Laserski hibridni zavarivanje (LHW), kao napredni proces zavarivanja, visokoenergetski laser s električnim lučnim izvorom toplote (obično poznat kao MIG - zavarivanje plina za vodu i zavarivanje (MAG) za zavarivanje plina i tig). Tijekom postupka zavarivanja ova dva izvora topline su precizno sinergirana u dimenzijama vremena i prostora. Visokoenergetski laser, sa izuzetno visokom gustoćom energije, brzo topi bazni materijal i stvara mali efekt rupa, dok lučni izvor topline ispunjava i proširuje rastopljeni bazen koristeći visok kapacitet prodora. Dvojica se međusobno nadopunjuju da uvelike poboljšaju kvalitetu i efikasnost zavarivanja, provaliju kroz ograničenja tradicionalnih pojedinačnih metoda zavarivanja.
1. Osnovne komponente
1) laser
-Fiber laser: Sa visokom efikasnošću, kvalitetom dobre grede, lako održavanje i druge izvanredne prednosti, široko korištene u modernom laserskom kompozitnom zavarivanju. Njegova kompaktna struktura i fleksibilan način prijenosa, jednostavan za integriranje u automatizirani sistem zavarivanja.
-Co₂ laser: Sa dugom istorijom i stabilnom izlazom snage, još uvijek ima važne aplikacije u nekim specifičnim industrijskim poljima, poput gustih ploča za zavarivanje i drugi scenariji.
2) ARC sistemi
-Mig \/ MAG: Zbog brzine brzog zavarivanja i visoke taložne brzine, posebno je pogodan za zavarivanje srednjih i debelih pločastih materijala i može efikasno poboljšati efikasnost proizvodnje uz osiguravanje kvalitete zavarivanja.
-Tig: Sa svojom pristojbom za zavarivanje preciznim i kontroliranim funkcijama, postao je preferirani izbor u polju preciznog zavarivanja, a obično se koristi za zavarivanje tankih ploča i komponenti s izuzetno visokim zahtjevima za kvalitetu zavarivanja.
3) mehanizam za hranjenje žica
Tokom postupka zavarivanja mehanizam za hranjenje žica ispunjava žicu precizno i sinkrono. Razumno kontroliranje brzine i ugla za hranjenje žica, može učinkovito poboljšati geometriju i kvalitet oblikovanja zavarivačke šav i osigurati snagu i gustinu zavarivanja.
4) upravljački sistem
Napredni sustav kontrole prati i prilagođava lasersku snagu, luku struju, brzinu zavarivanja i druge ključne parametre u stvarnom vremenu. Sa senzorskim tehnologijama i inteligentnim algoritmima, prema povratnim informacijama u stvarnom vremenu u procesu zavarivanja, dinamički optimiziraju sinergistički učinak dva izvora topline kako bi se osigurala stabilnost i konzistentnost procesa zavarivanja.
5) rashladni sistem
Rashladni sustav neprekidno hladi laser, lučni pištolj za zavarivanje i druge ključne komponente kako bi se spriječilo pregrijavanje opreme zbog dugotrajnog rada visokog opterećenja. Stabilno hlađenje garantuje pouzdanost i radni vijek performansi opreme i važna je podrška za održavanje stabilnog rada sistema zavarivanja.
2. Jedinstvene prednosti
1) visoka efikasnost i ušteda energije
U usporedbi s tradicionalnim lučnim zavarivanjem, brzina laserskog kompozitnog zavarivanja uvelike je povećana za 30% {1}}%. U jedinično vrijeme može dovršiti više rada za zavarivanje, značajno poboljšanje produktivnosti. Istovremeno, njegova upotreba energije je veća, potrošnja energije je značajno smanjena, u skladu s razvojnim potrebama moderne industrijske zelene proizvodnje.
2) visokokvalitetni zavarivač
Veliki omjer dubine u širinu: Može doći do nevjerovatnog 10: 1, što može realizirati dublji dubinu fuzije uz održavanje uže širine zavarivanja i smanjenje zona pogođene toplinom osnovnog materijala.
-Low distorzija topline: precizan kontrola izvora topline i brzi postupak zavarivanja uvelike smanjuje stupanj toplotnog izobličenja zavarene strukture, što je ključno za dijelove za zavarivanje.
Bez oštećenja: sinergistički efekt izvora topline učinkovito smanjuje stvaranje nedostataka kao što su poroznost i pukotine u zavarivanju i poboljšava unutrašnju kvalitetu i mehaničku svojstva zavarivanja.
3) snažna prilagodljivost
Širok raspon materijala za zavarivanje: pokrivajući čelik, aluminijum, titanijum i ostale metalne materijale, bilo da se radi o običnom strukturnom čeliku ili zrakoplovnom polju visokog titanskih legura, laserskog kompozitnog zavarivanja može pokazati dobro performanse zavarivanja.
-Igh tolerancija za montažni jaz: u stanju se prilagoditi montažnom jazu od 0. 5 - 1 mm, smanjujući preciznu zahtjeve zavarivanja i poboljšanje praktičnosti i fleksibilnosti proizvodnje.
4) ekonomija
Uprkos relativno visokim troškovima nabavke opreme u ranoj fazi, zbog svoje efikasne brzine zavarivanja, minimalne prerade i male potrošnje energije, može značajno smanjiti ukupne troškove proizvodnje, sa značajnim ekonomskim prednostima.
3. Tipične aplikacije
1) Automobilska proizvodnja
U tijelu zavarivanje Tesla motora, lasersko - MIG kompozitno zavarivanje sjaji. Shvaća list visoko čvrstoće, učinkovito smanjuje broj dijelova za tijelo tijela, ne samo poboljšava ukupnu snagu i sigurnost tijela, već i smanjuje težinu automobila kroz laganu efikasnost i gura automobilsku industriju za razvoj efikasnijeg i ekološki prihvatljive.
