Lasersko zavarivanje je efikasna i precizna metoda zavarivanja koja koristi laserski snop visoke gustoće energije kao izvor topline, ali ovaj proces zahtijeva usklađenost između laserskog snopa i veličine šava za zavarivanje. Relativno govoreći, elektrolučno i serijsko zavarivanje metala je bolje u situacijama kada su veličine zazora nedosljedne. Stoga neki proizvođači automobila kombiniraju lasersko zavarivanje i zavarivanje na plin kako bi postigli idealne rezultate zavarivanja.
Trenutno kupci automobila postavljaju sve veće zahtjeve za kvalitetom i performansama svojih proizvoda. Da bi se zadovoljile potrebe kupaca, neophodna je stalna inovacija procesa.
Isto važi i za postupke laserskog zavarivanja. Proizvođači automobila se nadaju da će usvojiti procese s većom brzinom zavarivanja i kraćim proizvodnim ciklusima, istovremeno osiguravajući kvalitet proizvoda i održavajući određenu fleksibilnost zavarivanja za različite veličine zazora. Danas tradicionalni procesi laserskog zavarivanja više ne mogu zadovoljiti ova dva proizvodna zahtjeva.
Međutim, uspješna primjena laserskog lemljenja, hibridnog procesa zavarivanja koji kombinira lasersko zavarivanje sa zavarivanjem zaštićenim plinom (GMAW), riješila je ovaj problem zavarivanja. Znamo da lasersko zavarivanje proizvodi vrlo usku taljenu bazenu. Veličina rastopljenog bazena je proporcionalna dubini zavarivanja i širini vara, čime se postiže vrlo velika brzina zavarivanja. Međutim, zbog vrlo malog žarišnog promjera laserskog snopa, lasersko zavarivanje ne može se lako nositi sa situacijama u kojima se širina šava značajno razlikuje od promjera laserskog snopa. Gustoća energije elektrolučnog zavarivanja sa zaštićenim plinom (GMAW) je niska, što može formirati velike svjetlosne mrlje na površini materijala i može proizvesti dobre efekte zavarivanja za različite širine šavova.
Sada je ovaj hibridni proces zavarivanja testiran na nekim proizvodnim linijama automobila, a učinak zavarivanja je vrlo idealan.
Uvod u tehnologiju laserskog hibridnog zavarivanja
Za razliku od operacija na montažnoj liniji sa određenim slijedom procesa, hibridno zavarivanje uključuje istovremeno izvođenje dvije metode zavarivanja u istom procesu. Različite snage i karakteristike zavarivanja mogu se podesiti odabirom različitih parametara procesa zavarivanja i laserskog zavarivanja. U poređenju sa jednim procesom, dubina zavarivanja i brzina zavarivanja kombinovanog procesa su značajno poboljšane. Metal sublimira u šupljini za zavarivanje i reaguje sa lučnom plazmom. Apsorpcija Nd:YAG laserskog zračenja u plazmi je zanemarljiva. Podešavanjem omjera snage laserskog zavarivanja i lučnog zavarivanja, brzina i fleksibilnost zavarivanja mogu se dizajnirati tako da se nose s različitim širinama zavara, kako bi se proizveli različiti efekti zavarivanja.
U poređenju sa čistom tehnologijom laserskog zavarivanja, tehnologija laserskog hibridnog zavarivanja ima sledeće prednosti: ima visoku sposobnost premošćavanja zazora, bolju trenutnu širinu i dubinu prodiranja, širi opseg primene i bolju žilavost zavarivanja. U poređenju sa procesom zavarivanja jednim gasom (GMAW), lasersko hibridno zavarivanje pokazuje veću brzinu zavarivanja, dublju penetraciju pri velikoj brzini, manji unos toplote, veću čvrstoću zavarivanja i formiran uži zavar.
U poređenju sa tradicionalnim laserskim zavarivanjem, hibridni proces laserskog zavarivanja koji kombinuje lasersko zavarivanje i zavarivanje u gasnom luku može da formira veći bazen za zavarivanje. Stoga, laserski hibridni proces zavarivanja može zadovoljiti zahtjeve zavarivanja širokih komponenti zavarivanja koje nisu primjenjive na konvencionalnu lasersku tehnologiju.
Primjena laserskog zavarivanja u automobilskoj industriji
Lasersko hibridno zavarivanje može osigurati veliku brzinu zavarivanja i snažno prodiranje, ali je potreban unos topline značajno smanjen. U poređenju sa konvencionalnim procesima zavarivanja žice, brzina zavarivanja laserskog hibridnog zavarivanja povećana je za približno 30 procenata. Razlog zašto laserska hibridna tehnologija zavarivanja može uravnotežiti duboku penetraciju i dobre performanse zavarivanja je taj što laserski snop ima veliku gustoću energije i žica za zavarivanje može u potpunosti ispuniti poprečni presjek zavara. Prije nekoliko godina, ovaj proces zavarivanja je već promoviran i korišten među prvim dobavljačima u automobilskoj industriji.
Dobra primjena tehnologije laserskog hibridnog zavarivanja u zavarivanju bočnih panela uvelike je poboljšala automatizaciju zavarivanja. U poređenju sa tradicionalnim zavarivanjem na gas
Proizvodna linija za lasersko hibridno zavarivanje može uštedjeti skoro polovinu proizvodnog prostora;
Smanjite potrošnju žice za zavarivanje za 80 posto;
Povećajte brzinu zavarivanja za 30 posto;
U poređenju sa tradicionalnim procesom zavarivanja gasnim elektrolučnim zavarivanjem, lasersko hibridno zavarivanje štedi skoro 30 procenata ljudskog rada.
Proces laserskog zavarivanja kompozita
Prilikom izvođenja laserskog hibridnog zavarivanja) u području zavarivanja se generiraju dva luka zavarivanja, laserski snop na prednjem kraju se koristi za zavarivanje dna, a zatim se proces plinskog zavarivanja koristi za zatvaranje otvora i povećanje debljine vara.
Visoka fleksibilnost je važna karakteristika hibridnih procesa zavarivanja. Na primjer, tri različite izlazne snage mogu se podesiti na osnovu željenog efekta zavarivanja. Na ovaj način, operater može dizajnirati parametre izlazne snage tokom hibridnog procesa zavarivanja, i obratiti se na geometriju zavarivanja kako bi podesio putanju zavarivanja i izabrao razumnu brzinu zavarivanja. Dubina zavarivanja može se sveobuhvatno podesiti kombinovanjem snage lasera, fokusnog prečnika i brzine zavarivanja. Dodatno, dvije različite vrste metalnih žica za zavarivanje mogu se koristiti za postizanje boljih rezultata zavarivanja.
O HGTECH-u: HGTECH je pionir i lider industrijske primjene lasera u Kini i autoritativni dobavljač globalnih rješenja za lasersku obradu. Imamo sveobuhvatno raspoređene laserske inteligentne mašine, proizvodne linije za merenje i automatizaciju, i pametnu izgradnju fabrike kako bismo pružili sveobuhvatna rešenja za inteligentnu proizvodnju.
