Fiind o tehnologie emergentă de prelucrare a metalelor, tehnologia de sudare cu laser poate realiza sudarea diferitelor materiale metalice și are o gamă largă de aplicații în industria de prelucrare a metalelor. Tehnologia de sudare cu laser adună un fascicul laser cu densitate mare de energie prin principiul reacției laser, care se caracterizează prin viteză mare și precizie și a fost folosit mai des în companiile de prelucrare de precizie a metalelor. Pentru a accelera dezvoltarea inovatoare a aparatelor de aer condiționat comerciale, GREE a introdus sudarea cu laser pentru a oferi o nouă modalitate de procesare și fabricare a pieselor din tablă pentru aparatele de aer condiționat comerciale și pentru a spori și mai mult competitivitatea calității produselor.
Context în aplicarea sudării cu laser
Industria de aer condiționat utilizează în prezent sudarea cu ecranare cu gaz, sudarea cu arc, sudarea cu reacție și alte metode de sudare pentru a obține o combinație etanșă de părți din tablă. Cu toate acestea, datorită metodelor de sudare de mai sus au dispersie de ieșire de energie, difuzie și alte caracteristici, există, în general, calitate slabă a sudurii, intensitatea muncii personalului, mediu de operare slab și alte probleme și însoțite de stropi de sudură, necesitatea de a trece prin post- proces de măcinare plat, care duce la creșterea continuă a costurilor de sudură, nu este propice dezvoltării pe termen lung a întreprinderilor și inovației tehnologice.
Studiu experimental al sudării cu laser
Studiul pilot GREE de sudare cu laser a început cu piese de tip cutie de comandă electrică cu scopul de a înlocui sudarea tradițională protejată cu gaz CO2 prin aplicarea sudării cu laser. Materia primă pentru piesele cutiei de comandă electrică este tabla zincată la cald, în general între 1,0 și 3,0mm grosime, ținând cont în principal de forma mai regulată a acestui tip de control electric piese de cutie, cusătura de sudură este în stare de distribuție spațială dreaptă, vedere tridimensională este prezentată în figură. Adâncimile excesive de sudură pot duce la sudarea pieselor, adăugând operații suplimentare, cum ar fi sudarea cu umplutură secundară, iar calitatea sudării cu umplutură este extrem de solicitantă atunci când sunt implicate piese etanșe la gaze și etanșate cu apă. Dacă adâncimea sudurii este prea mică, înălțimea sudurii poate fi prea mare, crescând volumul de lucru necesar pentru șlefuirea post-proces. Prin urmare, pentru relația dintre adâncimea sudurii și viteza de sudare, puterea laserului, în cercetarea experimentală este adesea folosită pentru a controla metoda variabilă, în diferite puteri de sudare cu laser, relația dintre adâncimea sudurii și viteza de sudare este prezentată în figura de mai jos.
Aplicații practice ale sudării cu laser
Aplicații în componentele comerciale ale tăvilor de apă
Ca parte cheie a unității comerciale răcite cu apă, etanșarea sudata a pieselor tăvii de apă este deosebit de importantă. Aceste piese sunt utilizate în principal pentru colectarea apei uzate circulante din unitatea răcită cu apă, carcasa este supusă la presiune mare a apei și trebuie să îndeplinească cerințele de rezistență la coroziune.
În comparație cu materialele tradiționale din oțel carbon, materialele din oțel inoxidabil au rezistivitate ridicată și coeficient ridicat de dilatare termică, combinate cu caracteristicile metalurgice de sudare ale materialului, producția actuală a pieselor comerciale pentru recipiente de apă utilizează în cea mai mare parte procesul de sudare în puncte cu rezistență plus modul de proces de sudare cu arc. Cu toate acestea, există anumite probleme și neajunsuri, în principal: deși sudarea prin puncte cu rezistență poate reduce eficient deformarea prin sudură a pieselor tăvii de apă, există semne evidente de indentare la îmbinările sudate, iar numărul de îmbinări sudate este mare, ceea ce afectează consistența calității piesele și crește volumul de lucru al procesului de șlefuire ulterioară.Și sudarea prin puncte cu rezistență este o formă discretă și independentă de conexiune punctuală, procesul de sudare în puncte a etanșării structurii pieselor cuvei de captare a apei este slabă. Deși sudarea manuală cu arc poate realiza sudarea continuă cu etanșare, după cum se arată mai jos, dar deformarea sudării cu arc din oțel inoxidabil, a la Numărul mare de sudare cu arc va provoca deformarea termică a părților plăcii de primire a apei, afectând poziția celui mai de jos punct al întregii piese, rezultând o stocare îndelungată a apei în piese, nu este propice pentru funcționarea stabilă pe termen lung. a unităților răcite cu apă.
