Лазерне гібридне зварювання (LHW), як вдосконалений процес зварювання, органічно поєднує високоенергетичний лазер з джерелом тепла електричної дуги (загальновідомим як зварювання газового введення металу, зварювання газу, що активує метал (MAG) та зварювання газу Tung-Inert (TIG). Під час зварювального процесу ці два джерела тепла точно синергізуються у розмірах часу та простору. Високоенергетичний лазер, з надзвичайно високою щільністю енергії, швидко тане базовий матеріал і створює невеликий ефект отвору, тоді як джерело тепла дуги заповнює і розширює розплавлений пул, використовуючи його високу проникнену здатність. Двоє доповнюють один одного, щоб значно покращити якість зварювання та ефективність, пробиваючи обмеження традиційних методів зварювання.
1. Основні компоненти
1) лазер
-Фібер -лазер: з високою ефективністю, хорошою якістю променя, легким обслуговуванням та іншими видатними перевагами, широко використовуються в сучасному лазерному композитному зварюванні. Його компактна структура та гнучкий режим передачі, простий в інтеграції в автоматизовану систему зварювання.
-Ко₂ Лазер: З довгою історією та стабільною потужністю він все ще має важливі програми в деяких конкретних промислових полях, таких як товсте зварювання пластини та інші сценарії.
2) Системи дуги
-Mig/Mag: Завдяки швидкій швидкості зварювання та високій швидкості осадження він особливо підходить для зварювання середніх та товстих пластини та може ефективно підвищити ефективність виробництва, забезпечуючи якість зварювання.
-Tig: З його стабільністю дуги, точністю зварювання та керованими ознаками він став кращим вибором у полі точного зварювання і зазвичай використовується для зварювання тонких пластин та компонентів з надзвичайно високими вимогами до якості зварювання.
3) Механізм годування дроту
Під час процесу зварювання механізм подачі дроту точно та синхронно заповнює дріт. Під час обґрунтування швидкості подачі дроту та кута це може ефективно покращити геометрію та якість ліплення шва зварного шва та забезпечити міцність та щільність шва шва.
4) Система управління
Розширена система управління відстежує та регулює лазерну потужність, струм дуги, швидкість зварювання та інші ключові параметри в режимі реального часу. Завдяки сенсорній технології та інтелектуальними алгоритмами, згідно з зворотним зв'язком у реальному часі в процесі зварювання, динамічно оптимізуйте синергетичний ефект двох джерел тепла для забезпечення стабільності та узгодженості процесу зварювання.
5) Система охолодження
Система охолодження постійно охолоджує лазерний, дуговий зварювальний пістолет та інші ключові компоненти, щоб запобігти перегріву обладнання через тривалу роботу з високим навантаженням. Стабільне охолодження гарантує надійність та термін експлуатації продуктивності обладнання та є важливою підтримкою для підтримки стабільної роботи системи зварювання.
2. Унікальні переваги
1) Висока ефективність та економія енергії
Порівняно з традиційним дуговим зварюванням, швидкість лазерного композитного зварювання значно збільшується на 30% - 50%. У одиницю часу може завершити більше зварювальних робіт, значно покращуючи продуктивність. У той же час, його використання енергії вищий, споживання енергії значно знижується відповідно до потреб розвитку сучасного промислового зеленого виробництва.
2) Високий шва шва
Велике співвідношення глибини до ширини: воно може досягти дивовижного 10: 1, що може усвідомити глибшу глибину синтезу, зберігаючи вузьку ширину зварювання та зменшуючи тепло, що постраждала від базового матеріалу.
-Висотне спотворення тепла: точний контроль джерела тепла та швидке зварювання значно знижують ступінь спотворення тепла зварної структури, що має вирішальне значення для зварювання деталей із суворими вимогами до точності.
-Безкоштовні дефекти: синергетичний ефект джерела тепла ефективно зменшує генерацію дефектів, таких як пористість та тріщини в зварні, та покращує внутрішню якість та механічні властивості зварного шва.
3) Сильна пристосованість
Широкий діапазон зварювальних матеріалів: покриття сталі, алюмінію, титану та інших металевих матеріалів, будь то звичайна конструкційна сталь чи аерокосмічне поле висококласного титанового сплаву матеріалів, лазерне композитне зварювання може демонструвати хороші продуктивності зварювання.
-Високий допуск до розриву в збірці: здатний адаптуватися до розриву в складі 0. 5 - 1 мм, зменшення точних вимог до зварювання та вдосконалення зручності виробництва та гнучкості.
4) Економіка
Незважаючи на відносно високу вартість придбання обладнання на ранній стадії, в довгостроковій перспективі, завдяки ефективній швидкості зварювання, мінімальній переробці та низькому споживанні енергії, це може значно зменшити загальні виробничі витрати, зі значними економічними перевагами.
3. Типові програми
1) Виробництво автомобіля
У зваренні тіла Tesla Motors світить композитне зварювання Laser - MIG. Він реалізує високоміцне з'єднання тіла, ефективно зменшує кількість деталей структури тіла, не тільки покращує загальну силу та безпеку тіла, але й зменшує вагу автомобіля за допомогою легкої конструкції, покращує енергоефективність та підштовхує автомобільну промисловість у напрямку більш ефективної та екологічно доброзичливої.
