Lasersko hibridno zavarivanje (LHW), kao napredni postupak zavarivanja, organski kombinira visokoenergetski laser s električnim lučnim toplinskim izvorom (obično poznat kao zavarivanje plina s metalom-metal-inertnim plinovima, zavarivanjem plina (MAG) i zavarivanjem plina (TIG) TIG-TIG-TIG). Tijekom postupka zavarivanja, ova dva izvora topline upravo su sinergirana u dimenzijama vremena i prostora. Visokoenergetski laser, sa izuzetno visokom gustoćom energije, brzo topi osnovni materijal i stvara mali učinak rupa, dok se izvor topline luka ispunjava i proširuje rastopljeni bazen koristeći svoj visoki penetracijski kapacitet. Njih dvoje se međusobno nadopunjuju kako bi uvelike poboljšali kvalitetu i učinkovitost zavarivanja, probijajući se kroz ograničenja tradicionalnih metoda pojedinačnih zavarivanja.
1. Temeljne komponente
1) Laser
-Laser za fiber: s visokom učinkovitošću, dobrom kvalitetom snopa, lako održavanjem i ostalim izvanrednim prednostima, široko se koristi u modernom laserskom kompozitnom zavarivanju. Njegova kompaktna struktura i fleksibilni način prijenosa, lako se integrira u automatizirani sustav zavarivanja.
-Co₂ Laser: S dugom poviješću i stabilnim izlazom snage i dalje ima važne primjene u nekim specifičnim industrijskim poljima, poput guste ploče zavarivanja i drugih scenarija.
2) ARC sustavi
-Mig\/mag: Zbog brze brzine zavarivanja i visoke brzine taloženja, posebno je prikladan za zavarivanje srednjih i debelih pločastih materijala i može učinkovito poboljšati učinkovitost proizvodnje, istovremeno osiguravajući kvalitetu zavarivanja.
-Tig: Svojom stabilnošću luka, preciznošću postupka zavarivanja i kontroliranim značajkama, postao je preferirani izbor u području preciznog zavarivanja, a obično se koristi za zavarivanje tankih ploča i komponenti s izuzetno visokim zahtjevima za kvalitetom zavara.
3) Mehanizam za hranjenje žice
Tijekom postupka zavarivanja, mehanizam za hranjenje žice precizno i sinkrono ispunjava žicu. Razumnim kontrolom brzine i kuta dovođenja žice može učinkovito poboljšati geometriju i kvalitetu oblikovanja šava zavarivanja i osigurati čvrstoću i gušnju šava zavarivanja.
4) Sustav upravljanja
Napredni upravljački sustav nadzire i prilagođava lasersku snagu, struju luka, brzinu zavarivanja i druge ključne parametre u stvarnom vremenu. S senzorskom tehnologijom i inteligentnim algoritmima, prema povratnim informacijama u stvarnom vremenu u procesu zavarivanja, dinamički optimiziraju sinergistički učinak dvaju izvora topline kako bi se osigurala stabilnost i dosljednost procesa zavarivanja.
5) Sustav hlađenja
Sustav hlađenja kontinuirano hladi laserski, lučni pištolj za zavarivanje i druge ključne komponente kako bi se spriječila pregrijavanje opreme zbog dugogodišnjeg rada s velikim opterećenjem. Stabilno hlađenje jamči pouzdanost i radno vijek rada opreme i važna je podrška za održavanje stabilnog rada sustava zavarivanja.
2. Jedinstvene prednosti
1) Visoka učinkovitost i ušteda energije
U usporedbi s tradicionalnim lučnim zavarivanjem, brzina laserskog kompozitnog zavarivanja uvelike se povećava za 30% - 50%. U jedinici vremena može dovršiti više zavarivanja, značajno poboljšavajući produktivnost. Istodobno, njegovo iskorištenost energije je veća, potrošnja energije se značajno smanjuje, u skladu s razvojnim potrebama moderne industrijsko zelene proizvodnje.
