He ʻano hoʻohui wikiwiki a kūpono hoʻi ke kumukūʻai o ka wili kiko. He kūpono ia no ka hoʻohui ʻana i nā ʻāpana papa lahilahi me nā hui ʻūhā ʻaʻole pono ka ea. Nui nā ʻano o ka wili kiko, e like me ka wili kiko kū'ē, ka wili kiko arc, ka wili kiko adhesive,kuʻihao kiko hui pū ʻia, a me ka wili kiko laser. I kēia manawa, hoʻohana nui ʻia ka wili kiko resistance i ka hana ʻana. Ma ka lawe ʻana i ka ʻoihana kaʻa ma ke ʻano he laʻana, pono nā kiko weld 3,000 a 4,000 i ka wā o ka ʻākoakoa ʻana o nā ʻāpana panela kino kaʻa, kahi e pono ai he 250 a 300 mau robots, me nā ʻōnaehana hoʻomalu kākoʻo a me nā lako kōkua ʻē aʻe. Eia nō naʻe, ʻaʻole maikaʻi ka wili kiko resistance. Me ka wikiwiki o ka hoʻomohala waiwai, ua lilo ka pōʻaiapuni hoʻonui o nā ʻano geometric a me nā ʻano o nā ʻāpana kaʻa i mea pōkole loa. Pono ka hoʻonui ʻana i nā huahana a me nā hiʻohiʻona hou i kahi ʻano ʻenehana wili kiko hou i kūpono a maʻalahi hoʻi. No laila, ua lilo mālie ka ʻenehana wili kiko laser i mea nui o ka nānā ʻana a manaʻo ʻia e hoʻohana nui ʻia i ka hana ʻoihana kaʻa. Ma ke kahua aerospace, ke hoʻāʻo ʻia nei hoʻi ka wili kiko laser ma ke ʻano he ʻenehana ʻē aʻe. No ka manawa lōʻihi, ua hoʻohana pinepine nā hui lap o nā huahana aerospace i ka riveting, kahi e pili ana i nā kaʻina hana he nui a me ka ukana kaumaha. Me ka hoʻonui ʻia o ka hoʻohana ʻana i nā mea hou e like me nā alumini alloys, titanium alloys, a me nā mea i hui pū ʻia, ʻo ka hoʻohana ʻana i nā ʻenehana wili hou e pani i nā ʻano hui kuʻuna ua lilo i mea nui. ʻAʻole wale kēia e hoʻomaikaʻi i ka pono hana akā hoʻemi pū kekahi i ke kaumaha o ke kūkulu ʻana a hoʻokō i nā koi hoʻolālā kūkulu hou, he mea nui ia no nā huahana aerospace. ʻO ke kiʻekiʻe o ka pololei a me ka maʻalahi o ka hoʻopili ʻana o ka laser spot welding e hāʻawi iā ia i nā pono koʻikoʻi i ka hana hana, ʻoi aku hoʻi i ka ʻoihana mokulele, kahi e hiki ai ke pani i nā kaʻina hana kuʻuna e like me ka resistance spot welding a me ka riveting.
I. Ka Wehewehena a me nā ʻAno o ka Kuʻi Kiko Laser
Wehewehena
ʻO ka hoʻoheheʻe kiko laser e pili ana i ke kaʻina hana o ka hoʻoheheʻe ʻana a me ka hoʻohui ʻana i nā ʻāpana hana me ka hoʻohana ʻana i kahi pulse laser hoʻokahi (t > 1ms) a i ʻole kahi moʻo o nā pulse laser ma ke kūlana like.