2) Аерокосмічний
Зварювання шкіри крила Airbus A380 приймає технологію лазерного композитного зварювання. Ця технологія успішно вирішила проблему легкої деформації тонкостінного зварювання структури, і, забезпечуючи структурну силу та аеродинамічну ефективність крила, вона відповідає суворим вимогам аерокосмічного поля для високої точності та високої надійності деталей, і забезпечує ключову технологічну підтримку легкої та високопродуктивної конструкції аерокологічних транспортних засобів.
3) Суднобудування важкої промисловості
Для товстої сталевої пластини з більш ніж 20 мм, як правило, використовується при суднобудуванні, лазерне композитне зварювання може усвідомити проникнення в однопрохідне зварювання, замінюючи традиційний процес зварювання дуги з багатопрохідною дугою. Ця зміна значно скорочує час зварювання, зменшує деформацію зварювання, підвищує продуктивність та якість зварювання суднобудування та підвищує загальну стабільність та надійність суднових конструкцій.
4) Нова енергія
Пакет живлення акумуляторів: У герметичному зварювання акумуляторних батарей нових енергетичних транспортних засобів лазерне композитне зварювання забезпечує ущільнювальну та безпеку акумуляторної батареї внаслідок його точного контролю енергії та високоякісного лиття зварювання, ефективно запобігаючи електроліту від протікання та зовнішніх переконань, а також проводить службовий термін служби акумулятора.
-Вибудування трубопроводу, що використовується для відновлення трубопроводів на атомних електростанціях, технологія може знаходитись у складних умовах праці та високих стандартів безпеки, для досягнення надійного ремонту зварювання трубопроводів, для забезпечення безпечної та стабільної роботи системи трубопроводів на атомній електростанції.
4. Тенденції розвитку
1) Розумне оновлення
Представляючи технологію AI, шляхом моніторингу форми розплавленого пулу, температури, потоку та інших ключових параметрів, використання інтелектуальних алгоритмів для динамічного регулювання лазерної потужності, струму дуги та інших параметрів зварювання. Представлена адаптивною системою німецької IPG компанії, вона може реалізувати адаптивне контроль процесу зварювання, ще більше покращити стабільність та узгодженість якості зварювання та адаптуватися до складних та змінних умов зварювання.
2) прорив матеріалу
прагне подолати труднощі з зварюванням міді, алюмінієвого сплаву та інших високо відбиваючих матеріалів. Через високу відбивну здатність цих матеріалів до лазера традиційні методи зварювання схильні до низького використання енергії, нестабільності зварювання та інших проблем. Завдяки розробці нових зварювальних процесів та оптимізації методів поєднання тепла, очікується, що він досягне високоякісного зварювання високо відбиваючих матеріалів, що сильно сприятиме технологічному розвитку електричних транспортних засобів та інших полів.
3) Зелене виробництво
Відповідайте чистому екрануючому газу, такому як суміш гелію-аргону тощо, щоб зменшити сажі та бризок, що утворюються в процесі зварювання, та зменшити вплив на навколишнє середовище та здоров'я операторів. У той же час подальша оптимізація параметрів зварювання, підвищення енергоефективності, напрямку зеленого та стійкого виробництва.
4) Мікрорегуляція
Вивчіть новий метод зварювання ультрашвидкісного лазерного та мікро-дугового композиту, щоб реалізувати нанорозмірне точне зварювання. Ця технологія має широку перспективу застосування у галузі виробництва медичних виробів та інших надзвичайно високих точних вимог, щоб задовольнити попит на якісне зварювання крихітних точних структур та сприяти розробці технології виробництва мікро-нано.
5. Порівняння технологій
| Індикатор | Лазерне композитне зварювання | Традиційне лазерне зварювання | Традиційне дугове зварювання |
| Швидкість зварювання | Дуже високий (5 - 10 м/хв) | High (3 - 6 м/хв) | Низький (0. 5 - 2 м/хв) |
| Глибина можливості розплаву | Дуже глибоко (до 25 мм) | Глибокий (приблизно 15 мм) | Неглибокий (як правило<10mm) |
| Вартість обладнання |
Вищий |
Високий |
Низький |
| Застосований сценарій |
Точне зварювання та товсте зварювання пластини, особливо придатні для виробничих полів високого класу з високою якістю та вимогами до ефективності та різноманітними матеріалами. |
В основному, що використовується для високоточного зварювання пластини, якість зварювання та точні вимоги до цього приводу дуже високі. | Підходить для зварювання звичайних структурних компонентів, більш чутливих до витрат, відносно низьких вимог до точності зварювання. |
Лазерне композитне зварювання внаслідок унікальних переваг багатоенергетичної синергії все частіше стає незамінною основною технологією у галузі виробництва високого класу. Завдяки постійному інновації та розвитку технології, його 3D-друк у космосі, гнучка електроніка та інші нові області також демонструють великий потенціал для застосування, продовжуватимуть сприяти сучасній виробничій галузі до більш високоякісного, ефективнішого, більш розумного напрямку.