2) visokokvalitetni šav zavarivanja
Veliki omjer dubine i širine: može dostići nevjerojatnih 10: 1, što može ostvariti dublju dubinu fuzije uz održavanje uže širine zavarivanja i smanjenja zona temelja za toplinu.
-Postaje toplinske izobličenje: Precizno postupak kontrole izvora topline i brzo zavarivanje uvelike smanjuje stupanj toplinskog izobličenja zavarene strukture, što je ključno za dijelove zavarivanja sa strogim zahtjevima za točnošću dimenzije.
-Bez oštećenja: sinergistički učinak izvora topline učinkovito smanjuje stvaranje oštećenja poput poroznosti i pukotina u zavarivanju, te poboljšava unutarnju kvalitetu i mehanička svojstva zavara.
3) Snažna prilagodljivost
Širok raspon materijala za zavarivanje: prekrivanje čelika, aluminija, titana i drugih metalnih materijala, bilo da se radi o uobičajenom konstrukcijskom čeliku ili zrakoplovnim poljema visokokvalitetnih materijala od legure od titana, laserski kompozitno zavarivanje može pokazati dobre performanse zavarivanja.
-Hight tolerancija za jaz u montaži: sposoban se prilagoditi jaz u montaži od 0. 5 - 1 mm, smanjujući zahtjeve preciznosti zavarivanja i poboljšanje praktičnosti proizvodnje i fleksibilnosti.
4) Ekonomija
Unatoč relativno visokim troškovima stjecanja opreme u ranoj fazi, dugoročno, zbog svoje učinkovite brzine zavarivanja, minimalnog prerade i male potrošnje energije, može značajno smanjiti ukupne troškove proizvodnje, uz značajne ekonomske prednosti.
3. Tipične primjene
1) Proizvodnja automobila
U tjelesnom zavarivanju Teslinih motora, lasersko - Mig kompozitno zavarivanje sja. Shvaća vezu tijela visoke čvrstoće, učinkovito smanjuje broj dijelova strukture tijela, ne samo da poboljšava ukupnu čvrstoću i sigurnost tijela, već smanjuje i težinu automobila laganim dizajnom, poboljšava energetsku učinkovitost i gura automobilsku industriju da se razvija u smjeru učinkovitije i ekonomičnije.
2) Aerospace
Zavarivanje kože krila Airbus A380 prihvaća lasersku kompozitnu tehnologiju zavarivanja. Ova je tehnologija uspješno riješila problem jednostavne deformacije zavarivanja tankog zida, a istovremeno osiguravajući strukturnu čvrstoću i aerodinamičke performanse krila, ona ispunjava stroge zahtjeve zrakoplovnog polja za visoku preciznost i visoku pouzdanost dijelova, te pruža ključnu tehnološku podršku za lagane i visoke performanse dizajna zračnih vozila.
3) Brodogradnja teška industrija
Za gustu čeličnu ploču od više od 20 mm koja se obično koristi u brodogradnji, laserski kompozitni zavarivanje može realizirati jednopropusno prodor zavarivanja, zamjenjujući tradicionalni postupak zavarivanja više prolaza. Ova promjena uvelike skraćuje vrijeme zavarivanja, smanjuje deformaciju zavarivanja, poboljšava produktivnost i kvalitetu zavarivanja brodogradnje i povećava ukupnu stabilnost i pouzdanost brodskih struktura.
4) Nova energija
Paket napajanja: U napajanju baterije zavarivanje novih energetskih vozila, lasersko kompozitno zavarivanje osigurava brtvljenje i sigurnost baterijskog paketa zahvaljujući preciznoj kontroli energije i visokokvalitetnog oblikovanja zavarivanja, učinkovito sprečavajući da elektrolit istjeca i vanjske nečistoće i produžujući uslužni vijek baterije.
-Nuklearna cjevovod elektrana: Koristi se za popravak cjevovoda nuklearne elektrane, tehnologija može biti u složenim radnim uvjetima i visokim sigurnosnim standardima, kako bi se postiglo pouzdano zavarivanje popravljanja cjevovoda, kako bi se osigurao siguran i stabilan rad cjevovoda nuklearne elektrane.
