Რა შეზღუდვები აქვს ლაზერულ შედუღების მანქანებს?

Ლაზერული შედუღების მანქანები არის დამუშავების მოწყობილობების ტიპი, რომლებიც იყენებენ მაღალი ენერგეტიკული სიმჭიდროვის ლაზერულ სხივებს მასალების შეერთების მიზნით. კონცენტრირებული ენერგიით, კონტროლირებადი თერმული შეყვანით და სტაბილური შედუღების მორფოლოგიით, ისინი ფართოდ გამოიყენებიან მეტალის სტრუქტურული ნაწილებისა და ზუსტი კომპონენტების შესაერთებლად. პრაქტიკული გამოყენებისას ლაზერულ შედუღებას აქვს მნიშვნელოვანი უპირატესობები, მაგრამ ასევე გარკვეული შეზღუდვებიც.

I. ლაზერული შედუღების უპირატესობები
1. მაღალი ენერგეტიკული სიმჭიდროვე

Ლაზერულ სხივს აქვს მაღალი სიმძლავრის სიმჭიდროვე, რომელიც შეუძლია გენერირებად ინსტანტური მოლტენ პული ლოკალურ არეში ღრმა შემღრავი შედუღების ან გამტარობის შედუღების მისაღებად. იგი შესაფერისია ნაწილებისთვის, რომლებიც მოითხოვენ მკაცრ კონტროლს თბოგავლენის ზონაში.

2. დაბალი თბოს შეყვანა და მინიმალური დეფორმაცია

Ლაზერულ შედუღებას აქვს დაბალი საერთო თბოს შეყვანა და ვიწრო თბოგავლენის ზონა (HAZ), რაც ამცირებს ნაწილის დეფორმაციას და ხდის მას შესაფერისს თხელკედლიანი ნაწილებისა და ზუსტი კომპონენტებისთვის.

3. მაღალი შედუღების სიჩქარე

Ლაზერულ შედუღება გვთავაზობს მაღალ შედუღების სიჩქარეს, რაც შესაფერისია ავტომატიზირებული წარმოების ხაზებისთვის და ამაღლებს წარმოების ეფექტიანობას.

4. მაღალი ხარისხის შედუღება

Შედუღების შეერთება ვიწროა, აქვს მაღალი სიღრმის შეფარდება სიგანესთან, და ასახავს თანაბარ შეღწევას, რაც აკმაყოფილებს მაღალი სიმტკიცის შედუღებული შეერთებების მოთხოვნებს.

5. კონტაქტის გარეშე დამუშავება

Შედუღების თავი არ არის საჭირო შეეხოს ნაწილს შედუღების დროს, რაც ხდის მას შესაფერისს რთული სტრუქტურების ან შეუსაბამო წვდომის შეერთებებისთვის.

II. ლაზერული შედუღების მანქანების შეზღუდვები
1. ზედარტყელი სიზუსტის მიმართ მაღალი მოთხოვნები

Ლაზერულ სხივს აქვს პატარა სივრცე და მგრძნობიარეა შედუღების სიცარიელეების, პოზიციონირების სიზუსტის და განზომილების დაშვებების მიმართ. ზედმეტი სიცარიელე შეიძლება გამოიწვიოს არასტაბილური ლღობის აუზი, არასრული შედუღება ან დანგრევა.

2. მასალის ზედაპირის მდგომარეობის მიმართ მგრძნობიარეობა

Მაღალი არეკლის მქონე მასალები (როგორიცაა სპილენძი, ალუმინი, ოქრო და ვერცხლი) იწვევს ინფრაწითელი ლაზერების დაბალ შთანთქმას, რაც ხშირად იწვევს არეკლილობას და ენერგიის არასაკმარის შემცირებას. ზედაპირის ზეთის დაბინძურება და ჟანგის ფენები ასევე ზეგავლენას ახდენს შედუღების სტაბილურობაზე.

3. მაღალი მოწყობილობის ღირებულება

Ლაზერული წყარო, ოპტიკური კომპონენტები და გაგრილების სისტემები ძვირია. მომსახურების და ოპტიკური კომპონენტების შეცვლის ხარჯები მეტია, ვიდრე ტრადიციული შედუღების მოწყობილობების შემთხვევაში.

4. მუშაობის გარემოს მიმართ მაღალი მოთხოვნები

Ლაზერულ სისტემებს საჭირო აქვთ მუდმივი ტემპერატურის გარემო და უნდა იცავდნენ მტვრის და ზეთის სიამოვნების შესვლას ოპტიკურ გზაში. მაღალი სიმძლავრის მანქანებს საჭირო აქვთ გაგრილების სისტემები და სტაბილური ელექტრომომარაგება.

5. მკაცრი უსაფრთხოების დაცვის მოთხოვნები

Ლაზერული გამოსხივება, შეფრქვევა და ასახული სინათლე შეიძლება წარმოადგენდეს საფრთხეს. ოპერატორებმა უნდა ატარონ დამცავი სათვალეები და გამოიყენონ დამალვები ან უსაფრთხოების სინათლის შეღრმავებები.