Ua like ke ʻano o ka wili ʻana o ka laser me nā kaʻina hana wili laser ʻē aʻe; ʻo ka ʻokoʻa wale nō ʻaʻohe neʻe ʻana ma waena o ke kukuna laser a me ka ʻāpana hana i ka wā o ka wili ʻana. Ua māhele ʻia ka wili ʻana o ka laser i ʻelua ʻano: ka wili ʻana o ka hoʻoili wela a me ka wili ʻana o ke kī. I ka wili ʻana o ke kī hoʻoili wela, hiki i ka laser ke hoʻoheheʻe wale i ka metala me ka ʻole o ka hoʻoheheʻe ʻana. ʻOi aku ka kūpono o kēia ʻano hana no ka wili ʻana i nā metala me ka mānoanoa ma lalo o 0.5mm, e like me ka wili ʻana o ka laser Nd:YAG o nā ʻāpana uila. I ka wili ʻana o ke kī laser, hiki i ka laser ke komo pololei i loko o ka mea ma o ka kī, e hoʻonui ana i ka nui o ka hoʻohana ʻana i ka ikehu laser a me ka hoʻokō ʻana i ka hohonu komo nui aʻe. Hoʻoheheʻe ka wili ʻana o ke kūʻē kuʻuna i nā ʻāpana hana e hana i nā wahi wili me ka hoʻohana ʻana i ka wela kūʻē i hana ʻia e ke au uila, ʻoiai ke kumu wela o ka wili ʻana o ke kī laser mai ka radiation laser, e hopena ana i nā ʻano wahi wili like ʻole.
ʻO nā palena hoʻololi o ka wili kiko laser e komo pū me ka mana laser, ka manawa wili kiko, a me ka nui o ka defocus. No ka wili kiko me ka hoʻohana ʻana i ke ʻano pulse, hoʻokomo pū nā palena i ke ʻano nalu pulse, ka alapine (frequency), a me ke kaʻina hana. Ma waena o kēia mau mea, ʻo ka mana laser ka mea nui e hoʻopilikia i ka hohonu o ke komo ʻana o ka wahi wili, ʻoiai ʻo ka manawa wili kiko he hopena nui ia i ka nui o ka ʻaoʻao o ka wahi wili. Ma keʻano laulā, ʻo ka lōʻihi o ka manawa hana laser, ʻo ka nui o ka nui o nā ʻili luna a me lalo o ka wahi wili a me ka nui o ka ʻili fusion. ʻO nā loli i ka nui o ka defocus e hoʻopilikia nui i ke anawaena kiko a me ka nui o ka ikehu e hana ana ma ka ʻili o ka workpiece, no laila he hopena koʻikoʻi ia i ke ʻano holoʻokoʻa o ka wahi wili.
Nā ʻano
- Me ka laser ma ke ʻano he kumu wela, hāʻawi ka wili kiko i ka wikiwiki kiʻekiʻe, ka pololei kiʻekiʻe, ka hoʻokomo wela haʻahaʻa, a me ka hoʻololi liʻiliʻi o ka workpiece.
- Ua hoʻomaikaʻi nui ʻia ke ʻano o ke kūʻokoʻa ma nā kūlana kuʻi kiko, e hiki ai i ka kuʻi kiko āpau ke kūlana a me ka hoʻomaopopo maʻalahikuʻihao kiko ʻaoʻao hoʻokahi, no laila e hoʻonui nui ana i ke kūʻokoʻa o ka hoʻolālā huahana.
- He haʻahaʻa nā koi o ka wili ʻana o ka laser no ka nui o nā hui lap. He liʻiliʻi nā kapu ma nā palena e like me ka nui o ka lap o nā hui a me ka mamao ma waena o nā wahi wili, a ʻaʻohe pono e noʻonoʻo i ka hopena o ka shunting current.
- No ka hoʻopili ʻana i nā papa mānoanoa like ʻole, nā mea like ʻole, a me nā mea kūikawā (nā mea hui alumini, nā pepa galvanized), ʻoi aku ka maikaʻi o ka hoʻopili ʻana o ka laser spot ma mua o nā ʻano hoʻopili kuʻuna.
- ʻAʻole ia e koi i kahi nui o nā lako kōkua, hiki ke hoʻololi koke i nā loli huahana, a hoʻokō i nā koi o ka mākeke.
