Lasersko hibridno varjenje (LHW) kot napredni postopek varjenja organsko združuje visokoenergijski laser z električnim ločnim virom toplote (splošno znano kot MIG-kovinsko varjenje plina, mag-kovinsko aktivirano plin (MAG) in varjenje TIG-TIG-TIGSten-Elerno plin (TIG)). Med postopkom varjenja sta ta dva vira toplote natančno sinergizirana v dimenzijah časa in prostora. Visokoenergijski laser z izjemno visoko energijsko gostoto hitro stopi osnovni material in ustvari majhen učinek luknje, medtem ko vir toplote loka napolni in širi staljeni bazen z uporabo njegove visoke zmogljivosti. Dva dopolnjujeta drug drugega, da bi močno izboljšala kakovost in učinkovitost varjenja, s čimer se prebijeta v omejitvah tradicionalnih metod enotnega varjenja.
1. Jedrne komponente
1) laser
-LASER VIBER: Z visoko učinkovitostjo, dobro kakovostjo žarka, enostavno vzdrževanje in drugimi izjemnimi prednosti, ki se široko uporabljajo pri sodobnem laserskem kompozitnem varjenju. Njegova kompaktna struktura in prilagodljiv način prenosa, ki ga je enostavno vključiti v avtomatizirani varilni sistem.
-CO₂ Laser: Z dolgo zgodovino in stabilno močjo ima še vedno pomembne aplikacije na nekaterih specifičnih industrijskih področjih, kot so debelo varjenje plošč in drugi scenariji.
2) ARC sistemi
-MIG/MAG: Zaradi hitrega varjenja in visoke hitrosti nalaganja je še posebej primeren za varjenje srednje in debelih plošč in lahko učinkovito izboljša učinkovitost proizvodnje, hkrati pa zagotavlja kakovost varjenja.
-Tig: S svojo stabilnostjo, natančnostjo varjenja in nadzorovanimi lastnostmi je postala prednostna izbira na področju natančnega varjenja in se običajno uporablja za varjenje tankih plošč in sestavnih delov z izjemno visokimi zahtevami za kakovost zvara.
3) Mehanizem za hranjenje žic
Med postopkom varjenja mehanizem za hranjenje žic natančno in sinhrono napolni žico. Z razumnim nadzorom hitrosti in kota za hranjenje žice lahko učinkovito izboljša geometrijo in oblikovanje kakovosti zvarnega šiva ter zagotovi moč in gostoto varilnega šiva.
4) Kontrolni sistem
Napredni krmilni sistem spremlja in v realnem času prilagodi lasersko moč, ločni tok, hitrost varjenja in druge ključne parametre. S senzorsko tehnologijo in inteligentnimi algoritmi, glede na povratne informacije v realnem času v procesu varjenja, dinamično optimizirajo sinergistični učinek obeh virov toplote, da zagotovite stabilnost in doslednost postopka varjenja.
5) Hladilni sistem
Hladilni sistem nenehno hladi lasersko, ločno varilno pištolo in druge ključne komponente, da prepreči pregrevanje opreme zaradi dolgoletnega delovanja z veliko obremenitvijo. Stabilno hlajenje zagotavlja zanesljivost in življenjsko dobo zmogljivosti opreme in je pomembna podpora za ohranjanje stabilnega delovanja varilnega sistema.
2. Edinstvene prednosti
1) Visoka učinkovitost in varčevanje z energijo
V primerjavi s tradicionalnim lokom se hitrost laserskega kompozitnega varjenja močno poveča za 30% - 50%. V enoti lahko čas zaključi več varilnega dela, kar bistveno izboljša produktivnost. Hkrati je njegova poraba energije večja, poraba energije se znatno zmanjša, v skladu z razvojnimi potrebami sodobne industrijske zelene proizvodnje.
2) visokokakovosten varilni šiv
Veliko razmerje med globino in širino: lahko doseže neverjetno 10: 1, ki lahko uresniči globljo globino fuzije, hkrati pa ohranja ožjo širino zvara in zmanjšuje toplotno prizadeto območje osnovnega materiala.
-LOW TEGA POSTAVITEV: Natančen nadzor toplote in postopek hitrega varjenja močno zmanjšuje stopnjo izkrivljanja toplote varjene strukture, kar je ključnega pomena za varilne dele s strogimi zahtevami dimenzijske natančnosti.
-Lah okvare: Sinergistični učinek vira toplote učinkovito zmanjšuje nastajanje napak, kot sta poroznost in razpoke v zvaru, ter izboljša notranjo kakovost in mehanske lastnosti zvara.
3) Močna prilagodljivost
Široka paleta zvarljivih materialov: pokrivanje jekla, aluminija, titana in drugih kovinskih materialov, ne glede na to, ali gre za navadno konstrukcijsko jeklo ali vesoljsko polje višjega cenovnega titanijevega materiala, lasersko kompozitno varjenje lahko kaže dobro varjenje.
-High Toleranca za vrzel montaže: Sposobnost se prilagoditi vrzeli montaže 0. 5 - 1 mm, zmanjšanje natančnih zahtev sklopa varjenja in izboljšanje udobja in prilagodljivosti proizvodnje.
4) Gospodarstvo
Kljub sorazmerno visokim stroškom pridobivanja opreme v zgodnji fazi, dolgoročno zaradi učinkovite hitrosti varjenja, minimalne predelave in nizke porabe energije, lahko znatno zmanjša celotne proizvodne stroške, z znatnimi gospodarskimi prednosti.