6. რთული შედუღების შემოწმება

Ღრმა შედუღება წარმოქმნის ვიწრო და ღრმა შედუღებებს, რის გამოც შიდა დეფექტები – როგორიცაა პორისტობა, შეკუმშვის ღრუები და შედუღების არასრული გამჭვირვალობა – ვიზუალურად რთულად აღმოჩენილია. საჭიროა რენტგენის ან ულტრაბგერითი უაზიანო ტესტირება.

7. შეზღუდვები სქელფიროვანი ფილის შედუღებაში

Მასალებისთვის, რომლებიც აღემატებიან გარკვეულ სისქეს, ერთჯერადი შედუღება ვერ აღწევს სრულ გამჭვირვალობას. შეიძლება მოითხოვოს მრავალჯერადი შედუღება ან ჰიბრიდული ლაზერ-რქის შედუღება.

8. ზუზუმის მგრძნობელობა ზოგიერთ მასალაში

Მაღალი ნახშირბადის ფოლადი, გამაგრებული ფოლადი და ჩუგუნი prone არიან ცხელ ან ცივ ზუზუმებს ლაზერული შედუღების დროს. საჭიროა წინასწარი გათბობა, კონტროლირებადი გასველება ან ტალღის რეჟიმის გასწორება.

III. გამოყენებადი მასალები და მასალების შეზღუდვები
Გამოყენებადი მასალები:

1. უჟანგავი ფოლადი

2. ნახშირბადის ფოლადი

3. ალუმინი და ალუმინის შენადნობები

4. სპილენძი და სპილენძის შენადნობები

5.ნიკელის შენადნობები

6.ტიტანის შენადნობები

7.მეტალის თხელფიროვანი მასალები

Მასალების შეზღუდვები:

1.მაღალი არეკლვის მქონე მასალები (სპილენძი, ალუმინი) საჭიროებენ ლაზერების გამოყენებას ლურჯ/მწვანე სპექტრში ან მაღალი სიმძლავრის სიხშირით.

2.მაღალი ნახშირბადის შემცველობის ფოლადი და პლასტიკური ლითონი მოითხოვს წინასწარ გათბობას ან ტალღური რეჟიმით შედუღებას.

3.არამეტალური მასალები (პლასტმასები, კერამიკა) მოითხოვს სხვა ტიპის ლაზერების გამოყენებას (მაგ. CO₂ ან პიკოწამის ლაზერები).

IV. ლაზერული შედუღების ტიპიური გამოყენების სცენარიები

1.ზუსტი წარმოება: ელექტრონული კომპონენტების შედუღება, სენსორების დამუშავება, ლითიუმ-იონური აკუმულატორების გაების შედუღება.

2.ავტომობილების წარმოება: ავტომობილის კორპუსის შედუღება, მაღალმადმაგრი ფოლადის შედუღება, აკუმულატორის საყრდენის შედუღება.

3. ავიაკოსმოსი: ნიკელ-ბაზირებული და ტიტანის შენადნობის თხელკედიანი ნაწილების შედუღება.

4. მედიკალური მოწყობილობები: ღირსშროსანი ფოლადის და ტიტანის მიკროინსტრუმენტების შედუღება.

5. მეტალის ნაკეთობების წარმოება: ჭურჭელი, მეტალის საყრდენები, მარკები და სხვა თხელფოლადიანი კომპონენტები.

6. ახალი ენერგეტიკის ინდუსტრია: სამუშაო გამტარი კომპონენტების შედუღება სპილენძი-ალუმინი, ელექტროძრავის სტატორის ფენის შედუღება.

V. სამუშაო გარემოს მოთხოვნები

1. სტაბილური შიდა ტემპერატურა (ჩვეულებრივ 15–30°C)

2. საშუალო ტენიანობა, რათა თავიდან იქცეს კონდენსაცია

3. სუფთა ჰაერი, დამახინჯებული მტვრის და ზეთის სითხისგან

4. სტაბილური ელექტრომომარაგება ძაბვის შეფერხების გარეშე

5. გაგრილების სისტემა ლაზერის და შედუღების თავის ტემპერატურის შესანარჩუნებლად

6. ლაზერული უსაფრთხოების ზონა შესაბამისი დამცავი აღჭურვილობით

Ლაზერული შედუღების მანქანები გვთავაზობენ მაღალ სიჩქარეს, მაღალ სიზუსტეს, დაბალ თბოგავლენის ზონებს და ავტომატიზაციის შესაძლებლობას. ისინი მხარს უჭერენ მეტალის მრავალ სახეობას და ეფექტურია მაღალი სიზუსტის შედუღების აპლიკაციებისთვის. თუმცა, მათ საჭირო აქვთ მაღალი ასამბლირების სიზუსტე, კონკრეტული მასალის პირობები და კონტროლირებადი გარემოს პარამეტრები, ასევე უფრო მაღალი აღჭურვილობის და შენარჩუნების ხარჯები. ზოგიერთ მასალას ახასიათებს cracks-ის მიდრეკილება ან ენერგიის კვების პრობლემები. პრაქტიკაში, შესაბამისი ლაზერის ტიპები და შედუღების პროცესები უნდა შეირჩეს მასალის მახასიათებლების, კომპონენტის სტრუქტურის, სისქის და წარმოების მოთხოვნების მიხედვით