Teknologi kimpalan laser ialah teknologi komprehensif yang mengintegrasikan teknologi laser, teknologi kimpalan, teknologi automasi, teknologi bahan, teknologi pembuatan mekanikal dan reka bentuk produk. Akhirnya, ia bukan sahaja satu set lengkap peralatan khas tetapi juga proses sokongan. Sebagai bahagian penting dalam teknologi pembuatan termaju, teknologi kimpalan laser mempunyai prospek aplikasi yang luas dalam industri pembuatan penerbangan pada masa hadapan. Arah pembangunan teknologi kimpalan laser terutamanya merangkumi aspek berikut:
1, kimpalan laser pengisi wayar
Secara amnya, wayar kimpalan tidak diperlukan dalam kimpalan laser, tetapi jurang pemasangan kimpalan adalah sangat tinggi, yang kadang-kadang sukar untuk memastikan dalam pengeluaran sebenar, yang mengehadkan julat aplikasinya. Kimpalan laser dengan wayar pengisi boleh mengurangkan keperluan untuk pelepasan pemasangan. Sebagai contoh, untuk plat aloi aluminium dengan ketebalan 2mm, jika wayar pengisi tidak digunakan, jurang plat mestilah sifar untuk mendapatkan pembentukan yang baik, seperti dawai kimpalan φ 1.6mm kerana logam pengisi boleh memastikan pembentukan kimpalan yang baik walaupun jika jurang dinaikkan kepada 1.0mm. Di samping itu, wayar pengisi juga boleh melaraskan komposisi kimia atau menjalankan kimpalan pelbagai lapisan plat tebal.
2,Kimpalan laser putaran rasuk
Kaedah memutar pancaran laser untuk kimpalan juga boleh mengurangkan keperluan pemasangan kimpalan dan penjajaran rasuk. Sebagai contoh, apabila plat keluli aloi kekuatan tinggi setebal 2mm disarung, jurang pemasangan sendi punggung yang dibenarkan dinaikkan daripada 0.14mm kepada 0.25mm; Untuk plat tebal 4mm, ia meningkat daripada 0.23mm kepada 0.30mm. Ralat penjajaran yang dibenarkan antara pusat rasuk dan pusat kimpalan dinaikkan daripada 0.25mm kepada 0.5mm.
3, Pengesanan dalam talian dan kawalan kualiti kimpalan laser
Menggunakan isyarat cahaya, bunyi dan cas plasma untuk mengesan proses kimpalan laser telah menjadi tempat tumpuan penyelidikan di dalam dan luar negara sejak beberapa tahun kebelakangan ini, dan beberapa hasil penyelidikan telah mencapai tahap kawalan gelung tertutup. Penderia yang digunakan dalam sistem pengesanan dan kawalan kualiti kimpalan laser dan fungsinya diperkenalkan secara ringkas seperti berikut:
(1) Sensor pemantauan plasma
1) Sensor optik plasma (PS): fungsinya adalah untuk mengumpul isyarat ultraungu cahaya ciri plasma.
2) Pengesan cas plasma (PCS): gunakan muncung sebagai probe untuk mengesan perbezaan potensi antara muncung dan bahan kerja disebabkan oleh resapan zarah bercas plasma yang tidak sekata (ion positif dan elektron).
(2) Fungsi sistem
1) Kenal pasti mod proses kimpalan laser. Proses kimpalan penembusan dalam yang stabil dengan plasma dan isyarat PS dan PCS yang kuat;
Proses kimpalan pengaliran haba yang stabil, tiada plasma dihasilkan, dan isyarat PS dan PCS hampir sama dengan sifar;
Dalam proses kimpalan tidak stabil mod, plasma dijana dan hilang sekejap-sekejap, dan isyarat PS dan PCS naik dan turun secara berselang-seli dengan sewajarnya.
2) Diagnosis sama ada kuasa laser yang dihantar ke kawasan kimpalan adalah normal. Apabila parameter lain pasti, kekuatan isyarat PS dan PCS sepadan dengan kejadian kuasa ke kawasan kimpalan. Oleh itu, dengan memantau isyarat PS dan PCS, kita boleh mengetahui sama ada sistem panduan cahaya adalah normal dan sama ada kuasa di kawasan kimpalan berubah-ubah.
3) Penjejakan ketinggian muncung automatik. Isyarat PC berkurangan apabila jarak benda kerja muncung bertambah. Menggunakan Undang-undang ini untuk kawalan gelung tertutup boleh memastikan bahawa jarak antara muncung dan bahan kerja kekal tidak berubah dan merealisasikan pengesanan automatik arah ketinggian.
4)Kedudukan fokus pengoptimuman automatik dan kawalan gelung tertutup. Dalam julat kimpalan penembusan dalam, apabila kedudukan fokus rasuk turun naik, isyarat optik plasma yang diterima oleh PS juga berubah, dan isyarat PS pada kedudukan fokus terbaik (pada masa ini, lubang adalah yang paling dalam) adalah yang terkecil. Mengikut undang-undang ini, pengoptimuman automatik dan kawalan gelung tertutup kedudukan fokus boleh direalisasikan, supaya turun naik kedudukan fokus kurang daripada 0.2mm dan turun naik kedalaman penembusan kurang daripada 0.05mm.
Ringkasan:
Walaupun teknologi kimpalan laser digunakan secara meluas, orang ramai juga terus menjalankan penyelidikan mendalam mengenainya. Memandangkan kekurangannya, prestasi pemanasan sumber haba lain digunakan untuk meningkatkan pemanasan laser kepada bahan kerja. Atas dasar mengekalkan kelebihan pemanasan laser, laser dan sumber haba lain digunakan untuk kimpalan sumber haba komposit, terutamanya laser dan arka, laser dan arka plasma Laser dan kimpalan hibrid sumber haba aruhan, dan kimpalan rasuk laser berganda. Kimpalan kompaun boleh meningkatkan penembusan kimpalan, meningkatkan prestasi sendi, mengurangkan kos peralatan, dan meningkatkan kelajuan dan produktiviti kimpalan. Ringkasnya, kimpalan laser mempunyai kecekapan pengeluaran yang tinggi, kualiti pemprosesan yang stabil dan boleh dipercayai, dan faedah ekonomi dan sosial yang baik. Dalam era peralatan baharu yang tidak berkesudahan dan sentiasa dikemas kini, bahan baharu, teknologi baharu dan proses baharu, pengeluar bukan sahaja harus memahami ciri, kelebihan dan keperluan kimpalan laser tetapi juga mengiktiraf banyak inovasi dan trend masa depan dalam bidang ini. Hanya dengan cara ini mereka boleh memahami trend teknologi yang popular dan sentiasa berjalan di barisan hadapan masa.