جهت توسعه جدید تکنولوژی جوشکاری دستگاه جوش لیزری

فناوری جوش دستگاه جوش لیزری مجموعه ای از فناوری لیزر، فناوری جوش، فناوری اتوماسیون، فناوری مواد، فناوری ساخت مکانیکی و طراحی محصول به عنوان یکی از فناوری های جامع است، تجسم نهایی نه تنها مجموعه کاملی از تجهیزات ویژه است، بلکه منعکس شده است. در فرآیند حمایت به عنوان بخش مهمی از فناوری ساخت پیشرفته، فناوری جوش لیزری چشم انداز کاربردی گسترده ای در صنعت ساخت هوانوردی آینده دارد. جهت توسعه فناوری جوش لیزری عمدتاً شامل جنبه های زیر است:

1. جوش لیزری سیم را پر کنید

دستگاه جوش لیزری معمولاً با سیم جوش پر نمی شود، اما الزامات ترخیص مونتاژ قطعه کار جوشکاری بسیار زیاد است، گاهی اوقات اطمینان از تولید واقعی دشوار است و محدوده کاربرد آن را محدود می کند. جوشکاری لیزری با پر کردن سیم می تواند تا حد زیادی نیاز به شکاف مونتاژ را کاهش دهد. به عنوان مثال، ضخامت صفحه آلیاژ آلومینیوم 2 میلی متر، اگر از سیم پرکننده استفاده نکنید، شکاف صفحه باید صفر باشد تا شکل دهی خوب حاصل شود، مانند استفاده از سیم φ1.6 میلی متر به عنوان فلز پرکننده، حتی اگر شکاف به 1 افزایش یابد. {4}} میلی متر، همچنین می تواند از تشکیل جوش خوب اطمینان حاصل کند. علاوه بر این، سیم پرکننده همچنین می تواند ترکیب شیمیایی یا برای جوشکاری چند لایه صفحه ضخیم را تنظیم کند.

2. جوش لیزری چرخشی پرتو

روش چرخش پرتو لیزر برای جوشکاری نیز می تواند الزامات مونتاژ قطعات جوشکاری و تراز پرتو را تا حد زیادی کاهش دهد. به عنوان مثال، در اتصال لب به لب ورق فولادی با استحکام بالا با ضخامت 2 میلی متر، فاصله مونتاژ درز مجاز از 0.14mm به 0.25mm افزایش می یابد. برای صفحات با ضخامت 4 میلی متر، افزایش از 0.23 میلی متر به 0.30 میلی متر است. خطای مجاز تراز بین مرکز تیر و مرکز جوش از 0.25mm به 0.5mm افزایش یافته است.

3. تشخیص آنلاین و کنترل کیفیت جوش لیزری

تشخیص فرآیند جوشکاری لیزری با استفاده از نور پلاسما، صدا و سیگنال‌های شارژ در سال‌های اخیر به یک موضوع داغ در داخل و خارج از کشور تبدیل شده است و نتایج تحقیقات کمی به درجه کنترل حلقه بسته رسیده است. سنسور مورد استفاده در سیستم تشخیص و کنترل کیفیت جوشکاری لیزری و عملکرد آن به طور خلاصه به شرح زیر معرفی می شود:

(1) سنسور مانیتورینگ پلاسما

1) سنسور نوری پلاسما (PS): نقش آن جمع آوری نور مشخصه پلاسما - سیگنال UV است.

2) سنسور شارژ پلاسما (PCS): از نازل به عنوان یک پروب برای تشخیص اختلاف پتانسیل بین نازل و قطعه کار به دلیل انتشار غیر یکنواخت ذرات باردار پلاسما (یون‌های مثبت، الکترون‌ها) استفاده کنید.

(2) عملکرد سیستم

1) نحوه فرآیند جوشکاری لیزری را شناسایی کنید. فرآیند جوشکاری فیوژن عمیق پایدار، سیگنال پلاسما، PS، PCS قوی هستند.

فرآیند جوشکاری هدایت حرارتی پایدار، بدون سیگنال پلاسما، PS، PCS تقریبا برابر با صفر.

در فرآیند جوشکاری ناپایدار در حالت، پلاسما به طور متناوب تولید و ناپدید می شود و به همین ترتیب سیگنال های PS و PCS به طور متناوب بالا و پایین می روند.

2) تشخیص دهید که آیا توان لیزر منتقل شده به ناحیه جوش طبیعی است یا خیر. هنگامی که سایر پارامترها ثابت می شوند، قدرت سیگنال PS و PCS به برق وارد شده به ناحیه جوشکاری مربوط می شود. بنابراین، نظارت بر سیگنال‌های PS و PCS می‌تواند متوجه شود که آیا سیستم راهنمای نوری عادی است و آیا قدرت ناحیه جوش در نوسان است یا خیر.

3) ردیابی خودکار ارتفاع نازل. سیگنال PCS با افزایش فاصله نازل - قطعه کار کاهش می یابد. کنترل حلقه بسته بر اساس این قانون می تواند فاصله ثابت بین نازل و قطعه کار را تضمین کند و ردیابی خودکار جهت ارتفاع را محقق کند.

4) بهینه سازی موقعیت فوکوس خودکار و کنترل حلقه بسته. در محدوده جوشکاری همجوشی عمیق، هنگامی که فوکوس پرتو نوسان می کند، سیگنال نوری پلاسما دریافتی توسط PS نیز تغییر می کند و سیگنال PS در بهترین موقعیت فوکوس (عمیق ترین سوراخ در این زمان) حداقل است. طبق این قانون می توان بهینه سازی خودکار و کنترل حلقه بسته موقعیت فوکوس را انجام داد، به طوری که نوسان موقعیت فوکوس کمتر از 0.2 میلی متر و نوسان عمق نفوذ کمتر از {{5} }.05 میلی متر.

 

برای جمع بندی:

افراد در کاربرد گسترده فناوری جوش لیزری به طور همزمان، همچنین به انجام تحقیقات عمیق در مورد آن ادامه می دهند، با توجه به کاستی های آن، استفاده از سایر منابع حرارتی عملکرد گرمایش برای بهبود گرمایش لیزری قطعه کار، اساس حفظ مزایای گرمایش لیزر، به طوری که لیزر و سایر منابع حرارتی با هم برای جوشکاری منبع حرارت کامپوزیت، عمدتاً لیزر و قوس، لیزر و قوس پلاسما، لیزر و جوشکاری کامپوزیت منبع حرارت القایی و جوشکاری پرتو لیزر دوگانه وجود دارد. جوشکاری کامپوزیت می تواند نفوذ جوش را افزایش دهد، عملکرد اتصال را بهبود بخشد، هزینه تجهیزات را کاهش دهد، سرعت جوشکاری و بهره وری را بهبود بخشد. به طور خلاصه، جوش لیزری دارای راندمان تولید بالا، کیفیت پردازش پایدار و قابل اعتماد و مزایای اقتصادی و اجتماعی خوبی است. در عصر تجهیزات جدید، مواد جدید، فناوری جدید و فرآیند جدید به طور بی پایان و به روز می شوند، تولیدکنندگان نه تنها باید ویژگی ها، مزایا و الزامات جوشکاری لیزر را درک کنند، بلکه بسیاری از نوآوری ها و روندهای آینده در این زمینه را نیز بشناسند. فقط از این طریق می توانیم روند فناوری را درک کنیم و همیشه در خط مقدم روزنامه تایمز قدم برداریم.