Hoʻohālikelike ʻia me ka ʻenehana kuʻuna kuʻuna,wiliwili laserloaʻa nā pōmaikaʻi like ʻole i ka pololei o ka welding, ka pono, ka hilinaʻi, ka automation a me nā mea ʻē aʻe. I kēia mau makahiki i hala iho nei, ua ulu wikiwiki ia ma nā ʻano o nā kaʻa, ka ikehu, ka uila a me nā ʻoihana ʻē aʻe, a ua manaʻo ʻia ʻo ia kekahi o nā ʻenehana hana hoʻohiki i ka 21st century.
1. Ka nānā 'ana o ka lā'au luawiliwili laser
Kaola-luawiliwili laserʻo ia ka hoʻohana ʻana i nā ʻano optical e hoʻokaʻawale i ka laser hoʻokahi i ʻelua mau kukui ʻokoʻa no ka wili ʻana, a i ʻole e hoʻohana i ʻelua ʻano lasers e hui pū ai, e like me ka laser CO2, Nd: YAG laser a me ka laser semiconductor mana kiʻekiʻe. Hiki ke hoʻohuiʻia nā mea a pau. Ua manaʻo nui ʻia e hoʻoponopono i ka adaptability o ka welding laser i ka hōʻuluʻulu ʻana i ka pololei, hoʻomaikaʻi i ke kūpaʻa o ke kaʻina hana welding, a hoʻomaikaʻi i ka maikaʻi o ka weld. Kaola-luawiliwili laserHiki iā ia ke hoʻoponopono maʻalahi a maʻalahi hoʻi i ke kahua wela welding ma ka hoʻololi ʻana i ka ratio ikehu beam, spacing beam, a me ke ʻano o ka hāʻawi ʻana i ka ikehu o nā kukuna laser ʻelua, e hoʻololi ana i ke ʻano o ka puka kī a me ke ʻano kahe o ka metala wai i loko o ka wai hoʻoheheʻe. Hāʻawi i kahi koho ākea o nā kaʻina hana welding. ʻAʻole wale ia nā mea maikaʻi o ka nuiwiliwili laserke komo, ka wikiwiki wikiwiki a me ka pololei kiʻekiʻe, akā kūpono nō hoʻi i nā mea a me nā hono paʻakikī e wili me ka maʻamau.wiliwili laser.
No ka lāʻau pāluawiliwili laser, Kūkākūkā mua mākou i nā ʻano hoʻokō o ka laser beam pālua. Hōʻike nā palapala piha ʻelua mau ala nui e hoʻokō ai i ka kuʻi kuʻi lua: ka hoʻouna ʻana a me ka noʻonoʻo ʻana. Ma ke ʻano kikoʻī, loaʻa kekahi ma ka hoʻoponopono ʻana i ke kihi a me ka spacing o ʻelua lasers ma o ka nānā ʻana i nā aniani a me nā aniani collimating. Loaʻa ka mea ʻē aʻe ma ka hoʻohana ʻana i kahi kumu laser a laila e kālele ana ma o nā aniani hoʻohālikelike, nā aniani transmissive a me nā aniani ʻano wedge e loaʻa ai nā kukui ʻelua. No ke ʻano mua, ʻekolu mau ʻano. ʻO ke ʻano mua e hoʻopaʻa i ʻelua lasers ma o nā fiber optical a hoʻokaʻawale iā lākou i ʻelua mau kaola like ʻole ma lalo o ke aniani collimating like a me ke aniani nānā. ʻO ka lua, ʻo ia ʻelua lasers e hoʻopuka i nā kukuna laser ma o ko lākou mau poʻo kuʻi ʻana, a ua hana ʻia kahi kukuna pālua ma ka hoʻoponopono ʻana i ke kūlana spatial o nā poʻo kuʻi. ʻO ke kolu o ke ʻano, ʻo ia ka hoʻokaʻawale ʻana o ka kukuna laser ma nā aniani ʻelua 1 a me 2, a laila hoʻopaʻa ʻia e ʻelua mau aniani nānā 3 a me 4. Hiki ke hoʻololi ʻia ke kūlana a me ka mamao ma waena o nā kiko kikoʻī ʻelua ma ka hoʻoponopono ʻana i nā kihi o nā aniani ʻelua e nānā ana 3 a me 4. ʻO ke ala ʻelua e hoʻohana i ka laser solid-state e hoʻokaʻawale i ke kukui e hoʻokō i nā kukui ʻelua, a hoʻoponopono i ke kihi a hoʻokaʻawale ʻana ma o ke aniani hiʻohiʻona a me ke aniani nānā. ʻO nā kiʻi hope ʻelua ma ka lālani mua ma lalo e hōʻike ana i ka ʻōnaehana spectroscopic o kahi laser CO2. Hoʻololi ʻia ke aniani palahalaha me ke aniani ʻano wedge a waiho ʻia i mua o ke aniani kikoʻī e hoʻokaʻawale i ke kukui no ka loaʻa ʻana o ka kukui kuʻuna lua.
