Hegesztési ismeretek enciklopédiája: Rövid áttekintés az osztályozásról
és a lézerhegesztés hegesztési eljárásai
Az ipari termelésben a lézerhegesztést régóta alkalmazzák a repülőgépiparban,nagy pontosságú hegesztés, és speciális anyagok hegesztése. Az ipar fejlődésével és a technológia fejlődésével a lézerhegesztést egyre inkább alkalmazzák a közönséges anyagok hegesztésében. Ma a lézerhegesztés osztályozását fogjuk megvitatni. A lézerhegesztés egy hatékony és precíz hegesztési módszer, amely nagy energiasűrűségű lézersugarat használ hőforrásként az anyagok összeolvasztásához. Számos előnnyel rendelkezik, mint például a gyors hegesztési sebesség, a kis deformáció, a hegesztési környezet alacsony követelményei, a nagy teljesítménysűrűség, a mágneses mezők hatásának hiánya, a vezetőképes anyagokra való korlátozás hiánya, a vákuumos munkakörülmények hiánya, valamint a hegesztési folyamat során keletkező röntgensugárzás hiánya.
A lézeres hegesztést többféle szempontból is osztályozhatjuk:
- Lézer kimeneti energia üzemmód szerinti osztályozás:
- Folyamatos lézerhegesztés: A hegesztési folyamat során folyamatos és megszakítás nélküli hegesztési varrat alakul ki.
- Impulzuslézeres hegesztésMivel a hegesztett alkatrész felületére belépő energia szakaszos, minden egyes pulzáló fénypont a hegesztett munkadarab felületére hatva kör alakú hegesztési pontot hoz létre. Különböző lézerparamétereknek megfelelően különböző hegesztési formák érhetők el.
- A fókuszált lézerfolt teljesítménysűrűsége szerinti osztályozás:
- Lézeres hővezetéses hegesztés: A teljesítménysűrűség viszonylag alacsony, általában kevesebb, mint 10⁵ W/cm². A lézer energiát továbbít a hegesztett munkadarab felületére, a fém felületét az olvadáspont és a forráspont közötti hőmérsékletre melegítve. A hő hővezetés útján jut a fém belsejébe, így hegesztés jön létre, amely hasonló a volfrám inert hegesztéséhez.gázos (TIG) hegesztés.
- Lézeres mélyhegesztés (kulcslyukhegesztés): Amikor a fém felületére ható lézer teljesítménysűrűsége nagyobb, mint 10⁵ W/cm², a nagy teljesítményű lézersugár a fémanyag felületére hat, lokális olvadást okoz, és „kulcslyukat” hoz létre. A lézersugár a „kulcslyukon” keresztül behatol az olvadékfürdő belsejébe, és hegesztési varratot hoz létre.
- Szabályozási mód szerinti osztályozás:
- Kézi lézeres hegesztőgép
- Automatikus lézeres hegesztőgép
- Galvo lézeres hegesztőgép
- Lézertípus szerinti osztályozás:
- YAG lézeres hegesztőgép
- Félvezető lézeres hegesztőgép
- Szálas lézeres hegesztőgép
1. Repülő lézeres hegesztés
A repülő lézeres hegesztés ötvözi a távhegesztés, a galvanométerek és a manipulátorok előnyeit, és professzionális grafikus feldolgozó szoftverrel van felszerelve, hogy azonnali, többpályás hegesztést érjen el háromdimenziós térben.
Fő alkalmazások:
Olyan termékekhez alkalmazzák, mint az autó karosszériái, ülései és általános autóalkatrészei. Anyagait tekintve különféle általános anyagokhoz használható, mint például acéllemezek, hidegen hengerelt lemezek és alumíniumötvözetek, valamint kompozit anyagok és ötvözetanyagok, például magnézium-alumínium ötvözetek.
