Laserové zváranie je efektívna a presná metóda zvárania, ktorá využíva ako zdroj tepla laserový lúč s vysokou hustotou energie, ale tento proces vyžaduje konzistentnosť medzi laserovým lúčom a veľkosťou zvarového švu. Relatívne povedané, plynové oblúkové zváranie kovov a sériové zváranie sú lepšie pri zvládaní situácií, keď sú veľkosti medzier nekonzistentné. Preto niektorí výrobcovia automobilov kombinujú laserové zváranie a zváranie plynom, aby dosiahli ideálne výsledky zvárania.
V súčasnosti kupujúci automobilov kladú čoraz väčšie nároky na kvalitu a výkon svojich produktov. Na uspokojenie potrieb zákazníkov je potrebná neustála inovácia procesov.
To isté platí pre procesy laserového zvárania. Výrobcovia automobilov dúfajú, že prijmú procesy s rýchlejšou rýchlosťou zvárania a kratšími výrobnými cyklami pri zabezpečení kvality produktu a zachovaní určitej flexibility zvárania pre rôzne veľkosti medzier. Tradičné procesy laserového zvárania dnes už nedokážu splniť tieto dve výrobné požiadavky.
Úspešná aplikácia laserového tvrdého spájkovania, hybridného zváracieho procesu, ktorý kombinuje laserové zváranie s plynovým oblúkovým zváraním (GMAW), však tento problém zvárania vyriešila. Vieme, že laserové zváranie vytvára veľmi úzku taveninu. Veľkosť taveniny je úmerná hĺbke zvárania a šírke zvaru, čím sa dosahuje veľmi vysoká rýchlosť zvárania. Avšak kvôli veľmi malému ohniskovému priemeru laserového lúča si laserové zváranie nemôže ľahko poradiť so situáciami, keď sa šírka švu výrazne líši od priemeru laserového lúča. Hustota energie oblúkového zvárania v ochrannej atmosfére plynu (GMAW) je nízka, čo môže vytvárať veľké svetelné škvrny na povrchu materiálov a môže produkovať dobré zváracie efekty pre rôzne šírky švov.
Teraz bol tento hybridný zvárací proces testovaný na niektorých automobilových výrobných linkách a zvárací efekt je veľmi ideálny.
Úvod do technológie laserového hybridného zvárania
Na rozdiel od operácií montážnej linky s určitou postupnosťou procesu, hybridné zváranie zahŕňa súčasné vykonávanie dvoch metód zvárania v rovnakom procese. Rôznu silu a charakteristiky zvárania je možné nastaviť výberom rôznych parametrov procesu oblúkového zvárania a laserového zvárania. V porovnaní s jedným procesom sa hĺbka zvárania a rýchlosť zvárania pri kombinovanom procese výrazne zlepšili. Kov sublimuje v dutine zvárania a reaguje s plazmou oblúka. Absorpcia žiarenia Nd:YAG lasera v plazme je zanedbateľná. Úpravou pomeru výkonu laserového zvárania a oblúkového zvárania môže byť rýchlosť a flexibilita zvárania navrhnutá tak, aby sa vyrovnala s rôznymi šírkami zvarov, aby sa dosiahli rôzne efekty zvárania.
V porovnaní s čistou technológiou laserového zvárania má technológia laserového hybridného zvárania nasledujúce výhody: má vysokú schopnosť premosťovať medzery, lepšiu okamžitú šírku a hĺbku prieniku, širší rozsah použitia a lepšiu húževnatosť zvárania. V porovnaní s procesom zvárania jedným plynovým oblúkom (GMAW) vykazuje hybridné laserové zváranie vyššiu rýchlosť zvárania, hlbší prienik pri vysokej rýchlosti, menší prívod tepla, vyššiu pevnosť zvárania a užší vytvorený zvar.
V porovnaní s tradičným laserovým zváraním môže hybridný proces laserového zvárania kombinujúci laserové zváranie a zváranie plynovým oblúkom vytvoriť väčší zvarový kúpeľ. Preto môže proces hybridného laserového zvárania spĺňať požiadavky na zváranie širokých zvarových komponentov, ktoré nie sú použiteľné pre konvenčnú laserovú technológiu.
Aplikácia laserového zvárania v automobilovom priemysle
Laserové hybridné zváranie môže poskytnúť vysokú rýchlosť zvárania a silný prienik, ale potrebný tepelný príkon je výrazne znížený. V porovnaní s konvenčnými procesmi zvárania drôtom sa rýchlosť zvárania laserového hybridného zvárania zvýšila približne o 30 percent. Dôvod, prečo technológia laserového hybridného zvárania dokáže vyvážiť hĺbkovú penetráciu a dobrý zvárací výkon, je ten, že laserový lúč má vysokú hustotu energie a zvárací drôt môže úplne vyplniť prierez zvaru. Pred niekoľkými rokmi bol tento proces zvárania propagovaný a používaný medzi poprednými dodávateľmi automobilového priemyslu.
Dobrá aplikácia technológie laserového hybridného zvárania pri zváraní bočných panelov výrazne zlepšila automatizáciu zvárania. V porovnaní s tradičným zváraním plynovým oblúkom
Výrobná linka na laserové hybridné zváranie môže ušetriť takmer polovicu výrobného priestoru;
Znížte spotrebu zváracieho drôtu o 80 percent;
Zvýšte rýchlosť zvárania o 30 percent;
V porovnaní s tradičným procesom zvárania plynovým oblúkom šetrí laserové hybridné zváranie takmer 30 percent ľudskej práce.
Proces laserového zvárania kompozitov
Pri vykonávaní laserového hybridného zvárania) sa v oblasti zvárania generujú dva zváracie oblúky, laserový lúč na prednom konci sa používa na zváranie spodnej časti a potom sa proces zvárania plynovým oblúkom používa na uzavretie medzery a zväčšenie hrúbky zvaru.
Vysoká flexibilita je dôležitou vlastnosťou hybridných zváracích procesov. Napríklad je možné nastaviť tri rôzne výstupné výkony na základe požadovaného zváracieho efektu. Týmto spôsobom môže operátor navrhnúť parametre výstupného výkonu počas hybridného procesu zvárania a použiť geometriu zvaru, aby nastavil dráhu zvárania a zvolil primeranú rýchlosť zvárania. Hĺbka zvárania môže byť komplexne nastavená kombináciou výkonu lasera, ohniskového priemeru a rýchlosti zvárania. Okrem toho je možné použiť dva rôzne typy kovových zváracích drôtov na dosiahnutie lepších výsledkov zvárania.
O HGTECH: HGTECH je priekopníkom a lídrom v oblasti laserových priemyselných aplikácií v Číne a autoritatívnym poskytovateľom globálnych riešení na spracovanie laserom. Komplexne sme usporiadali laserové inteligentné stroje, meracie a automatizačné výrobné linky a inteligentnú výstavbu tovární, aby sme poskytli celkové riešenia pre inteligentnú výrobu.