II. Ka Nānā ʻana i nā hemahema o ka hoʻopili ʻana o ka laser
ʻO nā māwae, nā pores, a me ke kūpaʻa ʻana nā kīnā maʻamau i ka wili kiko laser, kahi i kālailai ʻia ma lalo nei.
1. Nā māwae
Ua māhele ʻia nā māwae i nā māwae ʻili a me nā māwae lōʻihi. He wikiwiki loa ka wikiwiki o ka hoʻomehana ʻana a me ka hoʻomaʻalili ʻana i ka wā o ka wili ʻana o ka laser spot, e hopena ana i kahi gradient mahana nui ma waena o ka wahi i hoʻomehana ʻia a me ka metala a puni, kahi e alakaʻi maʻalahi ai i ka hoʻokumu ʻana o ka māwae. Pili loa ka hanana o nā māwae i ka mea; no ka laʻana, ʻoi aku ka kiʻekiʻe o ke ʻano o nā mea hoʻohuihui alumini e māwae i ka wā o ka wili ʻana o ka laser spot ma mua o ke kila kila. ʻO kahi ala kūpono e kāohi ai i ka hoʻokumu ʻana o ka māwae, ʻo ia ka hoʻomaikaʻi ʻana i ke ʻano o ka pulse e kāohi i ka wikiwiki o ka hoʻomaʻalili ʻana o ke kaʻina hana paʻa metala a hōʻemi i ke kaumaha kūloko.
2. Nā Pores
Hiki ke hoʻokaʻawale ʻia nā kīnā porous (pores) i nā wili kiko laser i nā pores liʻiliʻi a me nā pores nui. ʻO ke kumu nui o nā pores liʻiliʻi ʻo ka emi ʻana o ka solubility o ka hydrogen i loko o ka metala wai i ka wā o ka paʻa ʻana o ka metala, a me ka wikiwiki o ka mahu ʻana o ka metala i loko o ka puka kī a me ka haunaele o ka loko i hoʻoheheʻe ʻia. ʻO nā pores nui ma muli nui o ka wikiwiki o ka hoʻomaʻalili ʻana i ka wā o ka wili kiko laser, kahi e waiho ai i ka manawa lawa ʻole no ka metala a puni ka puka kī e hoʻopiha hou ai. Ma ke ʻano laulā, hiki ke hana ʻia nā pores liʻiliʻi i ka wili kiko pulse lōʻihi, ʻoiai ʻo nā pores nui e hiki mai ana i ka wili kiko pulse pōkole.
ʻElua mau wahi kahi e ʻike nui ʻia ai nā pores i ka hoʻopili ʻana i nā kiko laser: aia kekahi kokoke i ka ʻāpana fusion ma waenakonu o ka wahi weld, a ʻo kekahi ma ke kumu o ka weld. Hōʻike nā kiʻi hoʻoheheʻe i hopu ʻia e X-ray ua hana nui ʻia nā pores kokoke i ka ʻāpana fusion e ka necking i ka wā e pani ai ka puka kī; no nā pores ma ke kumu weld, ua hoʻokumu nui ʻia lākou e ka hiolo ʻana o ka puka kī ma muli o ka nalowale wikiwiki o ka laser ma hope o ka hoʻokumu ʻia ʻana o ka puka kī.
3. Ke kūlou nei
He mea maopopo ka hiʻohiʻona o ka sagging i ka wili ʻana i nā kiko laser. ʻO ka sagging waena ma ka ʻili kiko weld a me ka hōʻiliʻili ʻana o ka metala a puni ia mea i hana ʻia e ka ikaika recoil i hana ʻia e ka vaporization metala e paʻi ana i ka metala wai i ka ʻili kiko weld. I ka wā o ke kaʻina hana hoʻomaʻalili, paʻa koke ka metala i hōʻiliʻili ʻia ma ka ʻili a ʻaʻole hiki ke hoʻopiha piha ʻia. Eia kekahi, ʻo ka nalowale o nā mea i hana ʻia e ka mahu wikiwiki ʻana o ka metala a me ka pīpī ʻana he kumu ʻē aʻe e kōkua ana i ka sagging waena. He hopena koʻikoʻi ka manawa pulse i ka sagging o ka ʻili kiko weld a me ka hoʻokumu ʻia ʻana o nā pores. Hiki ke loaʻa nā kiko weld maikaʻi ma ka hoʻonui ʻana i ke ʻano nalu pulse a me ka manawa.
