Mae weldio mannau yn ddull cysylltu cyflym a chost-effeithiol. Mae'n addas ar gyfer cysylltu cydrannau platiau tenau â chymalau lap nad oes angen aerglosrwydd arnynt. Mae yna lawer o fathau o weldio mannau, megis weldio mannau gwrthiant, weldio mannau arc, weldio mannau gludiog,weldio man cyfansawdd, a weldio sbot laser. Ar hyn o bryd, defnyddir weldio sbot gwrthiant yn helaeth mewn cynhyrchu. Gan gymryd y diwydiant modurol fel enghraifft, mae angen 3,000 i 4,000 o smotiau weldio wrth gydosod cydrannau panel corff ceir, sy'n gofyn am 250 i 300 o robotiaid, ynghyd â systemau rheoli ategol ac offer ategol arall. Fodd bynnag, mae gan weldio sbot gwrthiant hyblygrwydd gwael. Gyda'r datblygiad economaidd cyflym, mae cylch diweddaru siapiau a strwythurau geometrig cydrannau modurol wedi dod yn fyr iawn. Mae uwchraddio cynhyrchion a modelau newydd yn gofyn am fath newydd o dechnoleg weldio sbot sy'n effeithlon ac yn hyblyg. Felly, mae technoleg weldio sbot laser wedi dod yn ffocws sylw yn raddol a disgwylir iddi gael ei chymhwyso'n eang mewn cynhyrchu diwydiannol modurol. Ym maes awyrofod, mae weldio sbot laser hefyd yn cael ei brofi fel technoleg amgen. Ers amser maith, mae cymalau lap cynhyrchion awyrofod wedi defnyddio rhybedion yn gyffredinol, sy'n cynnwys llawer o brosesau cynhyrchu a llwyth gwaith trwm. Gyda'r defnydd cynyddol o ddeunyddiau newydd fel aloion alwminiwm, aloion titaniwm, a deunyddiau cyfansawdd, mae mabwysiadu technolegau weldio newydd i ddisodli dulliau ymuno traddodiadol wedi dod yn duedd brif ffrwd. Mae hyn nid yn unig yn gwella effeithlonrwydd cynhyrchu ond hefyd yn lleihau pwysau strwythurol ac yn bodloni gofynion dylunio strwythurol newydd, sydd o arwyddocâd mawr ar gyfer cynhyrchion awyrofod. Mae manwl gywirdeb uchel a hyblygrwydd uchel weldio sbot laser yn rhoi manteision sylweddol iddo mewn cynhyrchu ymarferol, yn enwedig yn y diwydiant awyrennau, lle gall ddisodli prosesau traddodiadol fel weldio sbot gwrthiant a rhybedion.
I. Diffiniad a Nodweddion Weldio Smotiau Laser
Diffiniad
Mae weldio sbot laser yn cyfeirio at y broses o doddi ac ymuno â darnau gwaith gan ddefnyddio un pwls laser (t > 1ms) neu gyfres o bylsiau laser yn yr un safle.
Mae weldio sbot laser yn debyg iawn i brosesau weldio laser eraill; yr unig wahaniaeth yw nad oes dadleoliad cymharol rhwng y trawst laser a'r darn gwaith yn ystod weldio sbot. Mae weldio sbot laser wedi'i rannu'n ddau fath: weldio dargludiad thermol a weldio twll clo. Mewn weldio sbot dargludiad thermol, dim ond toddi'r metel y gall y laser ei wneud heb ei anweddu. Mae'r dull hwn yn fwy addas ar gyfer weldio metelau â thrwch o lai na 0.5mm, fel weldio sbot laser Nd:YAG o gydrannau electronig. Mewn weldio sbot laser twll clo, gall y laser fynd i mewn i du mewn y deunydd yn uniongyrchol trwy'r twll clo, gan gynyddu cyfradd defnyddio ynni laser a chyflawni dyfnder treiddiad mwy. Mae weldio sbot gwrthiant traddodiadol yn toddi darnau gwaith i ffurfio smotiau weldio gan ddefnyddio gwres gwrthiant a gynhyrchir gan gerrynt trydan, tra bod ffynhonnell gwres weldio sbot laser yn dod o ymbelydredd laser, gan arwain at siapiau sbot weldio gwahanol iawn.
