Lāzermetināšana: principi, galvenās priekšrocības un rūpnieciskie pielietojumi

Mar 13, 2020 Atstāj ziņu

Kas ir lāzermetināšana?

 

Lāzermetināšana (bieži saukta parLāzera savienošanavaiPielāgojiet metinātas sagataves - TWB) ir uzlabota galdniecības tehnika, kas pirms štancēšanas vai formēšanas vienā nepārtrauktā sagatavē metina vairākas metāla loksnes -kuras var atšķirties pēc biezuma, materiāla sastāva vai virsmas pārklājuma-.

 

Seamless laser tailor welding seam on stainless steel vacuum cup showing minimal thermal distortion

 

Atšķirībā no tradicionālajām savienošanas metodēm, kas balstās uz manuālu pārklāšanos vai mehāniskiem stiprinājumiem,augstas-precizitātes šķiedru lāzermetināšanatieši savieno loksnes malas, apmierinot sarežģītas funkcionālās prasības, vienlaikus optimizējot kopējo materiāla svaru.

 

Kā darbojas lāzermetināšana?

 

Procesā tiek izmantots ļoti fokusēts, liela{0}}jaudas blīvuma lāzera stars, lai uzsildītu divu precīzi{1}}izlīdzinātu lokšņu savienojuma malas.

 

Laser Tailor Welding Process

 

  1. Siltumvadītspēja un atslēgas cauruma efekts:Intensīvā lāzera starojuma enerģija ātri iekļūst metāla virsmā, veidojot nelielu, koncentrētu kausētu baseinu ar augstu dziļuma -pret-platuma attiecību (dziļa iespiešanās metināšana).
  2. Ātra saplūšana un dzesēšana:Lāzera avotam nemanāmi pārvietojoties pa šuves līniju, izkausētais materiāls ātri atdziest, veidojot ļoti konsekventu metalurģisko saiti.
  3. Konservētā formējamība:Tā kā lāzera vietas izmērs ir fokusēts līdz milimetra desmitdaļām, enerģijas koncentrācija samazina siltuma ievadi. Tādējādi siltuma -ietekmētā zona (HAZ) tiek saglabāta ārkārtīgi šaura, saglabājot sākotnējo metālu mehānisko formējamību turpmākai dziļai vilkšanai vai štancēšanai.

 

Abu darbības režīmu un to parametru logu dziļāka apskate pieejama mūsupārskats par lāzermetināšanas principiem un rūpnieciskiem lietojumiem.

 

Galvenās priekšrocības salīdzinājumā ar tradicionālo punktmetināšanu

 

Lai gan pretestības punktmetināšana jau sen ir bijis nozares standarts lokšņu metāla savienošanai, tās raksturīgie ierobežojumi-, piemēram, konstrukciju pārklāšanās, būtiski termiski kropļojumi un zemāka savienojuma konsistence-bieži kavē mūsdienu vieglo un precīzo inženieriju. Pāreja uz lāzermetināšanu tieši atrisina šīs problēmas, izmantojot koncentrētu optisko enerģiju, lai izveidotu nepārtrauktus, -izturīgus sadursavienojumus. Lai ilustrētu, kā šī tehnoloģija uzlabo ražošanas efektivitāti un struktūras integritāti, tālāk esošajā tabulā ir sniegts veiktspējas salīdzinājums starp tradicionālo punktmetināšanu un lāzermetināšanu, izmantojot galvenos rūpnieciskos rādītājus.

 

Veiktspējas metrika Tradicionālā pretestības punktmetināšana Lāzera metināšana
Kopīgs dizains Pārklāšanās locītavas (palielina pašsvaru) Precīzi sadursavienojumi (bezšuvju līdzenuma apdare)
Karstuma{0}}ietekmētā zona (HAZ) Plats; pakļauti termiskiem traucējumiem īpaši{0}}šaurs; niecīgs izkropļojums
Notiek ziņu-apstrāde Nepieciešama slīpēšana/tīrīšana Gluda šuve; nulle vai minimāla pēc{0}}ārstēšana
Automatizācija un ātrums Mērens; vairāku{0}}pakāpju mehāniskā iestatīšana Liela{0}}ātruma nepārtraukta automatizācija
Materiālu izmantošana Liels lūžņu daudzums pārklāšanās dēļ Optimizēta tukšu vietu izmantošana; samazina svaru

 

1. Izcila šuvju kvalitāte un augsta precizitāte

 

Lāzermetināšana rada šauras, plakanas un ne{0}}porainas metināšanas šuves. Precīza enerģijas ievades kontrole garantē konsekventu iespiešanās dziļumu, novēršot-caurdegšanu uz plāniem-izmēra materiāliem.

 

2. Ievērojams svara un materiālu samazinājums

 

Aizstājot smagus punkt{0}}metinātos savienojumus, kas pārklājas ar gludām lāzera sadurmetinātām šuvēm, ražotāji var pielāgot materiāla biezumu tikai tad, ja ir nepieciešama konstrukcijas izturība, -lai novērstu nevajadzīgu loksnes biezumu visā montāžā.

 

3. Samazināta termiskā deformācija


Koncentrētas siltuma ievades dēļ termiskais spriegums ir lokalizēts. Apstrādājamās detaļas saglabā precīzas ģeometriskās pielaides, novēršot-laikietilpīgo pēc-metināšanas manuālo iztaisnošanu.

 

Galvenie rūpnieciskie pielietojumi

 

Automobiļu rūpniecība


Lāzermetināšana ir pārveidojusi automobiļu virsbūves-baltā krāsā (BIW):{1}}

 

  • Strukturālā optimizācija:Izmanto durvju iekšējos paneļos, B{0}}pīlāros, grīdas paliktņos un gareniskajās sijās, lai optimizētu triecienu veiktspēju.
  • Izmaksu un svara efektivitāte:Samazina transportlīdzekļa pašmasu, novērš papildu pastiprinošos kronšteinus un uzlabo degvielas/akumulatora efektivitāti, vienlaikus uzlabojot transportlīdzekļa izturību pret triecieniem.

 

Kuģu būve un aviācija

 

  • Liela{0}}plākšņu savienošana:Savieno augstas{0}}izturības tērauda un alumīnija sakausējuma plāksnes ar precīzu izlīdzināšanu, nodrošinot konstrukcijas izturību jūras un kosmosa vidē.