★ Előnyök:
- Bármilyen hegesztési formával kompatibilis
- Bármilyen hegesztési irányhoz alkalmas
- Felhasználó által meghatározott hegesztési/ponteloszlás
- Optimalizált feszültségeloszlás
- Nagysebességű ponthegesztésre, varrathegesztésre, átlapoláshegesztésre, tompahegesztésre, sarokhegesztésre és átlapoláshegesztésre alkalmas
- Valós idejű szinkronizáció a hegesztőfej és a robot között a lézerhegesztési folyamat felgyorsítása érdekében
- Kisebb alapterület-igény
- Alacsonyabb karbantartási és logisztikai költségek
2. Spirállézeres hegesztés
Ez egy lézeres hegesztési módszer, amely kettős ék alakú lézeroszcillációt alkalmaz, és egy speciális, a hegesztőfejre szerelt támolygó modullal valósítja meg. Ez lehetővé teszi, hogy a fókuszált fénypont spirális hegesztési varratot hozzon létre a hegesztőfej mozgása közben.
Fő alkalmazások:
Csuklóhegesztés, hőcserélők, csőhőcserélők, vastagcsövek hegesztése a kőolaj- és földgáziparban, karimahegesztés és alumíniumötvözetek hegesztése stb.
★ Előnyök:
- Szélesebb hegesztés
- Rendkívül magas feldolgozási ismételhetőség/folyamatstabilitás
- Jobb hegesztés
- Egyszerűbb utófeldolgozás és a hegesztett munkadarab simább felülete
- Kiváló alumíniumötvözet hegesztési képesség
3. Lézeres forrasztás
A lézeres forrasztás olyan eljárás, amely olyan hozaganyagot használ, amelynek olvadáspontja alacsonyabb, mint az alapfémé. A forrasztó hozaganyagot az olvadáspontjánál magasabb, de az alapfém olvadáspontjánál alacsonyabb hőmérsékletre melegítik. A folyékony forrasztó hozaganyag nedvesíti az alapfémet, kitölti a hézagot, és diffundál az alapfémmel, létrehozva a hegesztett alkatrészek csatlakozását.
Fő alkalmazások:
Alumínium karosszéria vázszerkezetek hegesztése, például a tető és az oldalfal közötti csatlakozás, valamint ajtók.
★ Előnyök:
- Csökkenti a tiszta lézerhegesztés hibáit, például a pórusokat, repedéseket és a termékek túlzott illesztési hézagjait
- Javítja a hegesztési szilárdságot és tökéletes hegesztési varratot eredményez
- Csak a forrasztó hozaganyag olvad meg forrasztás közben, az alapanyag nem.
- A forrasztott kötések kismértékű deformációja, sima és esztétikus megjelenés, alkalmas precíziós hegesztéshez, különböző anyagokból készült összetett alkatrészekhez
- Kis hőhatásövezet és nagy nyomószilárdság
4. Lézeres huzaltöltésű hegesztés
A lézeres huzaltöltésű hegesztés egy olyan módszer, amely az alapfémmel azonos vagy hasonló anyagú hozaganyagot használ. Az alapfémet és a forrasztó hozaganyagot megolvasztják, majd megszilárdítják, hogy hegesztési varratot hozzanak létre.
Fő alkalmazások:
Járművek és autóalkatrészek teljes karosszéria szerkezeti elemeinek hegesztése.
★ Előnyök:
- Csökkenti a tiszta lézerhegesztés hibáit, például a pórusokat és repedéseket
- Javítja a hegesztett termékek minősítési arányát, és kissé nagyobb hézagokat tesz lehetővé a hegesztett termékek között
- Az alapfém hegesztés közben megolvad, és a hegesztési szilárdság nagyobb, mint az alapféméé.
5. Oszcilláló forrasztás
Az ALO3-on keresztül integrálja a nyalábformálási és a hegesztéskövetési funkciókat ugyanabba a berendezésbe. A töltőhuzal mechanikus érzékelőként is használható.