4. razvojni trendovi
1) Inteligentna nadogradnja
Uvođenje AI tehnologije, kroz praćenje oblika rastopljenog bazena, temperature, stanja protoka i drugih ključnih parametara, uporabe inteligentnih algoritama za dinamički prilagođavanje laserske snage, struje luka i drugih parametara zavarivanja. Predstavljen adaptivnim sustavom njemačke tvrtke IPG, može ostvariti prilagodljivu kontrolu postupka zavarivanja, dodatno poboljšati stabilnost i dosljednost kvalitete zavarivanja i prilagoditi se složenim i promjenjivim uvjetima zavarivanja.
2) Proboj materijala
Zalaže se za prevladavanje poteškoća u zavarivanju bakra, aluminijske legure i drugih visoko reflektirajućih materijala. Zbog velike reflektivnosti ovih materijala na laseru, tradicionalne metode zavarivanja sklone su niskoj iskorištavanju energije, nestabilnosti procesa zavarivanja i drugim problemima. Kroz razvoj novih procesa zavarivanja i optimizacije metoda kombiniranja topline, očekuje se da će postići visokokvalitetno zavarivanje visoko reflektirajućih materijala, što će snažno promovirati tehnološki razvoj električnih vozila i drugih polja.
3) Zelena proizvodnja
Uskladite čisti oklopni plin, poput smjese helij-argona itd. Da biste smanjili čađe i prskanje koje se generiraju tijekom postupka zavarivanja i smanjuju utjecaj na okoliš i zdravlje operatera. Istodobno, daljnja optimizacija parametara zavarivanja, poboljšava energetsku učinkovitost, prema smjeru zelene i održive proizvodnje.
4) mikroregulacija
Istražite novu metodu zavarivanja ultra-brzog laserskog i mikro-arc kompozita kako biste ostvarili zavarivanje nanoscalnog preciznog zavarivanja. Ova tehnologija ima široku izgledu za primjenu u području proizvodnje medicinskih proizvoda i drugih izuzetno visokih preciznih zahtjeva, kako bi se zadovoljila potražnja za visokokvalitetnim zavarivanjem sitnih preciznih struktura i promovirala razvoj tehnologije mikro-nano proizvodnje.
5. Usporedba tehnologije
| Indikator | Lasersko kompozitno zavarivanje | Tradicionalno lasersko zavarivanje | Tradicionalno lučno zavarivanje |
| Brzina zavarivanja | Vrlo visok (5 - 10 m\/min) | Visok (3 - 6 m\/min) | Nisko (0. 5 - 2 m\/min) |
| Dubina sposobnosti taline | Vrlo duboko (do 25 mm) | Duboko (približno 15 mm) | Plitko (obično<10mm) |
| Trošak opreme |
Viši |
Visok |
Nizak |
| Primjenjivi scenarij |
Precizno zavarivanje i zavarivanje s debelim pločama, posebno pogodno za visokokvalitetna proizvodna polja s visokim potrebama za kvalitetom i učinkovitošću i različitim materijalima. |
Uglavnom se koristi za visoko precizno zavarivanje tankih ploča, kvaliteta zavarivanja i preciznost prigode su vrlo visoki. | Prikladno za zavarivanje konvencionalnih strukturnih komponenti, više osjetljivih na troškove, relativno niske zahtjeve za zavarivanjem na sceni. |
Lasersko kompozitno zavarivanje zahvaljujući jedinstvenim prednostima multienergetske sinergije, sve više postaje neophodna temeljna tehnologija u području visokokvalitetne proizvodnje. Uz kontinuiranu inovaciju i razvoj tehnologije, njegov 3D ispis u prostoru, fleksibilna elektronika i druga područja u nastajanju također pokazuje veliki potencijal za primjenu, nastavit će promovirati modernu prerađivačku industriju u visokokvalitetniji, učinkovitiji, inteligentniji smjer.