Yn gyffredinol, mae paramedrau addasadwy weldio mannau laser yn cynnwys pŵer laser, amser weldio mannau, a faint o ffocws. Ar gyfer weldio mannau gan ddefnyddio modd pwls, mae paramedrau hefyd yn cynnwys tonffurf pwls, amledd, a chylch dyletswydd. Ymhlith y rhain, mae pŵer laser yn effeithio'n bennaf ar ddyfnder treiddiad y man weldio, tra bod amser weldio mannau yn cael mwy o effaith ar faint ochrol y man weldio. Yn gyffredinol, po hiraf yw amser gweithredu'r laser, y mwyaf yw maint arwynebau uchaf ac isaf y man weldio a maint yr arwyneb asio. Mae newidiadau yn faint y ffocws yn effeithio'n bennaf ar ddiamedr y man a'r dwysedd ynni sy'n gweithredu ar wyneb y darn gwaith, gan gael effaith sylweddol ar siâp cyffredinol y man weldio.
Nodweddion
- Gyda laser fel y ffynhonnell wres, mae weldio sbot yn cynnig cyflymder uchel, manwl gywirdeb uchel, mewnbwn gwres isel, ac anffurfiad darn gwaith lleiaf posibl.
- Mae'r graddau o ryddid mewn safleoedd weldio sbot wedi'i wella'n fawr, gan alluogi weldio sbot pob safle a sylweddoli'n hawddweldio man un ochr, gan wella rhyddid dylunio cynnyrch yn sylweddol.
- Mae gan weldio mannau laser ofynion isel ar gyfer maint cymalau lap. Mae cyfyngiadau lleiaf posibl ar baramedrau fel nifer y cymalau lap a'r pellter rhwng mannau weldio, ac nid oes angen ystyried effaith shwntio cerrynt.
- Ar gyfer weldio platiau o drwch anghyfartal, deunyddiau gwahanol, a deunyddiau arbennig (aloion alwminiwm, dalennau galfanedig), mae weldio sbot laser yn perfformio'n well na dulliau weldio sbot traddodiadol.
- Nid oes angen nifer fawr o offer ategol arno, gall addasu'n gyflym i newidiadau cynnyrch, a bodloni gofynion y farchnad.
II. Dadansoddi Diffygion Weldio Spot Laser
Craciau, mandyllau, a sagio yw'r diffygion mwyaf cyffredin mewn weldio sbot laser, a ddadansoddir fesul un isod.
1. Craciau
Mae craciau wedi'u rhannu'n graciau arwyneb a chraciau hydredol. Mae'r cyfraddau gwresogi ac oeri yn ystod weldio sbot laser yn gyflym iawn, gan arwain at raddiant tymheredd mawr rhwng yr ardal wedi'i gwresogi a'r metel o'i gwmpas, sy'n arwain yn hawdd at ffurfio craciau. Mae digwyddiad craciau yn gysylltiedig yn agos â'r deunydd; er enghraifft, mae gan aloion alwminiwm duedd llawer uwch i gracio yn ystod weldio sbot laser na dur di-staen. Dull effeithiol o atal ffurfio craciau yw optimeiddio'r donffurf pwls i reoli cyfradd oeri'r broses solidio metel a lleihau straen mewnol.
2. Mandyllau
Gellir rhannu diffygion mandyllog (mandyllau) mewn weldiadau sbot laser yn fandyllau bach a mandyllau mawr. Achosir mandyllau bach yn bennaf gan y gostyngiad yn hydoddedd hydrogen mewn metel hylif yn ystod solidio metel, yn ogystal ag anweddiad cyflym metel yn y twll clo a tharfu ar y pwll tawdd. Mae mandyllau mawr yn bennaf oherwydd y gyfradd oeri rhy gyflym yn ystod weldio sbot laser, sy'n gadael digon o amser i'r metel o amgylch y twll clo ail-lenwi. Yn gyffredinol, mae mandyllau bach yn dueddol o ffurfio mewn weldio sbot pwls hir, tra bod mandyllau mawr yn debygol o ddigwydd mewn weldio sbot pwls byr.