Ma hope o ka hoʻomaopopo ʻana i ka hoʻokō ʻana i nā kaola pālua, e hoʻolauna pōkole i nā loina a me nā ʻano hana welding. I ka lua-kuikuiwiliwili laserʻO ke kaʻina hana, aia ʻekolu mau hoʻonohonoho kukuna maʻamau, ʻo ia hoʻi ka hoʻonohonoho serial, hoʻonohonoho like a me ka hoʻonohonoho hybrid. lole, ʻo ia hoʻi, aia kahi mamao ma ka ʻaoʻao kuʻihao a me ka ʻaoʻao kū pololei. E like me ka mea i hōʻike ʻia ma ka lālani hope o ke kiʻi, e like me nā ʻano like ʻole o nā lua liʻiliʻi a me nā loko i hoʻoheheʻe ʻia i ʻike ʻia ma lalo o nā wahi kikoʻī i ka wā o ke kaʻina hana hoʻoheheʻe serial, hiki ke hoʻokaʻawale hou ʻia i nā melts hoʻokahi. ʻEkolu mau mokuʻāina: loko, loko hoʻoheheʻe maʻamau a me ka wai hoʻoheheʻe i hoʻokaʻawale ʻia. ʻO nā hiʻohiʻona o ka wai hoʻoheheʻe hoʻokahi a me ka wai hoʻoheheʻe i hoʻokaʻawale ʻia ua like ia me nā mea o ka wai hoʻokahiwiliwili laser, e like me ka hōʻike ʻana i ke kiʻi hoʻohālikelike helu. Loaʻa nā hopena kaʻina hana like ʻole no nā ʻano like ʻole.
'Ano 1: Ma lalo o kekahi kiko kiko, 'elua puka kī kī ma'amau i loko o ka loko ho'ohehe'e like; no ka 'ano 1, ua hoikeia ua hoʻohana 'ia kekahi kukuna malamalama e hana i ka puka uuku, a me ka 'ē aʻe kukuna o ka malamalama i hoʻohana 'ia no ka welding wela lapaʻau, a hiki Effectively hoʻomaikaʻi i ka structural waiwai o kiʻekiʻe kalapona kila a me ke kila kila.
ʻAno 2: E hoʻonui i ka hakahaka o ka wahi i loko o ka wai hoʻoheheʻe hoʻokahi, e hoʻokaʻawale i nā kaola ʻelua i ʻelua mau kī kūʻokoʻa, a hoʻololi i ke ʻano kahe o ka wai hoʻoheheʻe; no ke 'ano 2, ua like kona hana me ka weld beam electron elua, E hoemi ana i ka weld spatter a me na welds irregular ma ka loihi o ke kiko.
ʻAno 3: E hoʻonui hou i ka spacing kiko a hoʻololi i ka ratio ikehu o nā kukuna ʻelua, i hoʻohana ʻia kekahi o nā kaola ʻelua i kumu wela e hana ai i ka hana mua a i ʻole ka hoʻoheheʻe ʻana i ka wā o ke kaʻina hana wili, a ʻo ka lāʻau ʻē aʻe. hoʻohana ʻia e hana i nā puka liʻiliʻi. No ke ʻano 3, ʻike ʻia ka haʻawina e hana ana nā kaola ʻelua i kahi kī kī, ʻaʻole maʻalahi ka hāʻule liʻiliʻi, a ʻaʻole maʻalahi ka weld e hana i nā pores.
