Као нова технологија обраде метала, технологија ласерског заваривања може постићи обраду заваривања различитих металних материјала и има широк спектар примена у металопрерађивачкој индустрији. Технологија ласерског заваривања прикупља ласерски сноп велике густине енергије кроз принцип ласерске реакције, који се одликује великом брзином и прецизношћу и чешће се користи у компанијама за прецизну обраду метала. Да би убрзао иновативни развој комерцијалних клима уређаја, ГРЕЕ је увео ласерско заваривање како би обезбедио нови начин обраде и производње делова од лима за комерцијалне клима уређаје и додатно унапредио конкурентност квалитета производа.
Позадина примене ласерског заваривања
Индустрија климатизације тренутно користи заваривање заштићено гасом, електролучно заваривање, реакционо заваривање и друге методе заваривања како би се постигла запечаћена комбинација делова од лима. Међутим, због горе наведених метода заваривања имају дисперзију излазне енергије, дифузију и друге карактеристике, генерално постоји лош квалитет завара, интензитет рада особља, лоше радно окружење и други проблеми, а праћени прскањем заваривања, потреба да се прође кроз пост- процес брушења равно, што резултира сталним повећањем трошкова заваривања, не погодује дугорочном развоју предузећа и технолошким иновацијама.
Експериментално проучавање ласерског заваривања
Пилот студија ГРЕЕ ласерског заваривања започела је са деловима типа електричне контролне кутије са циљем да се традиционално заваривање заштићено ЦО2 гасом замени применом ласерског заваривања. Сирови материјал за делове електричне контролне кутије је топло поцинковани лим, обично између 1.0 и 3.0 мм дебљине, углавном узимајући у обзир правилнији облик ове врсте електричне контроле кутијастих делова, заварени шав је просторно право дистрибуционог стања, његов тродимензионални приказ је приказан на слици. Прекомерне дубине заваривања могу довести до заваривања делова, додајући додатне операције као што је секундарно заваривање пунила, а квалитет заваривања пунилом је изузетно захтеван када су у питању гасоотпорни делови заптивени за воду. Ако је дубина завара премала, висина завара може бити превисока, што повећава количину посла потребног за брушење након процеса. Дакле, за однос између дубине завара и брзине заваривања, снаге ласера, у експерименталним истраживањима се често користи за контролу променљиве методе, у различитим снагама ласерског заваривања, однос између дубине завара и брзине заваривања је приказан на слици испод.
Практичне примене ласерског заваривања
Примене у комерцијалним компонентама посуде за воду
Као кључни део комерцијалне јединице са воденим хлађењем, заварено заптивање делова посуде за воду је посебно важно. Ови делови се углавном користе за сакупљање циркулишуће отпадне воде из водено хлађене јединице, шкољка је подвргнута високом притиску воде и треба да испуни захтеве отпорности на корозију.
У поређењу са традиционалним материјалима од угљеничног челика, материјали од нерђајућег челика имају високу отпорност и висок коефицијент топлотне експанзије, у комбинацији са металуршким карактеристикама материјала за заваривање, тренутна производња комерцијалних делова посуде за воду углавном користи процес заваривања отпорним тачкама плус режим процеса електролучног заваривања. постоје одређени проблеми и недостаци, углавном: иако тачкасто заваривање отпором може ефикасно смањити деформацију заваривања делова посуде за воду, на завареним спојевима постоје очигледни трагови удубљења, а број заварених спојева је висок, што утиче на конзистентност квалитета делове и повећава радно оптерећење каснијег процеса брушења. А отпорно тачкасто заваривање је дискретна и независна форма тачкастог повезивања, процес тачкастог заваривања заптивања структуре делова посуде за прикупљање воде је лоше. Иако се ручним електролучним заваривањем може постићи континуирано заваривање, као што је приказано испод, али деформација лучног заваривања нерђајућег челика, а ла Велики број електролучног заваривања ће изазвати термичку деформацију делова плоче за пријем воде, утичући на положај најниже тачке целог дела, што резултира дуготрајним складиштењем воде у деловима, не погодује дугорочном стабилном раду водено хлађених јединица.
Употреба ласерског заваривања на ивици савијања заосталих шавова захтеви су високи, генерално 1500В ласер захтева ширину вара од 2,5 мм или мање. Ако је завар преширок, може доћи до продора шава, празних завара и деформације, а паралелност целог завара је потребно одржавати на генерално доследан начин. У супротном ће доћи до нестабилног пуњења жице, што ће резултирати малим зазором у део висине заваривања је велики, средњи део само да би се испунили захтеви, док је размак између великог краја празног вара, што озбиљно утиче на квалитет делова, секундарно заваривање пунила треба да се изврши ручно, али смањити ефикасност производње.
