Sudarea hibridă cu laser (LHW), ca un proces avansat de sudură, combină organic un laser cu energie mare cu o sursă de căldură cu arc electric (cunoscută în mod obișnuit sub numele de sudură cu gaz (MAG) cu gaz (MAG) cu gaz (TIG) cu gaz (TIG) cu gaz (TIG), cu gaz (TIG), cu gaz (Tigsten). În timpul procesului de sudare, aceste două surse de căldură sunt sinergizate precis în dimensiunile timpului și spațiului. Laserul cu energie mare, cu densitatea sa de energie extrem de mare, topește rapid materialul de bază și creează un efect mic de gaură, în timp ce sursa de căldură a arcului se umple și extinde bazinul topit prin utilizarea capacității sale de penetrare ridicată. Cei doi se completează reciproc pentru a îmbunătăți considerabil calitatea și eficiența sudării, trecând prin limitările metodelor tradiționale de sudare unice.
1. Componentele de bază
1) Laser
-Aser Fiber: cu o eficiență ridicată, o calitate bună a fasciculului, întreținere ușoară și alte avantaje remarcabile, utilizate pe scară largă în sudarea compusă laser modernă. Structura sa compactă și modul de transmisie flexibil, ușor de integrat în sistemul de sudare automat.
-CO₂ Laser: cu o istorie lungă și o putere stabilă de putere, mai are aplicații importante în unele domenii industriale specifice, cum ar fi sudarea plăcilor groase și alte scenarii.
2) Sisteme ARC
-Mig/MAG: Datorită vitezei de sudură rapidă și a ratei mari de depunere, este potrivit în special pentru sudarea materialelor cu plăci medii și groase și poate îmbunătăți eficient eficiența producției, asigurând în același timp calitatea sudării.
-Tig: Cu stabilitatea arcului, precizia procesului de sudare și caracteristicile controlabile, a devenit alegerea preferată în domeniul sudării de precizie și este utilizat în mod obișnuit pentru sudarea plăcilor subțiri și componente cu cerințe extrem de ridicate pentru calitatea sudurii.
3) Mecanismul de alimentare a sârmei
În timpul procesului de sudare, mecanismul de alimentare cu sârmă umple firul cu exactitate și sincron. Controlând în mod rezonabil viteza și unghiul de alimentare a sârmei, poate îmbunătăți eficient geometria și calitatea de modelare a cusăturii de sudură și poate asigura rezistența și densitatea cusăturii de sudură.
4) Sistem de control
Sistemul de control avansat monitorizează și ajustează puterea laser, curentul arcului, viteza de sudare și alți parametri cheie în timp real. Cu tehnologia senzorului și algoritmii inteligenți, în funcție de feedback-ul în timp real în procesul de sudare, optimizează dinamic efectul sinergic al celor două surse de căldură pentru a asigura stabilitatea și consistența procesului de sudare.
5) Sistem de răcire
Sistemul de răcire răcește continuu laserul, pistolul de sudare cu arc și alte componente cheie pentru a împiedica echipamentul să se supraîncălzească din cauza funcționării cu sarcină mare de lungă durată. Răcirea stabilă garantează fiabilitatea și durata de viață a performanței echipamentului și este un suport important pentru menținerea funcționării stabile a sistemului de sudare.
2. Avantajele unice
1) Eficiență ridicată și economie de energie
Comparativ cu sudarea tradițională cu arc, viteza sudurii compuse laser este mult crescută cu 30% - 50%. În timpul unității poate finaliza mai multe lucrări de sudare, îmbunătățind semnificativ productivitatea. În același timp, utilizarea sa energetică este mai mare, consumul de energie este redus semnificativ, în conformitate cu nevoile de dezvoltare ale producției ecologice industriale moderne.
2) Seam de sudură de înaltă calitate
Raportul mare de adâncime-lățime: poate ajunge la un uimitor 10: 1, care poate realiza o adâncime mai profundă de fuziune, menținând în același timp o lățime mai restrânsă de sudură și reducând zona afectată de căldură a materialului de bază.
-Isru distorsionare a căldurii: controlul precis al sursei de căldură și un proces de sudare rapidă reduce considerabil gradul de distorsiune a căldurii structurii sudate, ceea ce este crucial pentru părțile de sudare cu cerințe de precizie dimensională strictă.
-Federi lipsite de viață: Efectul sursei de căldură sinergice reduce efectiv generarea de defecte, cum ar fi porozitatea și fisurile din sudură și îmbunătățește calitatea internă și proprietățile mecanice ale sudurii.
3) Adaptabilitatea puternică
O gamă largă de materiale sudabile: acoperirea oțelului, aluminiului, titanului și a altor materiale metalice, fie că este vorba de oțel structural obișnuit sau de un câmp aerospațial al materialelor din aliaj de titan de înaltă calitate, sudarea compusă laser poate prezenta o performanță bună de sudare.
-Coleranță înaltă pentru decalajul de asamblare: capabil să se adapteze la decalajul de asamblare a 0. 5 - 1 mm, reducând cerințele de precizie de asamblare ale sudurii și îmbunătățind comoditatea și flexibilitatea producției.
4) economie
În ciuda costului relativ ridicat al achiziției de echipamente în stadiul incipient, pe termen lung, datorită vitezei sale eficiente de sudare, a reelaborațiilor minime și a consumului redus de energie, poate reduce semnificativ costurile generale de producție, cu avantaje economice semnificative.