4. Ka hopena o ka nui o ka Defocus ma nā wahi Weld
Hoʻololi pololei nā loli i ka nui o ka defocus i ke anawaena kiko a me ka nui o ka ikehu. Ke piʻi ka nui o ka defocus ma nā ʻaoʻao maikaʻi ʻole a me nā ʻaoʻao maikaʻi ʻole, ʻo ia hoʻi ke piʻi nei ke anawaena kiko a emi iho ka nui o ka ikehu. I ka wā o ka wili ʻana o ka kiko laser, aia kahi pilina pili ma waena o ke anawaena kiko a me ka nui o ka lua kī mua i hana ʻia e ka laser i hoʻopili ʻia ma ka ʻāpana hoʻāʻo, ʻoiai ʻo ka nui o ka ikehu e hoʻoholo ai i ka wikiwiki o ka hoʻonui ʻana o ka loko i hoʻoheheʻe ʻia. Ke liʻiliʻi ka waiwai paʻa o ka nui o ka defocus, liʻiliʻi ke anawaena o ka kiko laser, kiʻekiʻe ka nui o ka mana laser, a wikiwiki ka wikiwiki o ka hoʻonui ʻana o ka loko i hoʻoheheʻe ʻia, akā liʻiliʻi ke anawaena o ka lua kī mua. I ka ʻaoʻao ʻē aʻe, i ka wā e nui ai ka nui o ka defocus, nui ke anawaena o ka lua kī mua, akā lohi ka wikiwiki o ka hoʻonui ʻana o ka loko i hoʻoheheʻe ʻia, a ʻaʻole paha e nui ka nui o ka wahi i hoʻoheheʻe ʻia. No laila, i ka wā o ka hoʻololi ʻana o ka nui o ka defocus, ʻo ka hopena piha o ke anawaena kiko a me ka nui o ka mana o ka ʻili o ka wahi i hoʻoheheʻe ʻia e hoʻoholo ai i ka nui o ka wahi i hoʻoheheʻe ʻia.
III. Ka hoʻohana ʻana i ka ʻenehana kuʻi kiko laser
ʻO ka wili kiko laser he wikiwiki kiʻekiʻe, hohonu komo nui, hoʻololi iki, a hiki ke hana ʻia ma ka mahana o ka lumi a i ʻole ma lalo o nā kūlana kūikawā me nā lako wili maʻalahi. Eia kekahi, ʻo ka puka ʻana mai o nā lasers pulse alapine kiʻekiʻe (me ke alapine kiʻekiʻe ma mua o 40 pulses i kekona) ua hiki ai ke hoʻohana ākea ʻia o ka wili kiko laser i ka ʻākoakoa a me ka wili ʻana o nā ʻāpana micro a me nā mea liʻiliʻi i ka hana automated nui. I ka wā e wili ai i nā ʻāpana uila liʻiliʻi e pono ai kahi ʻāpana liʻiliʻi i hoʻopilikia ʻia e ka wela - e like me ka pilina ma waena o ke aniani a me ka metala, ka pilina o nā hui i nā kaapuni semiconductor wela-sensitive, a me ka pilina ma waena o nā metala like ʻole i nā uea - ʻoi aku ka maikaʻi o ka wili kiko laser ma mua o nā kaʻina hana wili kiko kuʻuna (e laʻa, ka wili kiko kū'ē), me nā wahi wili ʻole haumia a me ke ʻano wili kiʻekiʻe. Hōʻike ka Kiʻi 6-60 i kahi laʻana noi o ka wili kiko laser i ka hana ʻana o nā kukui uila kaʻa: hoʻopuka kahi laser pulse solid-state 500W i ʻehā mau wahi wili like me ka alapine pulse kiʻekiʻe loa.
