כטכנולוגיית עיבוד מתכת מתפתחת, טכנולוגיית ריתוך לייזר יכולה לממש עיבוד ריתוך של חומרי מתכת שונים, ויש לה מגוון רחב של יישומים בתעשיית עיבוד המתכות. טכנולוגיית ריתוך לייזר באמצעות עקרון תגובת הלייזר לאיסוף קרן לייזר בצפיפות אנרגיה גבוהה, עם מהירות מהירה, דיוק גבוה, כבר במפעלי עיבוד מתכת מדויקים יותר יישומים. על מנת להאיץ את הפיתוח החדשני של מיזוג אוויר מסחרי, החברה שלנו הציגה ריתוך לייזר, המספק דרך חדשה לעיבוד וייצור של חלקי פח למיזוג אוויר מסחרי, ומשפרת עוד יותר את התחרותיות של איכות המוצר.
רקע של ריתוך לייזר
כיום, תעשיית מיזוג האוויר משתמשת בדרך כלל בריתוך מוגן גז, ריתוך קשת, ריתוך תגובה ושיטות ריתוך אחרות כדי להשיג איטום של חלקי מתכת מתכת של השילוב, אך בשל שיטות הריתוך לעיל יש פיזור תפוקת אנרגיה, דיפוזיה ו מאפיינים אחרים, בדרך כלל יש איכות ירודה של תפרי ריתוך, עוצמת עבודה גבוהה של הצוות, סביבת הפעלה ירודה ובעיות אחרות, ומלווה בהתזת ריתוך, צורך לעבור את החלק האחרון של תהליך ההשחזה וההחלקה, וכתוצאה מכך עלייה בעלות של ריתוך מתמשך, אינה תורמת לפיתוח לטווח ארוך ולחדשנות טכנולוגית של ארגונים. פיתוח לטווח ארוך וחדשנות טכנולוגית.
מחקר ניסיוני על ריתוך לייזר
מחקר הפיילוט של ריתוך לייזר בחברתנו החל בחלקי קופסת הבקרה האלקטרונית, המטרה היא להחליף את הריתוך המסורתי הממוגן בגז CO2 באמצעות יישום ריתוך לייזר. חומר הגלם של חלקי קופסת הבקרה האלקטרונית הוא גיליון מגולוון חם, בדרך כלל בעובי של בין 1.0 ל-3.0מ"מ, בעיקר בהתחשב בצורתם של חלקי קופסת בקרה אלקטרונית כאלה היא רגילה יותר, הריתוך הוא מצב התפלגות קו ישר מרחבי. כפרמטר מרכזי לחיזוי איכות הריתוך, עומק הריתוך קובע את איכות הריתוך הסופי. אם עומק הריתוך גדול מדי, זה עלול להוביל לריתוך החלקים, להגביר את הפעולות הנוספות כגון ריתוך תיקון משני, ולערב חלקים אטומים לגז ואטומים במים, איכות ריתוך התיקון היא גבוהה ביותר; אם עומק הריתוך קטן מדי, זה עלול להוביל לגובה ריתוך גדול מדי, ולהגביר את עומס העבודה של השחזה שלאחר התהליך. לכן, עבור הקשר בין עומק ריתוך ומהירות ריתוך, כוח לייזר, במחקר הניסיוני משמש לעתים קרובות כדי לשלוט בשיטה המשתנה, בעוצמה שונה של ריתוך לייזר. כמובן, הראשון לבצע סוג זה של חלקי תיבת בקרה אלקטרונית במבחן ריתוך הלייזר, אך גם תוך התחשבות בביקוש לקבוצות גדולות יותר, יכול להיות מוכן במלואו לאוטומציה מאוחרת של טכנולוגיית ריתוך לייזר.
יישומים מעשיים של ריתוך לייזר
חלקי מגש מים מסחריים באפליקציה
תפוס חלקי מגש כיחידה מסחרית מקורר מים של חלקי מפתח, איטום הריתוך שלו חשוב במיוחד, החלקים משמשים בעיקר לאיסוף שפכים במחזור יחידות מקוררות מים, המעטפת לעמוד בלחץ המים, וצריך לעמוד בדרישות הקורוזיה , לרוב משתמשים בחומרי נירוסטה כחומרי גלם.
