Njemačka je razvila novi hibridni postupak laserskog zavarivanja debele žice

Laser Center Hannover (LZH) radi na poboljšanju kvalitete laserskog zavarivanja debelih čeličnih komponenti, te u tu svrhu aktivno razvija inovativnu hibridnu tehnologiju laserskog zavarivanja s grubom žicom.
Kod zavarivanja debelih ploča, konvencionalne metode višeslojnog zavarivanja čine se neučinkovitima kada se suoče s velikim prazninama koje je potrebno zatvoriti.
Iz tog razloga, istraživački tim projekta ?koHybrid došao je do revolucionarnog rješenja: korištenje grube žice promjera 3 mm, s ciljem ubrzavanja procesa punjenja smanjenjem broja slojeva koje treba zavariti, čime povećanje produktivnosti i iskorištenja resursa.
Kako bi to postigli, uveli su dodatnu lasersku zraku dizajniranu da dodatno ubrza proces zavarivanja i osigura njegovu stabilnost. U sklopu projekta "?koHybrid" znanstvenici LZH-a fokusirali su se na zavarivanje sitnozrnatih konstrukcijskih čelika debljine do 20 milimetara koji se koriste u širokom rasponu primjena, poput gradnje brodova, vozila i cjevovoda. .
U tu su svrhu dizajnirali i izradili novu hibridnu glavu za obradu koja pametno kombinira komercijalni izvor laserske zrake od 3 kW s naprednim izvorom snage zavarivanja do 40 kW kako bi se postigli optimalni rezultati zavarivanja.
Projektni partner ELMA-Tech odgovoran je za isporuku visokoučinkovitog izvora energije za zavarivanje, dok F?rster Welding Systems gradi kompletan hibridni sustav za zavarivanje. U isto vrijeme, Wests?chsische Hochschule Zwickau će poduzeti osnovna istraživanja MSG procesa zavarivanja kao i rigorozno ispitivanje i ocjenjivanje zavarenih spojeva.
Glavna prednost hibridne tehnologije laserskog zavarivanja je u tome što kombinira visoku stopu taloženja kod plinskolučnog zavarivanja debele žice s velikom brzinom i preciznošću zavarivanja laserskim snopom, ostvarujući dvostruki skok u učinkovitosti i kvaliteti zavarivanja. Konkretno, primjenom žice debljine 3 mm značajno se smanjuje broj slojeva zavarivanja i poboljšava učinkovitost rada, dok dodatni laserski snop dodatno povećava stabilnost procesa zavarivanja.
Finozrnati konstrukcijski čelici poznati su po svojim svojstvima visoke čvrstoće, omogućujući upotrebu tanjeg materijala uz zadržavanje iste čvrstoće, čime se smanjuje težina komponente.
Međutim, materijal je izuzetno zahtjevan za zavarivanje, a kontrola brzine hlađenja je posebno kritična: presporo rezultira gubitkom čvrstoće i žilavosti, dok prebrzo može proizvesti pukotine visoke tvrdoće. Stoga su znanstvenici LZH-a predani dramatičnom povećanju brzine zavarivanja i stope taloženja uz održavanje odgovarajućeg vremena hlađenja.
Potprojekt „Razvoj hibridnog procesa zavarivanja s laserskim snopom MIG većeg promjera žice“ financiralo je njemačko Savezno ministarstvo za ekonomska pitanja i klimatske mjere u sklopu projekta „Ekonomično visokoučinkovito zavarivanje finozrnatih konstrukcijskih čelika koristeći hibridno zavarivanje s laserom MSG većeg promjera žice", koji je dobio potporu njemačkog saveznog ministarstva za Gospodarska pitanja i klimatske akcije. U sklopu projekta „Economic High Performance Welding of Fine Grain Structural Steels with Larger Wire Diameter Laser MSG Hybrid (?koHybrid)“, koji je dio Središnjeg inovacijskog programa za mala i srednja poduzeća (SME), projekt ima za cilj promicati inovacije i napredak u tehnologiji zavarivanja.