Lazerli payvandlash va elektron nurli payvandlash: yuqori darajadagi ishlab chiqarish uchun "yuqori texnologiya"

Aerokosmik va mikroelektronika kabi yuqori darajadagi sohalarda an'anaviy termoyadroviy payvandlash aniqlik va chuqur penetratsiya talablariga javob berish qiyin. Lazerli payvandlash va elektron nurli payvandlash "yuqori energiya zichligi, yuqori aniqlik va past deformatsiya" afzalliklari bilan ajralib turadi.

Lazerli payvandlash:Bu ish qismi yuzasiga qaratilgan yuqori quvvatli lazer nuridan (to'lqin uzunligi 1064 nm yoki 10,6 mkm) foydalanadi. Bir lahzali harorat 10 000 ° C dan yuqori bo'lishi mumkin, bu metallarning tez erishi va qo'shilishini amalga oshiradi. Unda tor payvand choklari va kichik issiqlik ta'sir qiladigan zonalar mavjud bo'lib, u yupqa devorli komponentlar va mikro qismlarni, masalan, smartfon kamerasi qavslari va aero-dvigatel pichoqlarini payvandlash uchun mos keladi.

Elektron nurli payvandlash:Vakuum muhitida elektron nur tezlashadi va ish qismini bombardimon qilishga qaratilgan. Energiya zichligi 10 ^ 6-10 ^ 8 Vt / sm² gacha bo'lgan holda, u 10: 1 gacha bo'lgan nisbatda chuqur penetratsion payvandlashni amalga oshirishi mumkin. U yadroviy reaktor qismlari va katta viteslar kabi qalin devorli nozik qismlarga mos keladi. Biroq, u yuqori uskunalar narxiga ega va vakuum muhitini talab qiladi, bu esa nisbatan cheklangan dastur stsenariylariga olib keladi.

Uskunalar tarkibi va lazer turlari

Standart lazerli payvandlash tizimi uchta asosiy komponentni o'z ichiga oladi:

Lazer generatori: elektr energiyasini kogerent lazer nuriga aylantiradi.

Optik uzatish tizimi: nurni boshqaradi va fokuslaydi (masalan, optik tolali, aks ettiruvchi nometall).

Ish stantsiyasi: armatura, harakatni boshqarish vositalari (robotlar / chiziqli bosqichlar) va himoya gaz etkazib berishni birlashtiradi.

Muhim jarayon parametrlari va operatsion ko'rsatmalar

Parametrlarni boshqarish to'g'ridan-to'g'ri payvandlash sifatini aniqlaydi - hatto kichik og'ishlar ham g'ovaklik yoki yoriqlar kabi nuqsonlarga olib kelishi mumkin:

(1) Payvandlashdan oldingi tayyorgarlik

Materialni tozalash: yog ', oksidi tarozi yoki qoplamalarni etanol yoki qum bilan tozalash. Yuqori aks ettiruvchi materiallar (Al, Cu) uchun lazer aksini kamaytirish uchun yuzalarni oldindan davolang.

Fokal joylashishni aniqlash: chuqur kirib borish uchun salbiy defokusdan foydalaning (fokusni ishlov beriladigan qism yuzasi ostidagi); kuyib ketmaslik uchun yupqa varaqlar uchun ijobiy defokus (yuqorida qarating).

Sanoat ilovalari va misollar

Lazerli payvandlashning ko'p qirraliligi barcha sohalarda innovatsiyalarni keltirib chiqaradi:

(1) Qurilish va og'ir sanoat

Chelik konstruktsiyalar: Ikki boshli lazerli gibrid payvandlash tizimlari 20 mm + T-nurlarini 1,2 m / min tezlikda payvandlab, deformatsiyani 50% ga kamaytiradi.

Kema qurish: 7-o'qli relsli robotlar tomonidan boshqariladigan tizimlar 115 mm qalinlikdagi korpus plitalarini bir martalik o'tishda payvandlab, "bir tomonlama payvandlash, ikki tomonlama shakllantirish" muammosini hal qiladi.

(2) Avtomobil ishlab chiqarish

Qusursiz dumaloq choklarga erishish uchun "kalit teshigi barqarorligini nazorat qilish texnologiyasi" dan foydalangan holda uzatish komponentlarini nozik payvandlash.

Avtomobil kuzov panellarini lazer yordamida payvandlash qismlari sonini 30% ga va vaznini 15% ga kamaytiradi.

(3) Ilg'or energiya va aerokosmik

Yadro energiyasi: Ni-28W-6Cr qotishmasini (850 ° C eritilgan tuz reaktorlari uchun) parametrlarni optimallashtirish orqali yoriqlarni bostirish bilan lazerli payvandlash.

Aerokosmik: Materialning mustahkamligini saqlab qolish uchun titanium qotishma dvigatel pichoqlarini minimal issiqlik ta'sir zonasi (HAZ) bilan payvandlash.