Mae dau leoliad lle mae mandyllau fwyaf tebygol o ymddangos mewn weldio smotiau laser: mae un ger y parth asio yng nghanol y smotyn weldio, a'r llall wrth wreiddyn y weldiad. Mae delweddau toddi a gipiwyd gan belydr-X yn dangos bod mandyllau ger y parth asio yn cael eu hachosi'n bennaf gan gwddf pan fydd y twll clo yn cau; ar gyfer mandyllau wrth wreiddyn y weldiad, maent yn cael eu ffurfio'n bennaf gan gwymp y twll clo oherwydd diflaniad cyflym y laser ar ôl ffurfio'r twll clo.
3. Sagio
Mae sagio yn ffenomen amlwg mewn weldio smotiau laser. Mae'r sagio canolog ar wyneb y smotyn weldio a'r croniad metel o'i gwmpas yn cael eu hachosi gan y grym adlam a gynhyrchir gan anweddiad metel sy'n gwthio'r metel hylif i wyneb y smotyn weldio. Yn ystod y broses oeri, mae'r metel cronedig ar yr wyneb yn solidio'n gyflym ac ni ellir ei ail-lenwi'n llawn. Yn ogystal, mae colli deunydd a achosir gan anweddiad a thaenellu metel cyflym yn ffactor arall sy'n cyfrannu at sagio canolog. Mae gan amser pwls effaith sylweddol ar sagio wyneb y smotyn weldio a ffurfio mandyllau. Gellir cael smotiau weldio boddhaol trwy optimeiddio'r donffurf pwls a'r amser.
4. Effaith Swm Dadffocws ar Smotiau Weldio
Mae newidiadau yn y swm o ddadffocysu yn newid diamedr y fan a'r dwysedd ynni yn uniongyrchol. Pan fydd y swm o ddadffocysu yn cynyddu yn y cyfeiriadau negyddol a chadarnhaol, mae'n golygu bod diamedr y fan yn cynyddu a bod y dwysedd ynni yn lleihau. Yn ystod weldio fan laser, mae perthynas gyfatebol benodol rhwng diamedr y fan a maint y twll clo cychwynnol a ffurfiwyd gan y laser sy'n taro'r darn prawf, tra bod y dwysedd ynni yn pennu cyfradd ehangu'r pwll tawdd. Pan fydd gwerth absoliwt y swm o ddadffocysu yn fach, mae diamedr y fan laser yn fach, mae dwysedd pŵer y laser yn uchel, ac mae cyfradd ehangu pwll tawdd y fan weldio yn gyflym, ond mae diamedr y twll clo cychwynnol yn fach. I'r gwrthwyneb, pan fydd y swm o ddadffocysu yn fawr, mae diamedr y twll clo cychwynnol yn fawr, ond mae cyfradd ehangu'r pwll tawdd yn arafu, ac efallai na fydd maint y fan weldio sy'n deillio o hynny yn fawr. Felly, yn ystod newid y swm o ddadffocysu, mae effaith gynhwysfawr diamedr y fan a'r dwysedd pŵer arwyneb y fan weldio yn pennu maint y fan weldio.