2. ʻO ka mana o ke kaʻina hana kuʻi ma luna o ka maikaʻi o ka wili
Ka hopena o ka lākiō lākiō kuʻikuʻi me ka ikehu i ka hoʻokumu ʻia ʻana o ke kuʻina wili
Ke 2kW ka mana laser, 45 mm / s ka māmā kuʻi, 0mm ka nui defocus, a ʻo ka spacing beam he 3 mm, ʻo ke ʻano o ka weld i ka wā e hoʻololi ai i ka RS (RS= 0.50, 0.67, 1.50, 2.00) hoikeia ma ke kii. I ka RS=0.50 a me 2.00, ua ʻoi aku ka niho o ka weld, a ʻoi aku ka nui o ka sptter ma ka lihi o ka weld, me ka hana ʻole ʻana i nā ʻano unahi iʻa maʻamau. ʻO kēia ke kumu i ka liʻiliʻi a i ʻole ka nui o ka lākiō ikehu beam, ʻoi aku ka nui o ka ikehu laser, e ʻoi aku ka nui o ka oscillate laser pinhole i ka wā o ke kaʻina hana kuʻi, a ʻo ke kaomi hoʻihoʻi ʻana o ka mahu e hoʻoheheʻe ʻia ka mea hoʻoheheʻe. metala loko i loko o ka loko i hooheheeia; ʻO ka hoʻokomo ʻana i ka wela nui ke kumu o ka hohonu o ke komo ʻana o ka loko i hoʻoheheʻe ʻia ma ka ʻaoʻao alumini alumini, e hoʻoulu ai i ke kaumaha ma lalo o ka hana o ka umekaumaha. I ka RS = 0.67 a me 1.50, ua like ke ʻano o ka unahi iʻa ma ka ʻili weld, ʻoi aku ka nani o ke ʻano weld, ʻaʻole ʻike ʻia nā māwae wela, nā pores a me nā hemahema ʻē aʻe ma ka ʻili weld. ʻO nā ʻano ʻāpana keʻa o nā welds me nā lākiō ikehu ʻokoʻa RS e like me ka hōʻike ʻia ma ke kiʻi. ʻO ka ʻāpana keʻa o nā welds i loko o ke ʻano maʻamau "ke aniani waina", e hōʻike ana i ke kaʻina hana kuʻi ʻana i hana ʻia ma ke ʻano hoʻoheheʻe hohonu hohonu laser. He mana koʻikoʻi ko RS i ka hohonu komo P2 o ka weld ma ka ʻaoʻao alumini alumini. I ka lākiō ikehu kaola RS=0.5, P2 he 1203.2 microns. Inā ʻo RS=0.67 a me 1.5 ka lākiō ikehu kaola, hoʻemi nui ʻia ka P2, ʻo ia ka 403.3 microns a me 93.6 microns. Ke RS=2 ka lākiō ikehu kaola, ʻo ka hohonu o ke komo ʻana o ka ʻāpana kea hui he 1151.6 microns.
Ka hopena o ka ratio like ʻole o ka beam-energy ma luna o ka hoʻokumu ʻana i ka hili ʻana
Ke 2.8kW ka mana laser, ʻo 33mm/s ka māmā kuʻi, ʻo ka nui defocus he 0mm, a ʻo ka spacing beam he 1mm, loaʻa ka ʻili weld ma ka hoʻololi ʻana i ka lākiō ikehu beam (RS=0.25, 0.5, 0.67, 1.5 , 2, 4) Hōʻike ʻia ke ʻano ma ke kiʻi. Ke RS=2, ʻano like ʻole ke ʻano o ka unahi iʻa ma ka ʻili o ka weld. Hoʻokumu maikaʻi ʻia ka ʻili o ka weld i loaʻa i nā lākiō ikehu beam ʻē aʻe ʻē aʻe, a ʻaʻohe hemahema ʻike ʻia e like me nā pores a me ka spatter. No laila, hoʻohālikelike ʻia me ka serial dual-beamwiliwili laser, 'Oi aku ka like a me ka nani o ka ili weld me ka ho'ohana 'ana i na kaola lua. I ka RS=0.25, aia ke kaumaha iki ma ka weld; i ka piʻi mālie ʻana o ka lākiō ikehu beam (RS=0.5, 0.67 a me 1.5), ʻano like ka ʻili o ka weld a ʻaʻohe puʻuwai i hana ʻia; akā naʻe, ke piʻi aʻe ka lākiō ikehu kukuna (RS=1.50, 2.00), akā aia nā puʻupuʻu ma ka ʻili o ka weld. I ka wā o ka lākiō ikehu kaola RS=0.25, 1.5 a me 2, ʻo ke ʻano kea o ka weld he "ʻano aniani waina"; i ka RS=0.50, 0.67 a me 1, ʻo ke ʻano kea o ka weld he "hunnel-like". Ke RS = 4, ʻaʻole wale nā māwae i hana ʻia ma lalo o ka weld, akā ua hana ʻia kekahi mau pores ma waena a me lalo o ka weld. I ka RS=2, ʻike ʻia nā pores kaʻina hana nui i loko o ka weld, akā ʻaʻohe māwae. Ke RS = 0.5, 0.67 a me 1.5, ʻoi aku ka liʻiliʻi o ka hohonu P2 o ka weld ma ka ʻaoʻao alumini alumini, a ua hoʻokumu maikaʻi ʻia ka ʻāpana keʻa o ka weld a ʻaʻole i hoʻokumu ʻia nā hemahema wili. Hōʻike kēia mau mea i ka lākiō ikehu beam i ka wā kuʻi lua-beam laser kuʻi ʻana i ka hopena koʻikoʻi i ke komo ʻana o ka weld a me nā hemahema.
