La tecnologia di saldatura laser è una tecnologia completa che integra tecnologia laser, tecnologia di saldatura, tecnologia di automazione, tecnologia dei materiali, tecnologia di produzione meccanica e design del prodotto. Infine, non è solo un set completo di attrezzature speciali, ma anche un processo di supporto. Come parte importante della tecnologia di produzione avanzata, la tecnologia di saldatura laser ha ampie prospettive di applicazione nel settore della produzione aeronautica in futuro. La direzione di sviluppo della tecnologia di saldatura laser comprende principalmente i seguenti aspetti:
1, saldatura laser con filo di riempimento
Generalmente, il filo di saldatura non è necessario nella saldatura laser, ma il gap di assemblaggio della saldatura è molto elevato, che a volte è difficile da garantire nella produzione effettiva, il che ne limita il campo di applicazione. La saldatura laser con filo d'apporto può ridurre notevolmente i requisiti per lo spazio di montaggio. Ad esempio, per una piastra in lega di alluminio con uno spessore di 2 mm, se non viene utilizzato il filo d'apporto, la distanza tra le piastre deve essere zero per ottenere una buona formatura, come filo di saldatura φ 1,6 mm poiché il metallo d'apporto può garantire una buona formazione della saldatura anche se il divario viene aumentato a 1,0 mm. Inoltre, il filo d'apporto può anche regolare la composizione chimica o eseguire saldature multistrato di lamiere spesse.
2,Saldatura laser a rotazione del raggio
Il metodo di rotazione del raggio laser per la saldatura può anche ridurre notevolmente i requisiti di assemblaggio della saldatura e allineamento del raggio. Ad esempio, quando la piastra in acciaio legato ad alta resistenza dello spessore di 2 mm viene intestata, la distanza consentita per l'assemblaggio del giunto di testa viene aumentata da 0,14 mm a 0,25 mm; Per lamiere spesse 4 mm, aumenta da 0,23 mm a 0,30 mm. L'errore di allineamento consentito tra il centro del raggio e il centro di saldatura viene aumentato da 0,25 mm a 0,5 mm.
3, rilevamento e controllo online della qualità della saldatura laser
L'utilizzo dei segnali luminosi, sonori e di carica del plasma per rilevare il processo di saldatura laser è diventato un punto di riferimento della ricerca in patria e all'estero negli ultimi anni e alcuni risultati della ricerca hanno raggiunto il grado di controllo a ciclo chiuso. I sensori utilizzati nel sistema di rilevamento e controllo della qualità della saldatura laser e le loro funzioni sono brevemente presentati come segue:
(1) Sensore di monitoraggio del plasma
1) Sensore ottico al plasma (PS): la sua funzione è quella di raccogliere il caratteristico segnale luminoso ultravioletto del plasma.
2) Sensore di carica al plasma (PCS): utilizza l'ugello come sonda per rilevare la differenza di potenziale tra l'ugello e il pezzo da lavorare a causa della diffusione non uniforme delle particelle cariche di plasma (ioni positivi ed elettroni).
(2) Funzione di sistema
1) Identificare la modalità del processo di saldatura laser. Processo di saldatura a penetrazione profonda stabile con plasma e forti segnali PS e PCS;
Processo di saldatura a conduzione termica stabile, non viene generato plasma e i segnali PS e PCS sono quasi uguali a zero;
Nel processo di saldatura instabile in modalità, il plasma viene generato e scompare in modo intermittente e i segnali PS e PCS aumentano e diminuiscono in modo intermittente di conseguenza.
2) Diagnosticare se la potenza del laser trasmessa all'area di saldatura è normale. Quando altri parametri sono certi, l'intensità dei segnali PS e PCS corrisponde alla potenza incidente nell'area di saldatura. Pertanto, monitorando i segnali PS e PCS, possiamo sapere se il sistema di guida luminosa è normale e se la potenza nell'area di saldatura varia.
3) Tracciamento automatico dell'altezza dell'ugello. Il segnale PC diminuisce all'aumentare della distanza del pezzo dell'ugello. L'utilizzo di questa legge per il controllo ad anello chiuso può garantire che la distanza tra l'ugello e il pezzo in lavorazione rimanga invariata e realizzare il tracciamento automatico della direzione dell'altezza.
4)Ottimizzazione automatica della posizione di messa a fuoco e controllo ad anello chiuso. Nella gamma della saldatura a penetrazione profonda, quando la posizione di messa a fuoco del raggio fluttua, cambia anche il segnale ottico al plasma ricevuto da PS e il segnale PS nella posizione di messa a fuoco migliore (in questo momento, il foro è il più profondo) è il più piccolo. Secondo questa legge, è possibile realizzare l'ottimizzazione automatica e il controllo ad anello chiuso della posizione di messa a fuoco, in modo che la fluttuazione della posizione di messa a fuoco sia inferiore a 0,2 mm e la fluttuazione della profondità di penetrazione sia inferiore a 0,05 mm.
Riepilogo:
Sebbene la tecnologia di saldatura laser sia ampiamente utilizzata, le persone continuano anche a condurre ricerche approfondite su di essa. In considerazione dei suoi difetti, le prestazioni di riscaldamento di altre fonti di calore vengono utilizzate per migliorare il riscaldamento del laser sul pezzo. Sulla base del mantenimento dei vantaggi del riscaldamento laser, il laser e altre sorgenti di calore vengono utilizzate per la saldatura con sorgente di calore composita, principalmente laser e arco, laser e arco plasma Saldatura ibrida laser e sorgente di calore a induzione e saldatura a doppio raggio laser. La saldatura composta può aumentare la penetrazione della saldatura, migliorare le prestazioni dei giunti, ridurre i costi delle apparecchiature e migliorare la velocità e la produttività della saldatura. In breve, la saldatura laser ha un'elevata efficienza di produzione, una qualità di lavorazione stabile e affidabile e buoni vantaggi economici e sociali. Nell'era delle infinite e costantemente aggiornate nuove attrezzature, nuovi materiali, nuove tecnologie e nuovi processi, i produttori non dovrebbero solo comprendere le caratteristiche, i vantaggi e i requisiti della saldatura laser, ma anche riconoscere molte innovazioni e tendenze future in questo campo. Solo così possono cogliere il trend popolare della tecnologia e camminare sempre in prima linea nei tempi.