III. Cymhwyso Technoleg Weldio Smotiau Laser
Mae weldio sbot laser yn cynnwys cyflymder uchel, dyfnder treiddiad mawr, anffurfiad lleiaf posibl, a gellir ei berfformio ar dymheredd ystafell neu o dan amodau arbennig gydag offer weldio syml. Yn ogystal, mae ymddangosiad laserau pwls amledd uchel (gyda amledd yn uwch na 40 pwls yr eiliad) wedi galluogi cymhwysiad eang o weldio sbot laser wrth gydosod a weldio cydrannau micro a bach mewn cynhyrchu awtomataidd torfol. Wrth weldio cydrannau electronig bach sydd angen parth bach yr effeithir arno gan wres—megis y cysylltiad rhwng gwydr a metel, cysylltiad cymalau mewn cylchedau lled-ddargludyddion sy'n sensitif i wres, a'r cysylltiad rhwng gwahanol fetelau mewn gwifrau—mae weldio sbot laser yn fwy manteisiol na phrosesau weldio sbot traddodiadol (e.e., weldio sbot gwrthiant), gyda smotiau weldio di-lygredd ac ansawdd weldio uchel. Mae Ffigur 6-60 yn dangos enghraifft o gymhwysiad o weldio sbot laser wrth gynhyrchu goleuadau pen modurol: mae laser pwls cyflwr solet 500W yn cynhyrchu pedwar sbot weldio tebyg gydag amledd pwls uchel iawn.
Wrth weldio mannau manwl gywir ar ficrostrwythurau gan ddefnyddio egni pwls uchel, mae gan laserau Nd:YAG pwls fanteision technegol ac economaidd. Yn y rhan fwyaf o gymwysiadau weldio mannau diwydiannol, defnyddir laserau cyflwr solid pwls gyda phŵer cyfartalog o 50W a phŵer pwls > 2kW yn y bôn. Gall y laser weithredu'n uniongyrchol ar y darn gwaith trwy ffibrau optegol neu lensys ffocysu cyfun.
Mae weldio sbot laser yn berthnasol i ystod eang o ddefnyddiau. Er enghraifft, wrth weldio sbot batris Li, gan ddefnyddio Nd:Technoleg weldio sbot laser YAGMae cysylltu gwahanol fetelau yn fwy effeithlon na weldio TIG a weldio mannau gwrthiant. Yn benodol, gan fod ffibrau optegol yn cael eu defnyddio i drosglwyddo laserau yn ystod cynhyrchu, mae'n gyfleus symud yn gyflym ac yn hyblyg rhwng gwahanol feinciau gwaith.
I grynhoi, mae gan weldio sbot laser y nodweddion canlynol:
- Gyda'r cynnydd mewn pŵer laser, mae diamedr wyneb y man weldio yn amrywio i fyny ac i lawr, tra bod diamedr yr wyneb asio a'r wyneb isaf yn cynyddu'n araf. Nid yw'r newid yn siâp trawsdoriadol y man weldio yn amlwg. Wrth i'r hyd gynyddu, mae maint y man weldio yn cynyddu'n gyflym, ac mae cyfradd newid diamedr yr wyneb asio yn fwy na chyfradd newid diamedrau'r wyneb uchaf ac isaf. Mae'r newid yn y swm dadffocysu yn cael effaith sylweddol ar faint y man weldio. Mae'n newid diamedr y man a dwysedd pŵer y laser yn uniongyrchol, ac mae effaith gynhwysfawr y ddau ffactor hyn yn pennu maint y man weldio.
- Os bydd treiddiad llawn, mae sagio amlwg ar wyneb y weldiad man laser. Gyda'r cynnydd ym mhŵer a hyd y laser, mae dyfnder y sagio ar wyneb man y weldiad yn cynyddu. Pan fydd yr hyd neu faint y bwlch yn fawr, gall yr wyneb isaf hefyd ddangos mewnoliad.
- Wrth i'r bwlch gynyddu, mae anffurfiad cyffredinol y man weldio, y sagio canolog, a'r mewnoliad yn dod yn amlwg. Mae'r wyneb asio yn crebachu, ac mae'r cryfder yn lleihau'n gyflym. Ar hyn o bryd, wrth weldio gwrthyddion, batris, a'r maes electroneg, defnyddir y broses o weldio dau fan ar yr un pryd yn gyffredin, sydd fel arfer yn mabwysiadu dyluniad gyda dau ffynhonnell golau laser.
Amser postio: Hydref-27-2025