Kūlana like - ka hopena o ka hoʻopaʻa ʻana o ke kaola i ka hoʻokumu ʻia ʻana o ka wili
Ke 2.8kW ka mana laser, 33mm/s ka māmā kuʻi, ʻo ka nui defocus he 0mm, a me ka lākiō ikehu beam RS=0.67, e hoʻololi i ka spacing beam (d=0.5mm, 1mm, 1.5mm, 2mm) e loaʻa ai. ka weld surface morphology e like me ke kiʻi. Ke d=0.5mm, 1mm, 1.5mm, 2mm, he laumania a palahalaha ka ili o ka weld, a nani ke ano; ʻO ke ʻano unahi iʻa o ka weld he maʻamau a nani, ʻaʻohe pores i ʻike ʻia, nā māwae a me nā hemahema ʻē aʻe. No laila, ma lalo o nā kūlana spacing beam ʻehā, ua hana maikaʻi ʻia ka ʻili weld. Eia hou, ke hana ʻia ʻelua mau weld ʻokoʻa, i ka wā d = 2 mm, e hōʻike ana ʻaʻole e hana hou nā kukuna laser ʻelua ma luna o kahi wai hoʻoheheʻe ʻia, a ʻaʻole hiki ke hoʻokumu i kahi kuʻi lua-beam laser hybrid maikaʻi. Ke 0.5mm ka nui o ka beam, he "hunnel-like" ka weld, ʻo ka hohonu P2 o ka weld ma ka ʻaoʻao alumini alumini he 712.9 microns, ʻaʻohe māwae, pores a me nā hemahema ʻē aʻe i loko o ka weld. Ke hoʻomau nei ka hoʻonui ʻana o ke kaola, ʻo ka hohonu o ke komo ʻana P2 o ka weld ma ka ʻaoʻao alumini alumini e emi nui. Ke 1 mm ka mamao o ka beam, ʻo ka hohonu o ke komo ʻana o ka weld ma ka ʻaoʻao alumini alumini he 94.2 microns wale nō. Ke piʻi aʻe nei ka mamao o ka beam, ʻaʻole hana ka weld i ke komo pono ma ka ʻaoʻao alumini alumini. No laila, inā he 0.5mm ka mamao o ka beam, ʻoi aku ka maikaʻi o ka hoʻohui hou ʻana i ka lua-beam. Ke piʻi aʻe nei ka hoʻonui ʻana o ka beam, e emi loa ka hoʻokomo wela o ka welding, a ʻoi aku ka maikaʻi o ka hopena hoʻohui hou ʻana i ka laser ʻelua.
