mencapai 10: 1 yang menakjubkan, yang dapat merealisasikan kedalaman gabungan yang lebih mendalam sambil mengekalkan lebar kimpalan sempit dan mengurangkan zon yang terjejas haba bahan asas.

-Sembuat herotan haba: Kawalan sumber haba yang tepat dan proses kimpalan cepat sangat mengurangkan tahap herotan haba struktur yang dikimpal, yang penting untuk bahagian kimpalan dengan keperluan ketepatan dimensi yang ketat.

Kecacatan yang tidak berkesudahan: Kesan sumber haba sinergi dengan berkesan mengurangkan penjanaan kecacatan seperti keliangan dan keretakan dalam kimpalan, dan meningkatkan kualiti dalaman dan sifat mekanik kimpalan.

3) Kesesuaian yang kuat
Pelbagai bahan yang boleh dikimpal: meliputi keluli, aluminium, titanium dan bahan logam lain, sama ada keluli struktur biasa, atau bidang aeroangkasa bahan aloi titanium mewah, kimpalan komposit laser dapat menunjukkan prestasi kimpalan yang baik.

-High Tolerance untuk jurang pemasangan: dapat menyesuaikan diri dengan jurang pemasangan 0. 5 - 1 mm, mengurangkan keperluan ketepatan pemasangan kimpalan, dan meningkatkan kemudahan pengeluaran dan fleksibiliti.

4) Ekonomi
Walaupun kos pengambilalihan peralatan yang agak tinggi pada peringkat awal, dalam jangka masa panjang, disebabkan oleh kelajuan kimpalannya yang cekap, kerja semula minimum dan penggunaan tenaga yang rendah, ia dapat mengurangkan kos pengeluaran keseluruhan dengan ketara, dengan kelebihan ekonomi yang ketara.

3. Aplikasi biasa
1) Pembuatan kereta
Dalam kimpalan badan Tesla Motors, kimpalan komposit laser - mig bersinar. Ia menyedari sambungan badan kekuatan tinggi, dengan berkesan mengurangkan bilangan bahagian struktur badan, bukan sahaja meningkatkan kekuatan dan keselamatan keseluruhan badan, tetapi juga mengurangkan berat kereta melalui reka bentuk ringan, meningkatkan kecekapan tenaga, dan mendorong industri kereta untuk berkembang ke arah yang lebih cekap dan lebih mesra alam.

2) Aeroangkasa
Kimpalan kulit sayap Airbus A380 mengamalkan teknologi kimpalan komposit laser. Teknologi ini telah berjaya menyelesaikan masalah ubah bentuk mudah kimpalan struktur berdinding nipis, dan sambil memastikan kekuatan struktur dan prestasi aerodinamik sayap, ia memenuhi keperluan yang ketat dalam bidang aeroangkasa untuk ketepatan tinggi dan kebolehpercayaan bahagian yang tinggi, dan memberikan sokongan teknologi utama untuk reka bentuk yang ringan dan berprestasi tinggi bagi reka bentuk kenderaan yang ringan dan tinggi.

3) Industri berat membina kapal
Untuk plat keluli tebal lebih daripada 20mm yang biasa digunakan dalam pembinaan kapal, kimpalan komposit laser dapat merealisasikan penembusan kimpalan tunggal, menggantikan proses kimpalan arka multi-pass tradisional. Perubahan ini sangat memendekkan masa kimpalan, mengurangkan ubah bentuk kimpalan, meningkatkan produktiviti dan kualiti kualiti pembinaan kapal, dan meningkatkan kestabilan dan kebolehpercayaan keseluruhan struktur kapal.

4) Tenaga baru
Pek Bateri Kuasa: Di dalam kimpalan pengedap pek bateri kuasa kenderaan tenaga baru, kimpalan komposit laser memastikan pengedap dan keselamatan pek bateri berdasarkan kawalan tenaga yang tepat dan acuan kimpalan berkualiti tinggi, dengan berkesan menghalang elektrolit dari bocor dan kekotoran luaran dari mengganggu, dan memanjangkan hayat perkhidmatan.

-Paip Loji Kuasa Nuklear: Digunakan untuk pembaikan saluran paip loji kuasa nuklear, teknologi boleh berada dalam keadaan kerja yang kompleks dan piawaian keselamatan yang tinggi, untuk mencapai pembaikan saluran paip yang boleh dipercayai, untuk memastikan operasi saluran paip loji kuasa nuklear yang selamat dan stabil.

4. Trend Pembangunan
1) Peningkatan pintar
Memperkenalkan teknologi AI, melalui pemantauan masa nyata bentuk kolam cair, suhu, keadaan aliran dan parameter utama lain, penggunaan algoritma pintar untuk menyesuaikan kuasa laser secara dinamik, arka arus dan parameter kimpalan lain. Diwakili oleh sistem penyesuaian syarikat IPG Jerman, ia dapat merealisasikan kawalan penyesuaian proses kimpalan, meningkatkan lagi kestabilan dan konsistensi kualiti kimpalan, dan menyesuaikan diri dengan keadaan kimpalan yang kompleks dan berubah.

2) Terobosan Bahan
komited untuk mengatasi kesukaran kimpalan tembaga, aloi aluminium dan bahan -bahan yang sangat reflektif. Oleh kerana pemantulan yang tinggi bahan -bahan ini ke laser, kaedah kimpalan tradisional terdedah kepada penggunaan tenaga yang rendah, ketidakstabilan proses kimpalan dan isu -isu lain. Melalui pembangunan proses kimpalan baru dan pengoptimuman kaedah gabungan sumber haba, ia dijangka mencapai kimpalan berkualiti tinggi bahan-bahan yang sangat reflektif, yang akan mempromosikan perkembangan teknologi kenderaan elektrik dan bidang lain.

3) Pembuatan Hijau
Padankan gas perisai bersih, seperti campuran helium-argon, dan lain-lain, untuk mengurangkan jelaga dan spatter yang dihasilkan semasa proses kimpalan, dan mengurangkan kesan terhadap kesihatan dan kesihatan pengendali. Pada masa yang sama, pengoptimuman selanjutnya parameter kimpalan, meningkatkan kecekapan tenaga, ke arah arah pembuatan hijau dan mampan.

4) Peraturan mikro
Terokai kaedah kimpalan baru laser ultra-cepat dan komposit mikro-arka untuk merealisasikan kimpalan ketepatan nanoscale. Teknologi ini mempunyai prospek aplikasi yang luas dalam bidang pembuatan peranti perubatan dan keperluan ketepatan yang sangat tinggi, untuk memenuhi permintaan untuk kimpalan berkualiti tinggi struktur ketepatan kecil, dan menggalakkan pembangunan teknologi pembuatan mikro-nano.

5. Perbandingan Teknologi

Kimpalan komposit laser berdasarkan kelebihan unik sinergi pelbagai tenaga, semakin menjadi teknologi teras yang sangat diperlukan dalam bidang pembuatan mewah. Dengan inovasi dan pembangunan teknologi yang berterusan, percetakan 3D di ruang angkasa, elektronik fleksibel dan kawasan baru muncul juga menunjukkan potensi yang besar untuk aplikasi, akan terus mempromosikan industri pembuatan moden untuk lebih berkualiti, lebih cekap, arah yang lebih bijak.