2) Aerospace
Zavarivanje kože krila Airbus A380 usvaja lasersko kompozitnu tehnologiju zavarivanja. Ova tehnologija uspješno je riješila problem zavarivanja konstrukcije tankog zida, a istovremeno osigurava konstrukcijsku snagu i aerodinamičke performanse krila, ona ispunjava stroge zahtjeve zrakoplovne polje za visoku preciznost i pruža ključnu tehnološku podršku za laganu i visoke performanse dizajna zrakoplovnih vozila.
3) Shopbuilding teška industrija
Za debelu čeličnu ploču od više od 20 mm koji se obično koristi u brodogradnji, lasersko kompozitno zavarivanje može realizirati jednoplanu za zavarivanje, zamena tradicionalnog višeslojnog postupka zavarivanja. Ova promjena u velikoj mjeri skraćuje vrijeme zavarivanja, smanjuje deformaciju za zavarivanje, poboljšava produktivnost i kvalitet zavarivanja brodogradnje i povećava ukupnu stabilnost i pouzdanost brodskih struktura.
4) nova energija
Snaga baterija: U napalu zavarivanje baterije za zavarivanje novih energetskih vozila, lasersko kompozitno zavarivanje osigurava svoju preciznu kontrolu energije i visokokvalitetnog oblikovanja zavarivanja, efikasno sprečavajući da se elektrolit iz curenja i eksterne nečistoće od upada i produžavaju servisni vijek baterije.
-Neklearne elektrane: Koristi se za popravak cjevovoda za nuklearne elektrane, tehnologija može biti u složenim radnim uvjetima i visokim sigurnosnim standardima, kako bi se postigao pouzdan zavarivanje cjevovoda kako bi se osiguralo siguran i stabilan rad cjevovoda za nuklearnoj elektrani.
4. Trendovi razvoja
1) Inteligentna nadogradnja
Predstavljamo AI tehnologiju, kroz praćenje oblika rastopljenog bazena, temperature, stanja protoka i drugih ključnih parametara, upotreba inteligentnih algoritama za dinamički podešavanje laserske struje, struje luka i drugih parametara za zavarivanje. Predstavljen adaptivnim sistemom njemačke kompanije IPG, on može realizirati prilagodljivu kontrolu procesa zavarivanja, dodatno poboljšati stabilnost i konzistentnost kvalitete zavarivanja i prilagoditi se složenim i promjenom uvjetima zavarivanja.
2) Proboj materijala
je posvećen prevladavanju poteškoća za zavarivanje bakra, aluminijumske legure i drugih visoko reflektiranih materijala. Zbog velike reflektivnosti ovih materijala na laseru, tradicionalne metode zavarivanja sklone su niskom iskorištavanju energije, nestabilnost procesa zavarivanja i drugim problemima. Kroz razvoj novih procesa zavarivanja i optimizaciju metoda kombinacije topline, očekuje se da će se postići visokokvalitetno zavarivanje visoko reflektirajućeg materijala, što će snažno promovirati tehnološki razvoj električnih vozila i drugih polja.
3) Zelena proizvodnja
Odgovara čistim zaštitnim plinom, kao što su miscusu helium-argona itd. Da bi se smanjio čađe i prskanje generirane tijekom postupka zavarivanja i smanjite utjecaj na okoliš i zdravlje operatera. Istovremeno, daljnja optimizacija parametara zavarivanja poboljšavaju energetsku efikasnost, prema smjeru zelene i održive proizvodnje.
4) mikro-regulacija
Istražite novu metodu zavarivanja ultra brzog laserskog i mikro-lučkog kompozita za realizaciju nanoscale preciznog zavarivanja. Ova tehnologija ima široku aplikaciju iz oblasti proizvodnje medicinskog proizvoda i drugih izuzetno visokih preciznih zahtjeva, kako bi se zadovoljila potražnja za kvalitetnim zavarivanjem sitnih preciznih struktura i promovira razvoj tehnologije za proizvodnju mikro nano.
5. Upoređivanje tehnologije
| Indikator | Lasersko kompozitno zavarivanje | Tradicionalni laserski zavarivanje | Tradicionalni lučni zavarivanje |
| Brzina zavarivanja | Vrlo visok (5 - 10 m \/ min) | Visoko (3 - 6 m \/ min) | Nisko (0 5 - 2 m \/ min) |
| Dubina nepabilnosti topline | Vrlo duboko (do 25 mm) | Duboko (cca 15mm) | Plitko (obično)<10mm) |
| Trošak opreme |
Viši |
Visoko |
Niska |
| Primjenjivi scenarij |
Precizni zavarivanje i zavarivanje debelih ploča, posebno pogodno za visoko krajnje proizvodne polje sa visokim kvalitetama kvalitete i efikasnosti i raznovrsnim materijalima. |
Uglavnom se koristi za visoko precizno zavarivanje tankog ploče, kvalitet zavarivanja i precision povodom su vrlo visoki. | Pogodno za zavarivanje konvencionalnih konstrukcijskih komponenti, ekonovitije, relativno niske potrebe za tačnošću za zavarivanje scene. |
Laser kompozitno zavarivanje po jedinstvenim prednostima višeenergetske sinergije, sve više postaje neophodna osnovna tehnologija na polju visokog izrade. Sa kontinuiranom inovacijom i razvojem tehnologije, 3D štampanje u prostoru, fleksibilna elektronika i druga područja u nastajanju takođe pokazuju veliki potencijal za aplikaciju, nastavit će promovirati modernu proizvodnu industriju na kvalitetniji, efikasniji, inteligentniji smjer.
