Εισαγωγή:
Η συγκόλληση με λέιζερ είναι μια προηγμένη τεχνολογία συγκόλλησης με δέσμη υψηλής ενέργειας. Έχει υψηλή ενεργειακή πυκνότητα πηγής θερμότητας, γρήγορη ταχύτητα συγκόλλησης και μικρή παραμόρφωση συγκόλλησης. Η διαδικασία συγκόλλησης είναι εύκολο να επιτευχθεί ενοποίηση, αυτοματοποίηση και ευελιξία.
Οι μηχανές συγκόλλησης με λέιζερ χρησιμοποιούνται ευρέως στη βιομηχανική επεξεργασία και αντικαθιστούν σταδιακά τις παραδοσιακές μεθόδους συγκόλλησης. Λοιπόν, σε τι χρησιμοποιείται η συγκόλληση με λέιζερ;
Σε τι χρησιμοποιείται η συγκόλληση με λέιζερ;
Επί του παρόντος, η τεχνολογία συγκόλλησης με λέιζερ έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως σε διάφορους τομείς της βιομηχανίας.
1. Μπαταρία Νέας Ενέργειας
Μπορεί να εφαρμοστεί σε τετράγωνες, κυλινδρικές, μαλακές συνδέσεις κυψελών μπαταρίας και σε συγκόλληση συσκευασίας κελύφους. Η μπαταρία τροφοδοσίας αποσυναρμολογείται με τη χρήση μηχανής σήμανσης λέιζερ.
2. Υλικό Οικιακής Συσκευής
Χρησιμοποιείται ευρέως σε αλουμίνιο, ανοξείδωτο χάλυβα, σίδηρο, μέταλλο, πλαστικό και άλλα υλικά. Χρησιμοποιείται κυρίως σε πλυντήρια ρούχων, ψυγεία, κλιματιστικά και άλλες βιομηχανίες υλικού οικιακών συσκευών.
3. Αυτοκινητοβιομηχανία
Η τεχνολογία λέιζερ μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κοπή με λέιζερ και τη συγκόλληση εξαρτημάτων στην αυτοκινητοβιομηχανία. Όπως καντράν αυτοκινήτου, βαλβίδες, δακτύλιοι εμβόλων, παρεμβύσματα κυλίνδρων, σωλήνες εξάτμισης, φίλτρα, γεννήτριες αερόσακων αυτοκινήτων κ.λπ.
4. Ηλεκτρονικός Εξοπλισμός
Η επεξεργασία με λέιζερ είναι μια μέθοδος επεξεργασίας χωρίς επαφή που δεν παράγει μηχανική εξώθηση. Είναι ιδιαίτερα κατάλληλο για επεξεργασία στη βιομηχανία ηλεκτρονικών, όπως συγκόλληση με λέιζερ και σήμανση μετασχηματιστών με λέιζερ, συνδετήρες οπτικών ινών, αισθητήρες, διακόπτες κ.λπ.
5. Βιομηχανία Κοσμήματος
Οι μηχανές συγκόλλησης με λέιζερ κοσμημάτων χρησιμοποιούνται κυρίως για πλήρωση οπών, συγκόλληση σημείων οπών και επισκευή συγκόλλησης χρυσών και ασημένιων κοσμημάτων.
6. Βιομηχανία καλουπιών
Λόγω της λεπτότητάς της και της μικρής επίδρασής της στα υλικά, η συγκόλληση με λέιζερ ταιριάζει στις βιομηχανίες κατασκευής καλουπιών και μηχανημάτων υψηλής ακρίβειας. Όπως επισκευή ακριβείας πλαστικών καλουπιών, καλουπιών από καουτσούκ, καλουπιών σφράγισης, καλουπιών χύτευσης, καλουπιών σφυρηλάτησης και καλουπιών σύρματος.
Πλεονεκτήματα της συγκόλλησης με λέιζερ
1. Μεγάλη γκάμα εφαρμογών
Έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως σε βιομηχανίες αυτοκινήτων, χάλυβα, αεροδιαστημικής, ηλεκτρονικών, χημικών, μηχανημάτων και άλλων βιομηχανιών. Σε σύγκριση με την παραδοσιακή συγκόλληση, η συγκόλληση με λέιζερ μπορεί να συγκολλήσει υλικά και προϊόντα όπως ανοξείδωτο χάλυβα, κράματα αλουμινίου, ψηφιακά προϊόντα κ.λπ.
2. Υψηλή ενεργειακή πυκνότητα
Η διάμετρος του εστιακού σημείου είναι πολύ μικρή μετά την εστίαση της δέσμης λέιζερ υψηλής ισχύος. Η πυκνότητα ισχύος είναι υψηλή, έως 105 – 108 W/cm2, που είναι αρκετές τάξεις μεγέθους υψηλότερη από τη συγκόλληση τόξου. Μπορεί να συγκολλήσει υψηλή σκληρότητα, υψηλή ευθραυστότητα, υψηλό σημείο τήξης και υλικό υψηλής αντοχής.
3. Υψηλή ποιότητα συγκόλλησης
Ένα μεγαλύτερο βάθος συγκόλλησης μπορεί να επιτευχθεί μέσω του εφέ μικρής οπής κατά τη συγκόλληση. Η ραφή συγκόλλησης έχει πυκνή δομή και υψηλή αντοχή.