ʻO ka ʻokoʻa o ka weld morphology ma muli o ke kahe ʻokoʻa a me ka hoʻoheheʻe ʻana o ka wai hoʻoheheʻe i ka wā o ke kaʻina hana kuʻi. ʻAʻole hiki i ke ʻano hoʻohālikelike helu ke hoʻolilo i ke koʻikoʻi koʻikoʻi o ka wai hoʻoheheʻe i ʻoi aku ka intuitive, akā e hōʻemi hoʻi i ke kumukūʻai hoʻokolohua. Hōʻike ke kiʻi ma lalo nei i nā hoʻololi ʻana i ka ʻaoʻao melt pool me kahi kukui hoʻokahi, nā hoʻonohonoho ʻokoʻa a me ke kaʻawale ʻokoʻa. Aia nā hopena nui: (1) I ka wā o ka lālani hoʻokahiwiliwili laserʻO ke kaʻina hana, ʻo ka hohonu o ka lua wai hoʻoheheʻe ʻia ka hohonu loa, aia kahi hanana o ka hāʻule ʻana o ka lua, ʻaʻole maʻamau ka paia o ka lua, a ʻaʻole kūlike ka hāʻawi ʻana o ke kahua kahe kokoke i ka pā puka; kokoke i ka ʻili hope o ka wai hoʻoheheʻe He ikaika ka reflow, a aia ke kahe hou i luna ma lalo o ka wai hoʻoheheʻe; ʻO ka hāʻawi ʻana i ke kahua kahe o ka ʻauʻau hoʻoheheʻe ʻia he ʻano like a lohi, a ʻaʻole like ka laulā o ka wai hoʻoheheʻe ma ka ʻaoʻao hohonu. Aia ka haunaele ma muli o ke kaomi ʻana o ka pā i loko o ka loko i hoʻoheheʻe ʻia ma waena o nā lua liʻiliʻi o ka lāʻau pālua.wiliwili laser, a e noho mau ana ma ke ala hohonu o na lua liilii. Ke hoʻomau nei ka hoʻonui ʻana o ka mamao ma waena o nā kukuna ʻelua, e neʻe mālie ka nui o ka ikehu o ka lāʻau mai kahi piko hoʻokahi a i kahi kūlana kiʻekiʻe pālua. Loaʻa ka waiwai liʻiliʻi ma waena o nā piko ʻelua, a e emi mālie ka nui o ka ikehu. (2) No ka kukuna luawiliwili laser, inā he 0-0.5mm ka mamao o ke kiko, e emi iki ana ka hohonu o ka wai i hooheheeia na puka liilii, a ua like ke ano o ka wai kahe holookoa me ka pahu hookahi.wiliwili laser; i ka wā ma luna o 1mm ka mamao o ka wahi, ua hoʻokaʻawale loa ʻia nā puka liʻiliʻi, a i ka wā o ke kaʻina hana kuʻi ʻana ʻAʻohe mea pili ma waena o nā lasers ʻelua, ʻo ia ka mea e like me ʻelua mau kuʻekuʻe / ʻelua mau mea hoʻoheheʻe laser beam hoʻokahi me ka mana o 1750W. Aneane ʻaʻohe hopena preheating, a ua like ke ʻano o ka wai kahe i hoʻoheheʻe ʻia me ka welding laser beam hoʻokahi. (3) Ke 0.5-1mm ka mamao o ka wahi, ʻoi aku ka palahalaha o ka pā o nā lua liʻiliʻi i nā hoʻonohonoho ʻelua, e emi mālie ka hohonu o nā lua liʻiliʻi, a hoʻokaʻawale mālie ka lalo. ʻO ka haunaele ma waena o nā puka liʻiliʻi a me ke kahe ʻana o ka wai hoʻoheheʻe ʻia ma 0.8mm. ʻO ka ikaika loa. No ka hoʻoheheʻe serial, piʻi mālie ka lōʻihi o ka loko i hoʻoheheʻe ʻia, ʻoi aku ka nui o ka laula inā he 0.8mm ka mamao o ka wahi, a ʻike ʻia ka hopena preheating inā ʻo 0.8mm ka laulā kiko. Nawaliwali malie ka hopena o ka ikaika o Marangoni, a kahe ka wai metala ma na aoao elua o ka wai hoohehee. E hana like ka mahele laula hehee. No ka wili like, e piʻi mālie ka laulā o ka loko i hoʻoheheʻe ʻia, a ʻoi aku ka lōʻihi ma 0.8mm, akā ʻaʻohe hopena preheating; ʻo ke kahe hou ʻana ma kahi kokoke i ka ʻili i hoʻokumu ʻia e ka ikaika Marangoni e mau ana, a ʻo ke kahe hou ʻana i lalo ma lalo o ka lua liʻiliʻi e nalo mālie; ʻAʻole maikaʻi ke kahua kahe o ke keʻa e like me ka ikaika ma ka moʻo, ʻaʻole pili ka haunaele i ka kahe ʻana ma nā ʻaoʻao ʻelua o ka wai i hoʻoheheʻe ʻia, a ʻo ka laula i hoʻoheheʻe ʻia ʻaʻole like.
Ka manawa hoʻouna: ʻOkakopa-12-2023