בהשוואה לחומרי פלדת הפחמן המסורתיים, חומרי נירוסטה, התנגדות גבוהה, מקדם ההתפשטות התרמית גדול, בשילוב עם המאפיינים המטלורגיים של הריתוך של החומר, הייצור הנוכחי של חלקי מגש לייצור מים מסחריים יותר מאשר תהליך ריתוך נקודתי התנגדות פלוס תהליך ריתוך קשת מצב, אך ישנן בעיות וחסרונות מסוימים, המתבטאים בעיקר כדלקמן: ריתוך נקודתי התנגדות יכול להפחית ביעילות את עיוות הריתוך של חלקי מגש התפיסה, אך יש חריצים ברורים במפרקי הריתוך, חיבורי ריתוך במספרים גדולים, המשפיעים על איכות ועקביות של החלקים, הגדלת האיכות של השלבים המאוחרים יותר. העקביות של איכות החלקים, הגדלת עומס העבודה של תהליך השחזה מאוחר יותר. וריתוך נקודתי התנגדות הוא צורת חיבור נקודתית נפרדת, תהליך ריתוך נקודתי של איטום מבנה חלקי מגש המים גרוע. אמנם ריתוך קשת ידני יכול להשיג ריתוך איטום מתמשך, כפי שמוצג באיור 4, אך עיוות ריתוך בקשת נירוסטה, מספר רב של ריתוך קשת יגרום לעיוות תרמי של חלקי המחבת, וישפיע על מיקום הנקודה הנמוכה ביותר של החלק כולו, וכתוצאה מכך חלקים של זמן ארוך לאגור את המים, אינו תורם לפעולה יציבה לטווח ארוך של יחידות מקוררות מים.
השימוש בריתוך לייזר על קצה המפרק הכפוף של דרישות התפר השיורי גבוהות יותר, הלייזר הכללי של 1500W דורש רוחב ריתוך של 2.5 מ"מ או פחות, אם הריתוך רחב מדי, תיתכן חדירת ריתוך, ריתוך ריק, דפורמציה ו תופעות אחרות, והדרישה של מקביליות הריתוך כולה כדי לשמור על העקביות הבסיסית; אחרת, תהיה חוסר יציבות מילוי, וכתוצאה מכך פער קטן של קטע של גובה הריתוך של הקטע הגדול, הביניים רק כדי לעמוד בדרישות, בעוד הפער גדול בקצה הריק. הפער גדול בקצה האחד של הריתוך הריק, משפיע באופן רציני על איכות החלקים, יש לבצע את החידוש השני באופן ידני, מה שמפחית את יעילות הייצור.
ריתוך בלייזר תורם גם להפחתה או לביטול עומס העבודה של השחזה לאחר תהליך, באמצעות הגדרות פרמטר הריתוך המתאימות, ניתן להפחית את גובה הריתוך, ואפילו להשיג שטוחות של 0.1 מ"מ, וזו פשוט ברכה לטחינת נירוסטה. כמו הקשיות והחוזק של חומר נירוסטה 304 עבור הצלחת המגולוונת הרגילה יותר מפי 5, כך צריכת השחזה של דיסקיות השחזה ועומס העבודה עלתה מאוד, השחזה בגובה ריתוך של 1.2 מ"מ, אורך ריתוך נירוסטה 100 מ"מ בממוצע של 5 דקות, עבודת שחיקה מתמשכת לא רק מגבירה את עוצמת העבודה של המפעיל, אלא גם משפרת את עלות הייצור של המוצר, שאינה אופטימית לגבי התפתחות המיזם. לא אופטימי.
על מנת לשנות את התהליך הקיים, באמצעות חילופים ושיתוף פעולה עם יצרני ציוד לייזר מתקדמים בארץ ובחו"ל, פיתוח רובוטים תעשייתיים בעלי שישה צירים, לפיד ריתוך לייזר אוטומטי ומערכת בקרת הזנת תיל, שולחן עבודה מתקן גמיש משולב הוראה ניתנת לתכנות ריתוך לייזר אוטומטי התוכנית, התוכנית באמצעות עיצוב מתקנים גמישים, סדרות שונות של חלקים להידוק ומיקום מהיר, וסנכרון להשגת החלפה מהירה של חלקים. באמצעות לפיד הקצה הרובוט הכף יד, נתיב הריתוך להוראה, יכול להפחית מאוד את הקושי של פעולות ריתוך אוטומטיות, להפחית את ההשקעה של מפעילי ריתוך מקצועיים.
השימוש הנוכחי במערכת ריתוך לייזר רובוטית בעלת שישה צירים לריתוך חלקים של מחבת מים, עוצמת הריתוך שלו של 1500W, מהירות הריתוך הממוצעת של 1.4 מ' לדקה, כל ההידוק והמיקום הוצאות 5 דקות, לימוד תכנות ידני 10 דקות, תהליך ריתוך 2 דקות , התאמות אחרות נמשכו 8 דקות, ריתוך ראשוני של חלקים של מחבת מים נמשכה 25 דקות, עקב הריתוך מחדש אין צורך ללמד את החלקים והתאמות אחרות, כך שהזמן הממוצע לייצור המוני של חלקי צלחת מים בודדים למשך 7 דקות, לאחר תהליך ללא שחיקה, ללא מפעילי ריתוך מקצועיים, כל תהליך העיבוד מופחת ביותר מ-25 אחוז.