4. Μικρή παραμόρφωση υλικού
Η συγκόλληση με λέιζερ έχει εξαιρετικά υψηλές ταχύτητες θέρμανσης και ψύξης. Η ταχύτητα κρυστάλλωσής του είναι δεκάδες φορές υψηλότερη από αυτή της γενικής συγκόλλησης με σύντηξη. Η ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα είναι μικροσκοπική, η παραμόρφωση του υλικού είναι μικρή και δεν απαιτείται μεταγενέστερη επεξεργασία.
5. Ανόμοια υλικά μπορούν να συγκολληθούν
Μπορεί να συγκολλήσει ανόμοια ή ίδια μεταλλικά υλικά με υψηλά σημεία τήξης, υψηλή θερμική αγωγιμότητα και μεγάλες διαφορές στις φυσικές ιδιότητες.
6. Επεξεργασία χωρίς επαφή
Δεν υπάρχουν προβλήματα όπως απώλεια εργαλείου και αντικατάσταση εργαλείου, εξοικονόμηση ενέργειας και καμία ρύπανση.
7. Εύκαμπτες μέθοδοι συγκόλλησης
Η δέσμη λέιζερ καθοδηγείται εύκολα και μπορεί να μετατραπεί σε διάφορες κατευθύνσεις. Η ενέργεια της δέσμης λέιζερ μπορεί να ελεγχθεί με ακρίβεια. Και η ταχύτητα κίνησης είναι ρυθμιζόμενη. Σε συνδυασμό με CAD/CAM ή ρομπότ, μπορεί να σχηματίσει ένα πολυλειτουργικό σύστημα επεξεργασίας λέιζερ με γρήγορη ταχύτητα συγκόλλησης, υψηλή απόδοση και εύκολο αυτοματισμό.
Η Ανάπτυξη των Τεχνολογιών Συγκόλλησης με Λέιζερ
Με την πρόοδο των καιρών, η τεχνολογία συγκόλλησης με λέιζερ επίσης αναπτύσσεται συνεχώς. Οι ακόλουθες τεχνολογίες θα βοηθήσουν στην επέκταση του πεδίου εφαρμογής και στη βελτίωση του επιπέδου αυτόματου ελέγχου.
1. Συγκόλληση με λέιζερ καλωδίων πλήρωσης
Η συγκόλληση με λέιζερ γενικά δεν γεμίζει το σύρμα συγκόλλησης. Το κενό συναρμολόγησης της συγκόλλησης είναι πολύ υψηλό, κάτι που μερικές φορές είναι δύσκολο να εγγυηθεί στην πραγματική παραγωγή. Η χρήση συγκόλλησης λέιζερ με σύρμα πλήρωσης μπορεί να μειώσει σημαντικά τις απαιτήσεις κενού συναρμολόγησης. Για παράδειγμα, εάν δεν χρησιμοποιείται σύρμα πλήρωσης για μια πλάκα από κράμα αλουμινίου με πάχος 2 mm, το κενό μεταξύ των πλακών πρέπει να είναι μηδέν για να επιτευχθεί καλή διαμόρφωση.
2. Συγκόλληση με λέιζερ με περιστροφή δέσμης
Η περιστροφή της δέσμης λέιζερ για συγκόλληση μπορεί επίσης να μειώσει σημαντικά τη διάταξη συγκόλλησης και τις απαιτήσεις κεντραρίσματος δέσμης. Για παράδειγμα, όταν πλάκες από κράμα χάλυβα υψηλής αντοχής πάχους 2 mm συνδέονται με πισινό, το διάκενο μεταξύ των ραφών επιτρέπεται να αυξηθεί από 0,14 mm σε 0,25 mm, ενώ για πλάκες πάχους 4 mm, το διάκενο επιτρέπεται να αυξηθεί από 0,23 mm σε 0,30 χλστ. Το επιτρεπόμενο σφάλμα στην ευθυγράμμιση του κέντρου της δοκού και του κέντρου συγκόλλησης αυξάνεται από 0,25 mm σε 0,5 mm.
3. Διαδικτυακός εντοπισμός και έλεγχος ποιότητας συγκόλλησης με λέιζερ
Η χρήση σημάτων φωτός, ήχου και φόρτισης πλάσματος για την ανίχνευση της διαδικασίας συγκόλλησης με λέιζερ έχει γίνει πρόσφατα ένα καυτό ερευνητικό θέμα στο εσωτερικό και στο εξωτερικό. Μερικά ερευνητικά αποτελέσματα έχουν φτάσει στο επίπεδο ελέγχου κλειστού βρόχου.
Συμπέρασμα:
Με τη μέθοδο εστίασης δέσμης υψηλής ενέργειας, η συγκόλληση με λέιζερ μπορεί να επιτύχει βαθιά διείσδυση και ταχεία συγκόλληση. Αυτά είναι δύσκολο να επιτευχθούν σε άλλες διαδικασίες συγκόλλησης κατά τη διάρκεια της διαδικασίας συγκόλλησης. Η πρακτική έχει αποδείξει ότι η συγκόλληση με λέιζερ έχει ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών στη βιομηχανία επεξεργασίας.