Lazerinio suvirinimo technologija yra visapusiška technologija, apimanti lazerio technologiją, suvirinimo technologiją, automatizavimo technologiją, medžiagų technologiją, mechaninę gamybos technologiją ir gaminio dizainą. Galiausiai, tai ne tik visas specialios įrangos komplektas, bet ir pagalbinis procesas. Lazerinio suvirinimo technologija, kuri yra svarbi pažangios gamybos technologijos dalis, turi plačias taikymo perspektyvas aviacijos gamybos pramonėje ateityje. Lazerinio suvirinimo technologijos plėtros kryptis daugiausia apima šiuos aspektus:
1, Vielos užpildo lazerinis suvirinimas
Paprastai lazeriniam suvirinimui suvirinimo viela nereikalinga, tačiau suvirinimo tarpas yra labai didelis, o tai kartais sunku užtikrinti faktinėje gamyboje, o tai riboja jo taikymo sritį. Lazerinis suvirinimas užpildo viela gali labai sumažinti surinkimo tarpo reikalavimus. Pavyzdžiui, 2 mm storio aliuminio lydinio plokštės atveju, jei užpildo viela nenaudojama, plokštės tarpas turi būti lygus nuliui, kad būtų užtikrintas geras formavimas, pvz., φ 1,6 mm suvirinimo viela, nes užpildo metalas gali užtikrinti gerą suvirinimo siūlės susidarymą, net jei tarpas padidinamas iki 1,0 mm. Be to, užpildo viela taip pat gali reguliuoti cheminę sudėtį arba atlikti daugiasluoksnį storų plokščių suvirinimą.
2,Suvirinimas spindulio rotaciniu lazeriu
Lazerio spindulio sukimo būdas suvirinimui taip pat gali labai sumažinti suvirinimo surinkimo ir pluošto išlygiavimo reikalavimus. Pavyzdžiui, kai 2 mm storio didelio stiprumo legiruotojo plieno plokšte yra sulenkta, leistinas sandūros surinkimo tarpas padidinamas nuo 0,14 mm iki 0,25 mm; 4 mm storio plokštėms jis padidėja nuo 0,23 mm iki 0,30 mm. Leidžiama išlygiavimo paklaida tarp sijos centro ir suvirinimo centro padidinama nuo 0,25 mm iki 0,5 mm.
3, Lazerinio suvirinimo kokybės aptikimas ir kontrolė internetu
Plazmos šviesos, garso ir įkrovimo signalų naudojimas lazerinio suvirinimo procesui aptikti pastaraisiais metais tapo tyrimų tašku namuose ir užsienyje, o kai kurie tyrimų rezultatai pasiekė uždaro ciklo valdymo laipsnį. Lazerinio suvirinimo kokybės aptikimo ir valdymo sistemoje naudojami jutikliai ir jų funkcijos trumpai pristatomi taip:
(1) Plazmos stebėjimo jutiklis
1) Plazmos optinis jutiklis (PS): jo funkcija yra rinkti būdingą šviesos ultravioletinį plazmos signalą.
2) Plazmos krūvio jutiklis (PCS): naudokite antgalį kaip zondą, kad aptiktumėte potencialų skirtumą tarp antgalio ir ruošinio dėl netolygios plazmos įkrautų dalelių (teigiamų jonų ir elektronų) sklaidos.
(2) Sistemos funkcija
1) Nustatyti lazerinio suvirinimo proceso režimą. Stabilus gilaus įsiskverbimo suvirinimo procesas su plazma ir stipriais PS ir PCS signalais;
Stabilus šilumos laidumo suvirinimo procesas, nesukuriama plazma, o PS ir PCS signalai beveik lygūs nuliui;
Režimo nestabilaus suvirinimo procese plazma generuojama ir išnyksta su pertraukomis, o PS ir PCS signalai atitinkamai didėja ir krinta.
2) Diagnozuokite, ar lazerio galia, perduodama į suvirinimo sritį, yra normali. Kai kiti parametrai yra tikri, PS ir PCS signalų stiprumas atitinka į suvirinimo sritį patenkančią galią. Todėl, stebėdami PS ir PCS signalus, galime žinoti, ar šviesolaidžio sistema yra normali ir ar svyruoja galia suvirinimo srityje.
3) Automatinis purkštukų aukščio sekimas. PC signalas mažėja didėjant purkštuko ruošinio atstumui. Naudojant šį įstatymą uždarojo ciklo valdymui, galima užtikrinti, kad atstumas tarp purkštuko ir ruošinio nesikeistų, ir automatinis aukščio krypties sekimas.
4)Automatinis fokusavimo padėties optimizavimas ir uždaro ciklo valdymas. Gilaus įsiskverbimo suvirinimo diapazone, kai spindulio fokusavimo padėtis svyruoja, keičiasi ir PS gaunamas plazmos optinis signalas, o geriausioje fokusavimo padėtyje (šiuo metu skylė yra giliausia) PS signalas yra mažiausias. Pagal šį įstatymą galima realizuoti automatinį fokusavimo padėties optimizavimą ir uždaro ciklo valdymą, kad fokusavimo padėties svyravimai būtų mažesni nei 0,2 mm, o įsiskverbimo gylio svyravimai būtų mažesni nei 0,05 mm.
Santrauka:
Nors lazerinio suvirinimo technologija yra plačiai naudojama, žmonės ir toliau atlieka nuodugnius jos tyrimus. Atsižvelgiant į jo trūkumus, kitų šilumos šaltinių šildymo charakteristikos yra naudojamos siekiant pagerinti lazerio įkaitinimą iki ruošinio. Išlaikant lazerinio šildymo pranašumus, kompozitiniam šilumos šaltinio suvirinimui naudojami lazeriniai ir kiti šilumos šaltiniai, daugiausia lazerinis ir lankinis, lazerinis ir plazminis lankinis hibridinis suvirinimas lazeriu ir indukciniu šilumos šaltiniu bei dvigubo lazerio spindulio suvirinimas. Kombinuotas suvirinimas gali padidinti suvirinimo prasiskverbimą, pagerinti jungčių veikimą, sumažinti įrangos sąnaudas ir pagerinti suvirinimo greitį bei našumą. Trumpai tariant, lazerinis suvirinimas turi aukštą gamybos efektyvumą, stabilią ir patikimą apdorojimo kokybę bei gerą ekonominę ir socialinę naudą. Begalinės ir nuolat atnaujinamos naujos įrangos, naujų medžiagų, naujų technologijų ir naujų procesų eroje gamintojai turėtų ne tik suprasti lazerinio suvirinimo ypatybes, privalumus ir reikalavimus, bet ir atpažinti daugybę naujovių bei ateities tendencijų šioje srityje. Tik taip jie gali suvokti populiarią technologijų tendenciją ir visada žengti laiko priešakyje.