יישום של חלקי מסגרת תמיכה מסחרית
כשלד מבנה מכונה מסחרי, חלקי מסגרת תמיכה עם יותר, המבנה העיצובי של חלקים כאלה עבור התיבה הארוכה, תורם להרכבה ולנשיאת עומס, בשל סוג זה של חלקים בקופסה ממלאים תפקיד בעיקר בתמיכה המסגרת, היא אינה מתקשרת ישירות עם הסביבה החיצונית, ולכן דרישות העמידות בפני קורוזיה אינן גבוהות, השימוש הכללי ביריעות מגולוונות חמות בעובי של 4.0 מ"מ כחומרי גלם, יריעת מגולוונת של יריעת מגולוונת מגולוונת. לגיליון יש לא רק אפקט מיגון פיזי, אלא גם על מצע הפלדה גם משחק תפקיד בעמידות בפני קורוזיה של מצע הפלדה. ומטריצת הפלדה גם משחקת תפקיד בהגנה אלקטרוכימית, היא חומר פלדה חסכוני.
עם זאת, נוכחות השכבה המגולוונת ביריעת הפלדה המגולוונת משפיעה לרעה על תהליך הריתוך ואיכות חלקי התמיכה. הסיבה היא שבמהלך תהליך הריתוך של פלדה מגולוונת ההבדל הגדול בין התכונות הפיזיקליות של שכבת ציפוי האבץ ופלדת הפחמן הבסיסית (נקודת ההיתוך של שכבת ציפוי האבץ היא 420 מעלות ונקודת הרתיחה היא 908 מעלות, בעוד נקודת ההיתוך של פלדת הבסיס היא 1300 מעלות ונקודת הרתיחה היא 2861 מעלות), ולכן האידוי של שכבת ציפוי האבץ היא לפני ההתכה של פלדת הבסיס, ולתופעה זו יש השפעה רבה על תהליך הריתוך והריתוך איכות לוח הפלדה המגולוונת.
נכון לעכשיו, המפעל עבור חלקי מסגרת התמיכה של תהליך הריתוך העיקרי ריתוך נקודת התנגדות, ריתוך קשת וריתוך לייזר שלוש. לריתוך נקודתי התנגדות, בשל קיומה של שכבה מגולוונת, קל לסגגת האלקטרודה עם שכבת האבץ במהלך הריתוך, מה שמאיץ את תהליך החמצון של משטח אלקטרודת הנחושת, והמפעיל צריך ללטש את ראש האלקטרודה כל הזמן, ובכך להפחית חיי השירות של אלקטרודת הנחושת. השימוש בריתוך קשת ידני, עקב נקודת הרתיחה הנמוכה של אבץ, בקשת שרק נוגעת בשכבה המגולוונת, אבץ מתאדה במהירות, וכתוצאה מכך אדי אבץ מרוסס כלפי חוץ, קל לרתך חלקיקי סיגים, נקבוביות, ניתזים, וכתוצאה מכך הבדל גדול בשטיחות משטח הריתוך, הגדלת עומס העבודה של השחזה שלאחר התהליך, ובצורך להבטיח את אטימות האוויר של החלקים האטומים למים יש סיכון איכות גדול. חלקי ריתוך קשת ידני מרתכים קיימת תופעה ברורה יותר של התנדפות שכבת אבץ, במיוחד ליד הקצה האמצעי והאחורי של תופעת ריסוס בריכת ההיתוך הגדולה יותר, וכתוצאה מכך גידול ריתוך, נקבוביות ובעיות איכות אחרות.
היישום של ריתוך לייזר לא רק משפר את החוזק והקשיחות של הריתוך, אלא גם פותר את הבעיות של עיוות ריתוך גדול, שטוחות נמוכה של חיבורי ריתוך, קל לייצר פערים וחוזק מופחת של חומר הבסיס בעת ריתוך פלדה מגולוונת וגבוהה -לוחות פלדה חוזק עם ריתוך נקודתי התנגדות מסורתי. חלקי מסגרת תמיכה מסחריים בשימוש בתהליך ריתוך לייזר, מכיוון שהלייזר יכול להיות צפיפות אנרגיה גדולה יותר בפער הקטן כדי לחדור לריתוך, כך שהריתוך בצורה של ריתוך לסירוגין, מהמאפיינים המכניים של נתוני הבדיקה, ניתן להשוות את השימוש בריתוך בלייזר לאחר חוזק הריתוך לריתוך נקודתי ההתנגדות כדי לשפר את 30 האחוזים לערך.
כיום, החברה שלנו מבצעת בהדרגה את יישום החדשנות של ריתוך לייזר בדרך של מחקר ניסיוני, מקופסת הבקרה האלקטרונית ועד למגש תפיסת המים, מסגרת התמיכה וחומרים שונים אחרים, סוגים שונים של חלקים ליישום ניסיוני, כדי להשיג החלקים של הפחתת עלויות, יעדי שיפור איכות. לא ניתן להפריד את הפיתוח של יישום ריתוך הלייזר של חברתנו מהתמיכה הטכנית בחומרה ובתוכנה של יצרני ציוד ריתוך לייזר מתקדמים בבית ובחו"ל, ובעתיד ימשיכו לשמור על חילופים ושיתוף פעולה עם יצרנים מצוינים חיצוניים, כדי להשיג ניצחון -לנצח פיתוח ארגוני.