Fő alkalmazások:
Fehér karosszériák lézeres forrasztása, főként tetőfedők és csomagtartófedők lézeres forrasztása, valamint autóalkatrészek forrasztása. Az alkatrészek ingadozása és a szerelvények hibái gyakran jelentősen megnövelik a lézeres forrasztás nehézségeit, ami rendkívül nehézkessé teszi a lézerhegesztési folyamat hibakeresését. Az oszcilláló forrasztás azonban hatékonyan képes beállítani a saját hegesztési irányát. A hegesztéskövetés és az automatikus fókusztávolság-kompenzáció funkcióival lehetővé teszi a lézersugár könnyű irányítását és fókuszálását, irányváltásokat valósít meg, magas automatizálási szinttel, gyors hegesztési sebességgel és nagy hatásfokkal rendelkezik, így fenntartva a hegesztési minőséget.
★ Előnyök:
- Hegesztéskövetés a munkadarab hegesztési pályájának valós idejű meghatározásához
- A hegesztési pálya adaptív beállítása az XYZ három irányában a munkadarab eltérő eltéréseihez igazítva a jó hegesztési minőség elérése érdekében
- Javítja a termékhegesztés állandóságát
6. Hárompontos forrasztás
A lencséhez egy kétpontos modult adnak hozzá. Hegesztés közben a forrasztó optikában található hárompontos modul egy sugarat három sugárra oszt el, megoldást kínálva a tűzihorganyzott acéllemezek forrasztására és a hegesztés repedésmentes laposabbá tételére.
Fő alkalmazások:
Alumíniumötvözetből készült fehér karosszériák forrasztása, tetőborítások és csomagtartó fedelek lézeres forrasztása, valamint autóalkatrészek forrasztása stb.
★ Előnyök:
- Stabilabb és megbízhatóbb forrasztási folyamat
- Gyorsabb sebesség
- Nagyobb szilárdság
- A tűzihorganyzott lemez hegesztési varratainak jobb megjelenése
- Online tisztítási folyamat
- Dinamikus energiaszabályozás
7. Több hullámhosszú hibrid hegesztés
Több hullámhosszú hibrid hegesztésegy innovatív hegesztési eljárás, amelyet a Lianying Laser úttörő munkájával fejlesztettek ki. Két különböző hullámhosszú lézersugarat helyez egymásra, így a két sugár tengelye a térben egybeesik. A fő hullámhosszú lézert főként hegesztésre használják, míg a másodlagos hullámhosszú lézert főként a hegesztőhuzal és az alapanyag előmelegítésére, csökkentve az olvadt fém hűlési sebességét a hegesztőfürdőben. Különösen alkalmas alumíniumötvözetekhez, magnéziumötvözetekhez, rézötvözetekhez stb.
★ Előnyök:
- Csökkenti a pórusok tartalmát
- Növeli a hegesztőgyöngy stabilitását és a hegesztési hatékonyságot
- Hatékonyan csökkenti a hőfeszültséget, csökkenti a repedéseket, javítja a hegesztési szilárdságot, és viszonylag egyenletes megjelenésű hegesztési varratokat eredményez.
Összefoglalva, jelenleg a lézeriparban összességében a külföldi technológiák és berendezések továbbra is vezető szerepet töltenek be. Ezek minden tekintetben átfogóan fejlettek, a lézeres hosztoktól és az optikai feldolgozófejektől kezdve a kiegészítő berendezésekig, mint például a hűtők, teljesítménymérők, hegesztés közbeni monitorozás, hegesztés utáni ellenőrzés és TCP kalibrátorok. A hazai vállalatok minden erőfeszítést megtesznek a lemaradásukért. A lézerhegesztési alkalmazások területén azonban Kína viszonylag közel került a nemzetközi haladó szinthez, számos magas színvonalú vállalat jelent meg és ért el kiváló eredményeket.
Közzététel ideje: 2025. szeptember 5.