3. Tipične aplikacije
1) Avtomobilska proizvodnja
V telesnem varjenju Tesla Motors sije laser - MIG sestavljeno varjenje. Readurira visoko trdno povezavo telesa, učinkovito zmanjšuje število delov telesne strukture, ne samo izboljša skupno moč in varnost telesa, ampak tudi zmanjšuje težo avtomobila z lahkim dizajnom, izboljša energijsko učinkovitost in spodbuja avtomobilsko industrijo, da se razvije v smeri učinkovitejše in bolj okolju prijazne.
2) Aerospace
Krmilno kožno varjenje Airbus A380 sprejme lasersko kompozitno tehnologijo varjenja. Ta tehnologija je uspešno rešila problem lahke deformacije tankostenskega strukturnega varjenja, in hkrati zagotavlja strukturno moč in aerodinamično delovanje krila, izpolnjuje stroge zahteve vesoljskega polja za visoko natančnost in visoko zanesljivost delov ter zagotavlja ključno tehnološko podporo za lahka in visoka konferenca za oblikovanje vozil Aerospace.
3) Težka industrija ladjedelnice
Za debelo jekleno ploščo več kot 20 mm, ki se običajno uporablja pri ladijski gradnji, lahko lasersko kompozitno varjenje uresniči penetracijo z enim prehodom in nadomesti tradicionalni postopek varjenja z več pasom. Ta sprememba močno skrajša čas varjenja, zmanjša deformacijo varjenja, izboljša produktivnost in kakovost varjenja ladjedelništva ter poveča splošno stabilnost in zanesljivost ladijskih struktur.
4) Nova energija
Power Battery Pack: Pri tesnjenju varjenja novih energetskih vozil lasersko kompozitno varjenje zagotavlja tesnjenje in varnost baterijskega paketa na podlagi natančnega nadzora energije in kakovostnega zvara, kar učinkovito preprečuje, da bi elektrolit puščal in izpustil vdor v baterijo.
-Nuklearna elektrarna: Tehnologija je lahko v zapletenih delovnih pogojih in visokih varnostnih standardih, ki se uporablja za popravilo cevovodov za jedrsko elektrarno, za zanesljivo popravilo plinovodov, da se zagotovi varno in stabilno delovanje cevovodov jedrske elektrarne.
4. Trendi razvoja
1) Inteligentna nadgradnja
Uvajanje tehnologije AI s pomočjo spremljanja oblike staljenega bazena, temperature, stanja pretoka in drugih ključnih parametrov v realnem času uporaba inteligentnih algoritmov za dinamično prilagajanje laserskega moči, lokalnega toka in drugih parametrov varjenja. Zastopani s prilagoditvenim sistemom nemškega podjetja IPG, lahko uresniči prilagodljivi nadzor nad postopkom varjenja, še izboljša stabilnost in doslednost kakovosti varjenja ter se prilagodi kompleksnim in spreminjajočim se varilnim pogojem.
2) Preboj materiala
se zavezuje k premagovanju težav z varjenjem bakra, aluminijeve zlitine in drugih zelo odsevnih materialov. Zaradi visoke odbojnosti teh materialov do laserja so tradicionalne metode varjenja nagnjene k nizki porabi energije, nestabilnosti varjenja in drugih vprašanjih. Z razvojem novih procesov varjenja in optimizacijo metod kombinacije toplotnih virov se pričakuje, da bo dosegel kakovostno varjenje visoko odsevnih materialov, ki bo močno spodbudilo tehnološki razvoj električnih vozil in drugih polj.
3) Zelena proizvodnja
Ujemajte se s čistim zaščitnim plinom, kot je mešanica helijevega argona itd., Da zmanjšate saje in škropljenje, ustvarjene med postopkom varjenja, in zmanjšajte vpliv na okolje in zdravje upravljavcev. Hkrati nadaljnja optimizacija varilnih parametrov izboljša energijsko učinkovitost v smeri zelene in trajnostne proizvodnje.
4) Mikroregulacija
Raziščite novo metodo varjenja ultra hitrega laserskega in mikro-arc-kompozita, da uresničite natančno varjenje nanoskalnika. Ta tehnologija ima široko uporabo aplikacij na področju proizvodnje medicinskih pripomočkov in drugih izjemno visokih natančnosti, da bi zadostila povpraševanju po kakovostnem varjenju drobnih natančnih struktur in spodbujala razvoj tehnologije mikro-Nano proizvodnje.
5. Primerjava tehnologije
| Indikator | Lasersko kompozitno varjenje | Tradicionalno lasersko varjenje | Tradicionalno varjenje z lokom |
| Hitrost varjenja | Zelo visoko (5 - 10 m/min) | Visoko (3 - 6 m/min) | Nizka (0. 5 - 2 m/min) |
| Globina zmogljivosti taline | Zelo globoko (do 25 mm) | Globoko (približno 15 mm) | Plitvo (običajno<10mm) |
| Stroški opreme |
Višje |
Visok |
Nizka |
| Veljaven scenarij |
Natančno varjenje in debelo varjenje plošč, še posebej primerno za proizvodna polja višjega cenovnega razreda z visoko kakovostnimi in učinkovitostmi ter raznolikimi materiali. |
V glavnem se uporablja za visoko natančno tanko ploščo, potrebe po kakovosti in natančnosti so zelo visoke. | Primerno za varjenje običajnih strukturnih komponent, bolj stroškovno občutljive, razmeroma nizke zahteve natančnosti varjenja scene. |
Lasersko kompozitno varjenje na podlagi edinstvenih prednosti večenergijske sinergije postaja vse bolj nepogrešljiva jedrna tehnologija na področju proizvodnje višjega cenovnega razreda. Z neprekinjenimi inovacijami in razvojem tehnologije bo njegovo 3D tiskanje v vesolju, fleksibilna elektronika in druga nastajajoča območja tudi velik potencial za uporabo, še naprej spodbujal sodobno proizvodno industrijo v bolj kakovostno, učinkovitejše, bolj inteligentne usmeritve.