3. Aplicații tipice
1) Fabricarea auto
În sudarea corpului motoarelor Tesla, laser - Mig Composite Welding strălucește. Realizează conexiunea corporală de înaltă rezistență, reduce eficient numărul de părți ale structurii corpului, nu numai că îmbunătățește rezistența și siguranța generală a corpului, dar reduce și greutatea mașinii prin proiectarea ușoară, îmbunătățește eficiența energetică și împinge industria auto să se dezvolte în direcția mai eficientă și mai ecologică.
2) aerospațial
Sudarea cu pielea aripilor Airbus A380 adoptă tehnologie de sudare compozită laser. Această tehnologie a rezolvat cu succes problema deformării ușoare a sudării structurii cu pereți subțiri și, în același timp, asigurând rezistența structurală și performanța aerodinamică a aripii, îndeplinește cerințele stricte ale câmpului aerospațial pentru o precizie ridicată și fiabilitate ridicată a pieselor și oferă un suport tehnologic cheie pentru proiectarea ușoară și de înaltă performanță a vehiculelor aerospatiale.
3) Industria grea de construcții navale
Pentru placa groasă de oțel de mai mult de 20 mm utilizată în mod obișnuit în construcții navale, sudarea compozită laser poate realiza o penetrare a sudurii cu un singur pas, înlocuind procesul tradițional de sudare cu arc multi-pass. Această schimbare scurtează foarte mult timpul de sudare, reduce deformarea sudării, îmbunătățește productivitatea și calitatea de sudare a construcției navale și îmbunătățește stabilitatea și fiabilitatea generală a structurilor de nave.
4) Energie nouă
Power Battery Pack: În suferința de etanșare a pachetului de baterii de noi vehicule cu energie noi, sudarea compozită laser asigură sigilarea și siguranța bateriei în virtutea controlului său precis de energie și a modelării de sudură de înaltă calitate, împiedicând efectiv apariția electrolitei de la scurgerea și preluarea duratei de serviciu a bateriei.
-Cepune centrală electrică nucleară: utilizată pentru repararea conductelor centralei nucleare, tehnologia poate fi în condiții de lucru complexe și standarde ridicate de siguranță, pentru a realiza repararea fiabilă de sudură a conductelor, pentru a asigura funcționarea sigură și stabilă a sistemului de conducte nucleare.
4. Tendințe de dezvoltare
1) Actualizare inteligentă
Introducerea tehnologiei AI, prin monitorizarea în timp real a formei piscinei topite, a temperaturii, a stării de curgere și a altor parametri cheie, utilizarea algoritmilor inteligenți pentru a regla dinamic puterea laser, curentul arc și alți parametri de sudare. Reprezentat de sistemul de adaptare al companiei IPG germane, poate realiza controlul adaptiv al procesului de sudare, îmbunătățește în continuare stabilitatea și consistența calității sudării și se adaptează la condițiile de sudare complexe și în schimbare.
2) Descoperirea materială
se angajează să depășească dificultățile de sudare ale cuprului, aliajului de aluminiu și altor materiale extrem de reflectoare. Datorită reflectivității ridicate a acestor materiale la laser, metodele tradiționale de sudare sunt predispuse la utilizarea scăzută a energiei, instabilitatea procesului de sudare și alte probleme. Prin dezvoltarea de noi procese de sudare și prin optimizarea metodelor de combinație a surselor de căldură, este de așteptat să obțină o sudare de înaltă calitate a materialelor extrem de reflectoare, ceea ce va promova puternic dezvoltarea tehnologică a vehiculelor electrice și a altor domenii.
3) Fabricarea verde
Potriviți gazul de protecție curat, cum ar fi amestecul de heliu-argon etc. În același timp, optimizarea suplimentară a parametrilor de sudare, îmbunătățirea eficienței energetice, spre direcția fabricării verzi și durabile.
4) Micro-reglare
Explorați noua metodă de sudare a compozitului cu laser ultra-rapid și micro-arc pentru a realiza sudare de precizie la nano-scală. Această tehnologie are o perspectivă largă de aplicație în domeniul producției de dispozitive medicale și a altor cerințe de precizie extrem de ridicate, pentru a răspunde cererii de sudare de înaltă calitate a structurilor de precizie minuscule și pentru a promova dezvoltarea tehnologiei de fabricație micro-nano.
5. Comparație tehnologică
| Indicator | Sudarea compusă laser | Sudarea tradițională cu laser | Sudarea tradițională cu arc |
| Viteza de sudare | Foarte mare (5 - 10 m/min) | High (3 - 6 m/min) | Low (0. 5 - 2 m/min) |
| Adâncimea capacității de topire | Foarte adânc (până la 25 mm) | Adânc (aprox. 15mm) | Superficial (de obicei<10mm) |
| Costul echipamentului |
Superior |
Ridicat |
Scăzut |
| Scenariu aplicabil |
Sudarea cu precizie și sudare cu plăci groase, în special potrivite pentru câmpurile de fabricație de înaltă calitate, cu cerințe de înaltă calitate și eficiență și materiale diverse. |
Utilizate în principal pentru sudarea cu plăci subțiri de înaltă precizie, cerințele de calitate și precizie a sudurii din ocazie sunt foarte mari. | Potrivit pentru sudarea componentelor structurale convenționale, cerințe de precizie de sudare mai sensibile, relativ reduse ale scenei. |
Sudarea compusă laser în virtutea avantajelor unice ale sinergiei multi-energie, devine din ce în ce mai mult o tehnologie de bază indispensabilă în domeniul producției de înaltă calitate. Odată cu inovația și dezvoltarea continuă a tehnologiei, imprimarea 3D în spațiu, electronice flexibile și alte zone emergente arată, de asemenea, un potențial mare de aplicare, va continua să promoveze industria modernă a producției într-o direcție mai de înaltă calitate, mai eficientă și mai inteligentă.