I ka wā e hana ai i ka wili kiko kiko kiʻekiʻe ma nā microstructures me ka hoʻohana ʻana i ka ikehu pulse kiʻekiʻe, loaʻa i nā lasers pulsed Nd:YAG nā pono loea a me ka hoʻokele waiwai. I ka hapa nui o nā noi wili kiko ʻoihana, hoʻohana nui ʻia nā lasers pulsed solid-state me ka mana awelika o 50W a me ka mana pulse > 2kW. Hiki i ka laser ke hana pololei ma ka workpiece ma o nā fibers optical a i ʻole nā aniani hoʻopili i hui pū ʻia.
Hoʻohana ʻia ka hoʻoheheʻe kiko laser i nā ʻano mea like ʻole. No ka laʻana, i ka wā e hoʻoheheʻe kiko ai i nā pila Li, me ka hoʻohana ʻana iā Nd:ʻenehana kuʻi kiko laser YAGʻOi aku ka maikaʻi o ka hoʻopili ʻana i nā metala like ʻole ma mua o ka wili TIG a me ka wili kū'ē. ʻOi aku ka maikaʻi, ʻoiai ʻo nā fibers optical e hoʻouna i nā lasers i ka wā o ka hana ʻana, he mea maʻalahi ke neʻe wikiwiki a me ka maʻalahi ma waena o nā papa hana like ʻole.
I ka hōʻuluʻulu manaʻo, ʻo ka hoʻopili ʻana o ka laser i kēia mau ʻano:
- Me ka hoʻonui ʻana o ka mana laser, piʻi aʻe a iho ke anawaena o ka ʻili o ka wahi i hoʻopili ʻia, aʻo ka piʻi mālie ʻana o ke anawaena o ka ʻili fusion a me ka ʻili haʻahaʻa. ʻAʻole maopopo ka loli ʻana o ke ʻano ʻāpana o ka wahi i hoʻopili ʻia. I ka piʻi ʻana o ka lōʻihi, piʻi koke ka nui o ka wahi i hoʻopili ʻia, a ʻoi aku ka nui o ka loli ʻana o ke anawaena o ka ʻili fusion ma mua o nā anawaena o luna a me lalo. He hopena koʻikoʻi ka loli ʻana o ka nui o ka defocus i ka nui o ka wahi i hoʻopili ʻia. Hoʻololi pololei ia i ke anawaena o ka wahi a me ka nui o ka mana laser, a ʻo ka hopena piha o kēia mau mea ʻelua e hoʻoholo ai i ka nui o ka wahi i hoʻopili ʻia.
- I ke ʻano o ke komo piha ʻana, aia ka sagging maopopo ma ka ʻili o ka wili laser spot. Me ka hoʻonui ʻia o ka mana laser a me ka lōʻihi, piʻi ka hohonu sagging ma ka ʻili o ka wili. Ke nui ka lōʻihi a i ʻole ka nui o ka hakahaka, hiki i ka ʻili haʻahaʻa ke hōʻike i ka indentation.
- I ka piʻi ʻana o ka hakahaka, ʻike ʻia ka deformation holoʻokoʻa o ka wahi weld, ke kau ʻana o ke kikowaena, a me ke komo ʻana. Hoʻemi ka ʻili fusion, a emi koke ka ikaika. I kēia manawa, i ka hoʻopili ʻana o nā resistors, nā pila, a me ke kahua uila, hoʻohana pinepine ʻia ke kaʻina hana o ka hoʻopili ʻana i ʻelua mau wahi i ka manawa like, kahi e hoʻohana pinepine ai i kahi hoʻolālā me ʻelua mau kumu kukui laser.
Ka manawa hoʻouna: ʻOkakopa-27-2025