Utilizarea sudurii cu laser pe marginea de îndoire a cerințelor de cusătură reziduală este ridicată, în general, laserul de 1500 W necesită o lățime de sudură de 2,5 mm sau mai puțin. Dacă sudarea este prea largă, poate exista pătrunderea sudurii, sudurile goale și deformarea, iar paralelismul întregii suduri este necesar să fie menținut într-un mod general consistent. În caz contrar, va exista umplere instabilă a sârmei, rezultând un mic decalaj în o secțiune a înălțimii de sudare este mare, secțiunea din mijloc doar pentru a îndeplini cerințele, în timp ce decalajul dintre capătul mare al sudurii goale, afectând grav calitatea pieselor, sudarea de umplutură secundară trebuie efectuată manual, dar reduce eficiența producției.
Sudarea cu laser facilitează, de asemenea, reducerea sau eliminarea sarcinii de lucru de șlefuire post-proces. Cu setările corecte ale parametrilor de sudare, este posibil să se reducă înălțimea de sudare și chiar să se obțină o planeitate de 0.1 mm, ceea ce este un avantaj pentru șlefuirea oțelului inoxidabil. Deoarece duritatea și rezistența oțelului inoxidabil 304 este mai mare decât De 5 ori mai mare decât cea a tablei galvanizate obișnuite, cantitatea de discuri de șlefuit consumată și cantitatea de muncă implicată este considerabil mai mare. Slefuirea unei înălțimi de sudură de 1,2 mm, lungimea sudurii din oțel inoxidabil de 100 mm necesită o medie de 5 minute, lucru de șlefuire continuă nu numai crește intensitatea forței de muncă a operatorului, dar crește și costul de producție al produsului, ceea ce nu este optimist pentru dezvoltarea întreprinderilor. Piesele din oțel inoxidabil sunt lustruite manual după sudare, așa cum se arată mai jos.
Pentru a schimba procesul existent, prin comunicare și cooperare cu producători avansati de echipamente laser din țară și din străinătate, am dezvoltat un robot industrial cu șase axe, un pistol automat de sudură cu laser și un sistem de control al alimentării firului, un banc de lucru flexibil integrat cu demonstrație programabilă și predare soluție de sudare automată cu laser. Soluția permite strângerea și poziționarea rapidă a diferitelor serii de piese prin proiectarea de dispozitive flexibile pentru a sincroniza schimbarea rapidă a pieselor. Calea de sudare este predată cu ajutorul unei pistolețe de capat robot de mână, făcând astfel automatizare operațiunile de sudare semnificativ mai puțin dificile și reducând aportul operatorilor specialiști în sudare.
Utilizarea actuală a sistemului de sudare cu laser robot cu șase axe pentru a suda piesele tăvii de apă, așa cum se arată în figură, puterea de sudare de 1500W, viteza medie de sudare de 1,4 m/min, întreaga prindere și poziționare costă 5 minute, predare manuală iar programarea costă 10 min, procesul de sudare 2 min, alte ajustări au durat 8 min, sudarea inițială a pieselor unei singure tavi de apă a durat 25 min, ca urmare a sudării din nou acest tip de Deoarece nu sunt necesare predare și alte ajustări pentru a suda din nou piesa, timpul mediu petrecut pe o singură piesă a tăvii de apă este de 7 minute în producția de masă și nu este necesară măcinarea pentru post-proces, nu sunt necesari operatori de sudură specializați, iar costurile procesului sunt reduse cu mai mult de 25 la sută.