Ласерско заваривање такође олакшава смањење или елиминацију радног оптерећења брушења након процеса. Са правим подешавањима параметара заваривања, могуће је смањити висину заваривања и чак постићи равност од 0.1 мм, што је благодат за брушење нерђајућег челика. Пошто је тврдоћа и чврстоћа нерђајућег челика 304 више од 5 пута више од обичног поцинкованог лима, количина потрошених брусних дискова и обим посла су знатно већи. Брушење шава висине 1,2 мм, дужине шава од нерђајућег челика дужине 100 мм захтева у просеку 5 минута, континуирани рад брушења не само да повећава интензитет рада оператера, али и повећава трошкове производње производа, што није оптимистично за развој предузећа. Делови од нерђајућег челика се ручно полирају након заваривања као што је приказано испод.
Да бисмо променили постојећи процес, кроз комуникацију и сарадњу са напредним произвођачима ласерске опреме у земљи и иностранству, развили смо индустријског робота са шест оса, аутоматски пиштољ за ласерско заваривање и систем контроле довођења жице, флексибилни радни сто интегрисан са програмабилним демонстрацијама и подучавање решења за ласерско аутоматско заваривање. Решење омогућава брзо стезање и позиционирање различитих серија делова пројектовањем флексибилних уређаја за синхронизацију брзе промене делова. Пут заваривања се подучава помоћу ручне роботске крајње бакље, чиме се аутоматизује операције заваривања знатно мање отежане и смањење ангажовања стручњака за заваривање.
Тренутна употреба шестоосног роботског ласерског система за заваривање за заваривање делова посуде за воду, као што је приказано на слици, снага заваривања од 1500В, просечна брзина заваривања од 1,4м/мин, целокупно стезање и позиционирање кошта 5мин, ручна настава и трошкови програмирања 10 мин, процес заваривања 2 мин, остала подешавања су трајала 8 мин, почетно заваривање појединачних делова посуде за воду је трајало 25 мин, као резултат поновног заваривања ове врсте Пошто за поновно заваривање дела нису потребна настава и друга подешавања, просечно време проведено на једном делу посуде за воду је 7 минута у масовној производњи, а за накнадни процес није потребно млевење, нису потребни специјализирани оператери за заваривање, а трошкови процеса су смањени за више од 25 процената.
Примене у комерцијалним компонентама оквира за подршку
Као скелет комерцијалне спољне машинске структуре, постоји велика количина потпорних делова рама, који су дизајнирани у дугачкој структури налик на кутију како би се олакшала монтажа и носивост. Пошто овај тип дела углавном игра улогу носача рама унутар кутије, није у директном контакту са спољашњим окружењем и стога нема високе захтеве за отпорност на корозију. Поцинковани слој поцинкованог лима не само да обезбеђује физичку заштиту већ и електрохемијску заштиту челичне подлоге, што га чини скупим. ефикасан челични материјал.
Поцинковани слој поцинкованог лима не само да обезбеђује физичку заштиту већ и електрохемијску заштиту челичне подлоге, чинећи је исплативим челичним материјалом. Разлог за то је велика разлика у физичким својствима цинканог премаза и основног угљеничног челика. током заваривања поцинкованог челичног лима (превлака цинка има тачку топљења од 420 степени и тачку кључања од 908 степени, док основни челик има тачку топљења од 1300 степени и тачку кључања од 2861 степен). премаз цинка стога претходи топљењу основног челика, што је појава која може имати значајан утицај на процес заваривања и квалитет поцинкованог челичног лима.
Тренутно, три главна процеса заваривања делова носећег оквира су отпорно тачкасто заваривање, електролучно заваривање и ласерско заваривање. За тачкасто заваривање отпором, присуство поцинкованог слоја чини електроду подложном легирању са слојем цинка током заваривања, што убрзава процес оксидације на површини бакарне електроде и захтева од оператера да непрекидно полира врх електроде, чиме се смањује животни век бакарне електроде. Када се користи ручно електролучно заваривање, због ниске тачке кључања цинка, када се први лук појави додирује поцинковани слој, цинк брзо испарава и настала пара цинка се избацује напоље, што може лако изазвати заваривање да произведе честице шљаке, порозност и прскање, што резултира великим разликама у равности површине шава, повећавајући оптерећење накнадног заваривања. процес брушења и велика опасност по квалитет делова који морају да буду гасоотпорни и водоотпорни, као што је приказано на дијаграму испод. Очигледна појава испаравања слоја цинка у завару делова заварених ручним електролучним заваривањем, посебно близу средњег и задњег краја где се налази већа базена растопљеног спреја, што доводи до појаве проблема квалитета као што су тумори завара и порозност.
Примена ласерског заваривања не само да побољшава чврстоћу и крутост завареног шава, већ и решава проблеме традиционалног отпорног тачкастог заваривања у заваривању поцинкованих челичних лимова и челичних лимова високе чврстоће, као што су велика деформација заваривања, ниска равност завареног споја, лака за израду празнина и смањена чврстоћа основног материјала. Комерцијална потпора делова рама у коришћењу процеса ласерског заваривања, јер ласер може имати велику густину енергије у малом зазору испод продирања вара, тако да се шав формира за интермитентно заваривање, према механичким својствима тестних података, употреба ласерског заваривања након чврстоће завара може бити око 30 процената већа од отпорног тачкастог заваривања, као што је приказано на слици испод.
