Iwweldjar fuq il-postl-użu tal-lejżers huwa possibbli u joffri diversi vantaġġi potenzjali fuq l-iwweldjar fuq il-post konvenzjonali b'kurrent elettriku. Iżda l-mistoqsija tibqa ' - jistgħu tekniki bbażati fuq il-lejżer verament jaqblu jew jaqbżu l-produzzjoni ta' veloċità għolja u ta 'volum għoli ta' metodi tradizzjonali ta 'wweldjar fuq il-post użati għal bodi tal-karozzi, tabs tal-batteriji u assemblaġġi oħra tal-metall kbar? Ejja neżaminaw it-teknoloġija, il-benefiċċji u l-limitazzjonijiet meta niġu għall-iwweldjar fuq il-post bil-lejżer.
Kif Jaħdem l-Iwweldjar bil-Laser
Bħall-iwweldjar fuq il-post tar-reżistenza standard, l-iwweldjar fuq il-post tal-lejżer jiffoka l-intensità tas-sħana fuq żona preċiża żgħira biex tgħaqqad flimkien folji tal-metalli fi frazzjonijiet ta 'sekonda biss. Iżda aktar milli jużaw kurrent elettriku permezz ta 'ponot elettrodi, lejżers jikkonċentraw ammonti għoljin ta' enerġija ottika biex jiddewweb malajr u jingħaqdu metalli.[1]
Daqsijiet ta 'spot inqas minn 2 millimetri jippermettu trasferiment preċiż ta' enerġija ta 'densità għolja f'folji ta' l-azzar f'saffi. Dan joħloq nugget tal-weldjatura li jgħaqqad flimkien is-saffi tal-metall fis-sezzjoni trasversali tar-raġġ tal-lejżer f'millisekondi.[2]
Minħabba l-kontroll preċiż u l-ipproċessar rapidu, il-lejżer jista 'jiddepożita biżżejjed enerġija biex joħloq weldjaturi fuq il-post sa 2mm fond fl-azzar tal-karbonju f'inqas minn 10 sekondi bl-użu biss ta' laser tal-fibra ta '2 kilowatt.[3] Din il-kombinazzjoni ta 'veloċità, densità u fond tagħmel il-lejżer għażla realistika għall-iwweldjar fuq il-post ta' komponenti ta 'volum għoli.
Vantaġġi fuq l-iwweldjar fuq il-post tar-reżistenza standard
L-iwweldjar fuq il-post bil-lejżer jiftaħar diversi vantaġġi li jirriżultaw milli jkun proċess ottiku aktar milli elettriku:
- M'hemmx bżonn ta 'elettrodi
Lejżers jeliminaw elettrodi li jiswew ħafna flus u li huma suxxettibbli għall-ilbies filwaqt li jippermettu l-ipproċessar mingħajr kuntatt. Dan inaqqas ukoll il-frizzjoni u l-immarkar tal-indentazzjoni tal-elettrodu fuq partijiet lesti.[4]
- Bonds ta' Qawwa Ogħla
Il-lejżer jipproduċi weldjaturi sa 30% ta 'saħħa tat-tensjoni ogħla li jaraw inqas kwistjonijiet ta' mikro-qsim jew porożità komuni mal-iwweldjar fuq il-post tar-reżistenza.[5]
- Xogħlijiet B'Materjali Ġodda
Lejżers jistgħu b'suċċess iwweldjaw metalli eżotiċi bħall-manjeżju jew l-aluminju li joħolqu kwistjonijiet ta 'konduttività elettrika u konsistenza tal-materjal għall-iwweldjar fuq il-post standard.[6]
- Kontroll/Dijanjostika tal-Proċess Mtejba
Lejżers joffru monitoraġġ superjuri, kontroll u konferma tal-kwalità. Parametri bħall-angoli tar-raġġ, it-tul ta' żmien tal-polz jew il-punt ta' fokus jirfinaw b'mod preċiż il-weldjaturi.[7] U metodi bħat-termografija infra-aħmar jivviżwalizzaw aħjar il-fluss tas-sħana f'ħin reali.[8]
Allura lejżers jippreżentaw vantaġġi distinti kemm jekk iżidu jew jissostitwixxu operazzjonijiet standard tal-iwweldjar fuq il-post fit-tul. Iżda r-realizzazzjoni ta' dawn il-benefiċċji tiddependi mill-indirizzar ta' xi limitazzjonijiet li fadal.
Limitazzjonijiet li Fadal Bil-Laser Spot Welding
Filwaqt li turi wegħda, it-teknoloġija tal-iwweldjar bil-laser għadha tiffaċċja ostakli madwar:
- L-ispiża
L-ispiża ogħla ta 'tagħmir tal-lasers tista' tiskoraġġixxi l-adozzjoni ta 'bidliet fuq linji ta' produzzjoni attivi. ROI għal żmien qasir jibqa' ta' sfida.[9]
- Veloċità
L-iwweldjar fuq il-post standard jikseb throughput estremament għoli mhux imqabbel minn metodi tal-laser s'issa. Il-lejżers joperaw b'rati ta' madwar 20% aktar baxxi bħalissa - għalkemm qed ikompli titjib kostanti.[10]
- Żbilanċ Dijanjostiku
Filwaqt li l-monitoraġġ tal-lejżer innifsu huwa superjuri, deċennji li jiswew il-metroloġija tal-iwweldjar fuq il-post tar-reżistenza għall-kontroll tal-kwalità hija stabbilita sew. Standards, speċifikazzjonijiet u proċeduri ta' ttestjar ekwivalenti jibqgħu fi stadji preċedenti ta' żvilupp għall-metodi tal-laser.[9]
Għalhekk id-dijanjostika avvanzata trid tespandi flimkien ma' titjib fil-veloċità u l-iffurmar tar-raġġi biex tirreplika aħjar proċessi standard fuq skala. Iżda l-potenzjal tekniku fit-tul għadu jiffavorixxi l-kisba tal-lejżer rati ta 'ċiklu ugwali jew aktar mgħaġġla.