Aplicații în componente comerciale ale cadrului de susținere
Ca scheletul structurii mașinii externe comerciale, există o cantitate mare de părți ale cadrului de susținere, care sunt proiectate într-o structură lungă, asemănătoare unei cutii, pentru a facilita asamblarea și suportul de încărcare. Deoarece acest tip de piesă joacă în principal rolul de suport al cadrului. în interiorul cutiei, nu este în contact direct cu mediul extern și, prin urmare, nu are cerințe ridicate pentru rezistența la coroziune. Stratul galvanizat de tablă galvanizată nu oferă doar ecranare fizică, ci și protecție electrochimică substratului de oțel, făcându-l un cost- material din oțel eficient.
Stratul galvanizat de tablă galvanizată nu oferă doar ecranare fizică, ci și protecție electrochimică substratului de oțel, făcându-l un material de oțel rentabil. Motivul pentru aceasta este marea diferență între proprietățile fizice ale stratului de zinc și ale oțelului carbon de bază. în timpul sudării tablei de oțel zincat (acoperirea cu zinc are un punct de topire de 420 grade și un punct de fierbere de 908 grade, în timp ce oțelul de bază are un punct de topire de 1300 grade și un punct de fierbere de 2861 grade). acoperirea cu zinc precede deci topirea oțelului de bază, fenomen care poate avea un impact semnificativ asupra procesului de sudare și a calității tablei de oțel zincat.
În prezent, cele trei procese principale de sudare pentru piesele cadrului suport sunt sudarea prin puncte cu rezistență, sudarea cu arc electric și sudarea cu laser. Pentru sudarea prin puncte cu rezistență, prezența unui strat galvanizat face ca electrodul să fie susceptibil de aliere cu stratul de zinc în timpul sudării, ceea ce accelerează sudarea. procesul de oxidare pe suprafața electrodului de cupru și necesită operatorului să lustruiască continuu vârful electrodului, reducând astfel durata de viață a electrodului de cupru. Când se utilizează sudarea manuală cu arc, datorită punctului de fierbere scăzut al zincului, atunci când arcul este mai întâi atinge stratul galvanizat, zincul se vaporizează rapid, iar vaporii de zinc rezultați sunt ejectați în exterior, ceea ce poate determina cu ușurință ca sudarea să producă particule de zgură, porozitate și stropire, rezultând diferențe mari în planeitatea suprafeței de sudare, crescând volumul de lucru post- șlefuirea procesului și un pericol major de calitate pentru piesele care trebuie să fie etanșe la gaz și la apă, așa cum se arată în diagrama de mai jos. Există un mor Fenomenul evident de volatilizare a stratului de zinc în sudarea pieselor sudate prin sudare manuală cu arc, în special în apropierea capătului mijlociu și posterior, unde există un bazin mai mare de spray topit, ceea ce duce la apariția unor probleme de calitate, cum ar fi tumori de sudură și porozitate.
Aplicarea sudurii cu laser nu numai că îmbunătățește rezistența și rigiditatea cusăturii de sudură, dar rezolvă și problemele sudării tradiționale prin puncte de rezistență la sudarea tablelor de oțel galvanizat și a tablelor de oțel de înaltă rezistență, cum ar fi deformarea mare la sudare, planeitatea scăzută a îmbinărilor de sudură, ușor de a produce goluri și rezistență redusă a materialului de bază. Piese de cadru de suport comercial în utilizarea procesului de sudare cu laser, deoarece laserul poate fi o densitate mare de energie într-un spațiu mic sub pătrunderea sudurii, astfel încât forma de sudură pentru sudarea intermitentă, din proprietățile mecanice ale datelor de testare, utilizarea sudării cu laser după rezistența sudurii poate fi cu aproximativ 30 la sută mai mare decât sudarea prin puncte cu rezistență, așa cum se arată în figura de mai jos.
