Lāzermetināšanas tehnoloģija ir visaptveroša tehnoloģija, kas apvieno lāzertehnoloģiju, metināšanas tehnoloģiju, automatizācijas tehnoloģiju, materiālu tehnoloģiju, mehāniskās ražošanas tehnoloģiju un izstrādājumu dizainu. Visbeidzot, tas ir ne tikai pilns speciālā aprīkojuma komplekts, bet arī atbalsta process. Kā svarīga progresīvas ražošanas tehnoloģijas sastāvdaļa, lāzermetināšanas tehnoloģijai ir plašas pielietojuma perspektīvas aviācijas ražošanas nozarē nākotnē. Lāzermetināšanas tehnoloģiju attīstības virziens galvenokārt ietver šādus aspektus:
1, stiepļu pildījuma lāzermetināšana
Parasti lāzermetināšanā metināšanas stieple nav nepieciešama, taču metinājuma montāžas sprauga ir ļoti liela, ko dažkārt ir grūti nodrošināt faktiskajā ražošanā, kas ierobežo tā pielietojuma diapazonu. Lāzermetināšana ar pildvadu var ievērojami samazināt montāžas attāluma prasības. Piemēram, alumīnija sakausējuma plāksnei ar biezumu 2 mm, ja pildvadu neizmanto, plāksnes atstarpei jābūt nullei, lai iegūtu labu formēšanu, piemēram, φ 1,6 mm metināšanas stieple, jo pildmetāls var nodrošināt labu metinājuma šuves veidošanos pat tad, ja atstarpe tiek palielināta līdz 1,0 mm. Turklāt pildījuma stieple var arī pielāgot ķīmisko sastāvu vai veikt biezu plākšņu daudzslāņu metināšanu.
2,Staru rotācijas lāzermetināšana
Metināšanas lāzera stara pagriešanas metode var arī ievērojami samazināt prasības metināšanas montāžai un stara izlīdzināšanai. Piemēram, ja 2 mm biezā augstas stiprības leģētā tērauda plāksne ir sadurta, pieļaujamā sadursavienojuma montāžas sprauga tiek palielināta no 0,14 mm līdz 0,25 mm; 4 mm biezai plāksnei tas palielinās no 0,23 mm līdz 0,30 mm. Pieļaujamā izlīdzināšanas kļūda starp sijas centru un metināšanas centru tiek palielināta no 0,25 mm līdz 0,5 mm.
3, lāzera metināšanas kvalitātes noteikšana un kontrole tiešsaistē
Plazmas gaismas, skaņas un uzlādes signālu izmantošana lāzera metināšanas procesa noteikšanai pēdējos gados ir kļuvusi par pētniecības karsto punktu gan mājās, gan ārzemēs, un daži pētījumu rezultāti ir sasnieguši slēgtā cikla kontroles pakāpi. Lāzermetināšanas kvalitātes noteikšanas un kontroles sistēmā izmantotie sensori un to funkcijas ir īsi iepazīstināti šādi:
(1) Plazmas uzraudzības sensors
1) Plazmas optiskais sensors (PS): tā funkcija ir savākt plazmai raksturīgo gaismas ultravioleto signālu.
2) Plazmas lādiņa sensors (PCS): izmantojiet sprauslu kā zondi, lai noteiktu potenciālo atšķirību starp sprauslu un apstrādājamo priekšmetu plazmas lādētu daļiņu (pozitīvo jonu un elektronu) nevienmērīgas difūzijas dēļ.
(2) Sistēmas funkcija
1) Nosakiet lāzermetināšanas procesa režīmu. Stabils dziļas iespiešanās metināšanas process ar plazmas un spēcīgiem PS un PCS signāliem;
Stabils siltuma vadīšanas metināšanas process, netiek ģenerēta plazma, un PS un PCS signāli ir gandrīz vienādi ar nulli;
Nestabilā režīma metināšanas procesā plazma tiek ģenerēta un periodiski pazūd, un attiecīgi PS un PCS signāli periodiski paaugstinās un samazinās.
2) Diagnosticējiet, vai lāzera jauda, kas tiek pārraidīta uz metināšanas zonu, ir normāla. Ja ir noteikti citi parametri, PS un PCS signālu stiprums atbilst jaudai, kas rodas metināšanas zonā. Tāpēc, uzraugot PS un PCS signālus, mēs varam zināt, vai gaismas vadīšanas sistēma ir normāla un vai jauda metināšanas zonā svārstās.
3) Automātiska sprauslas augstuma izsekošana. PC signāls samazinās, palielinoties sprauslas sagataves attālumam. Izmantojot šo likumu slēgtā cikla vadībai, var nodrošināt, ka attālums starp sprauslu un sagatavi paliek nemainīgs, un realizēt automātisku augstuma virziena izsekošanu.
4)Fokusa pozīcijas automātiska optimizācija un slēgta cikla vadība. Dziļās iespiešanās metināšanas diapazonā, kad stara fokusa pozīcija svārstās, mainās arī PS uztvertais plazmas optiskais signāls, un PS signāls vislabākajā fokusa pozīcijā (šobrīd caurums ir visdziļākais) ir vismazākais. Saskaņā ar šo likumu var tikt realizēta fokusa pozīcijas automātiskā optimizācija un slēgtā cikla kontrole, lai fokusa pozīcijas svārstības būtu mazākas par 0,2 mm un iespiešanās dziļuma svārstības ir mazākas par 0,05 mm.
Kopsavilkums:
Lai gan lāzermetināšanas tehnoloģija tiek plaši izmantota, cilvēki arī turpina veikt padziļinātu izpēti par to. Ņemot vērā tā trūkumus, citu siltuma avotu sildīšanas veiktspēja tiek izmantota, lai uzlabotu lāzera sildīšanu pret sagatavi. Pamatojoties uz lāzera sildīšanas priekšrocību saglabāšanu, salikto siltuma avotu metināšanai tiek izmantoti lāzeri un citi siltuma avoti, galvenokārt lāzera un loka, lāzera un plazmas loka Lāzera un indukcijas siltuma avota hibrīdmetināšana un dubultā lāzera stara metināšana. Saliktā metināšana var palielināt metināšanas iespiešanos, uzlabot savienojumu veiktspēju, samazināt aprīkojuma izmaksas un uzlabot metināšanas ātrumu un produktivitāti. Īsāk sakot, lāzermetināšanai ir augsta ražošanas efektivitāte, stabila un uzticama apstrādes kvalitāte, kā arī labas ekonomiskās un sociālās priekšrocības. Nebeidzamu un pastāvīgi atjauninātu jaunu iekārtu, jaunu materiālu, jaunu tehnoloģiju un jaunu procesu laikmetā ražotājiem ir ne tikai jāsaprot lāzermetināšanas īpašības, priekšrocības un prasības, bet arī jāapzinās daudzi jauninājumi un nākotnes tendences šajā jomā. Tikai tādā veidā viņi var aptvert populāro tehnoloģiju tendenci un vienmēr staigāt laikmeta priekšgalā.