L-Outlook għall-Iwweldjar bil-Laser Spot
B'vantaġġi ewlenin fil-kwalità tal-weldjatura, il-flessibilità u d-dijanjostika, l-adozzjoni tal-iwweldjar fuq il-post bil-lejżer se tespandi - speċjalment fejn it-talbiet ta 'materjal ġdid imexxu l-bidla. Analiżi waħda tara lis-settur tal-karozzi jmexxi 'l fuq minn 50% ta' tkabbir fil-bejgħ ta' tagħmir tal-iwweldjar bil-lejżer mill-2020 sal-2025 hekk kif jiżdied l-użu tal-metall eħfef.[11]
U l-produzzjoni tal-batterija qed tħeġġeġ ukoll rasu kbir għall-iwweldjar fuq il-post bil-lejżer ta 'tabs u fuljetti tar-ram fejn jinqalgħu kwistjonijiet ta' kuntatt elettriku. Allura filwaqt li r-restrizzjonijiet madwar l-integrazzjoni tal-produzzjoni tal-wirt jibqgħu, il-momentum tekniku tal-iwweldjar fuq il-post bil-lejżer jappoġġja penetrazzjoni ta 'volum għoli aktar stabbli fit-tul biex isaħħaħ il-kwalità u l-produttività.
Xi'an Guosheng Laser Technology Co., Ltd hija intrapriża ta 'teknoloġija għolja li tispeċjalizza fl-R&D, manifattura u bejgħ ta' magna awtomatika tal-kisi tal-lejżer, magna tal-kisi tal-lejżer b'veloċità għolja, magna tat-tifi tal-lejżer, magna tal-iwweldjar bil-lejżer u tagħmir tal-istampar bil-lejżer 3D. Il-prodotti tagħna huma kost-effettivi u mibjugħa domestikament u barra. Jekk int interessat fil-prodotti tagħna, jekk jogħġbok ikkuntattjana fuqbob@gshenglaser.com.
Referenzi:
[1] Ready, JF Applikazzjonijiet industrijali tal-lejżers. Stampa akkademika. 2003 Apr 25. p. 468
[2] Ion JC. Ipproċessar bil-lejżer ta 'materjali ta' inġinerija: prinċipji, proċedura u applikazzjoni industrijali. Butterworth-Heinemann. 1 ta' Jannar 2005. p 34-35
[3] Quintino L, Costa A, Miranda R, et al. Iwweldjar b'lejżers tal-fibra ta 'qawwa għolja - Studju preliminari. Mater Des. 2007;28(4):1231-1237.
[4] Casalino G. Studju tal-kontroll tal-feedback tal-iwweldjar bil-lejżer permezz tat-termografija infra-aħmar kwantitattiva: Ħin ta 'interazzjoni u metodu ta' ordni żero għall-kontroll tal-penetrazzjoni tal-weldjatura; immudellar analitiku ta 'radjazzjoni infra-aħmar emessa minn pool ta' weldjatura tal-lejżer. Frattura ed Integrità Strutturale. 2016;36:69-77.
[5] Norman P, Karlsson L, Kaplan AFH. Prestazzjoni ta 'għeja u mod ta' falliment ta 'weldjaturi fuq il-post tal-lejżer. Analiżi ta' Falliment ta' Inġinerija. 2013 Mar 1;28:345-57.
[6] Chen G, Liu L, Dunne D, et al. Iwweldjar bil-lejżer ta 'folja AZ31 ta' liga tal-manjeżju. J Mater Process Technol. 2005 Mejju 30;166(1):30-6.
[7] Gao C, Hu L, Liu J, Ye X, Chen G. Il-mod biex tinkiseb weldjatura bil-lejżer Al-azzar differenti mingħajr difetti. Ottika u Teknoloġija tal-Lejżer. 2015 Frar 1; 66:21-6.
[8] Hu L, Gao C, Liu J, et al. Dijanjosi f'ħin reali ta 'plażma mneħħija bil-lejżer għal monitoraġġ preċiż tal-kwalità tal-iwweldjar bil-lejżer. J Mater Process Technol. 2015 Ottubru 1;224:233-40.
[9] Norman P, Karlsson L, Kaplan AF. Reviżjoni: iwweldjar bir-raġġ tal-lejżer tar-ram għall-aluminju, reviżjoni. Tranżazzjonijiet ta' materjali. 2013 Lulju 1;54(7):878-87.
[10] Peng Y, Chen D, Pan Z, et al. Mikrostrutturi u evalwazzjoni tal-prestazzjoni ta 'komponenti Al-Cu mhux simili prodotti minn tidwib selettiv bil-lejżer. Ottika u Teknoloġija tal-Lejżer. 2020 Frar 1;123:105991.
[11] Suq tat-Tagħmir tal-Iwweldjar bil-Laser - Tkabbir, Xejriet, Impatt tal-COVID-19, u Tbassir|Mordor Intelligence [Internet]. Mordor Intelliġenza. 2021 [iċċitata 2023 Jannar 19]. Disponibbli minn: https://www.mordorintelligence.com/industry-reports/laser-welding-equipment-market