גרמניה פיתחה תהליך ריתוך קשת בלייזר היברידי חדש בחוט עבה

מרכז הלייזר הנובר (LZH) פועל לשיפור איכות ריתוך הלייזר של רכיבי פלדה עבים, ולשם כך הם מפתחים באופן פעיל טכנולוגיית ריתוך קשת לייזר היברידית חוט גס.
בעת ריתוך צלחות עבות, שיטות ריתוך רב-שכבתיות קונבנציונליות נראות לא יעילות כאשר הן מתמודדות עם פערים גדולים שצריך לסגור.
מסיבה זו, צוות המחקר של פרויקט ?koHybrid הגיע לפתרון מהפכני: שימוש בחוט גס בקוטר 3 מ"מ, שמטרתו להאיץ את תהליך המילוי על ידי הפחתת מספר השכבות לריתוך, ובכך. הגדלת פרודוקטיביות וניצול משאבים.
כדי להשיג זאת, הם הציגו קרן לייזר נוספת שנועדה להאיץ עוד יותר את תהליך הריתוך ולהבטיח את יציבותו. כחלק מפרויקט "?koHybrid", מדעני LZH התמקדו בריתוך של פלדות מבניות עדינות, שעובין יכול להגיע עד 20 מילימטרים ומשמשות במגוון רחב של יישומים, כגון בניית אוניות, כלי רכב וצנרת. .
לצורך כך תכננו ובנו ראש עיבוד היברידי חדש המשלב בחוכמה מקור קרן לייזר מסחרי בנפח 3 קילוואט עם מקור כוח ריתוך מתקדם של עד 40 קילוואט על מנת להגיע לתוצאות ריתוך אופטימליות.
שותפת הפרויקט ELMA-Tech אחראית על אספקת מקור כוח הריתוך היעיל ביותר, בעוד F?rster Welding Systems בונה את מערכת הריתוך ההיברידית השלמה. במקביל, Wests?chsische Hochschule Zwickau תבצע את המחקר הבסיסי של תהליך ריתוך MSG כמו גם את הבדיקה וההערכה הקפדנית של המפרקים המרותכים.
היתרון המרכזי של טכנולוגיית ריתוך קשת הלייזר ההיברידית הוא בכך שהיא משלבת את קצב השקיעה הגבוה של ריתוך קשת מתכת בגז תיל עבה עם המהירות הגבוהה והדיוק של ריתוך קרן לייזר, תוך מימוש קפיצה כפולה ביעילות ואיכות הריתוך. בפרט, יישום חוט בעובי 3 מ"מ מפחית משמעותית את מספר שכבות הריתוך ומשפר את יעילות העבודה, בעוד שקרן הלייזר הנוספת משפרת עוד יותר את יציבות תהליך הריתוך.
פלדות מבניות עדינות ידועות בתכונות החוזק הגבוהות שלהן, המאפשרות שימוש בחומר דק יותר תוך שמירה על אותו חוזק, ובכך מפחיתות את משקל הרכיבים.
עם זאת, החומר תובעני ביותר לריתוך, והשליטה בקצב הקירור היא קריטית במיוחד: איטי מדי מביא לאובדן חוזק וקשיחות, בעוד מהיר מדי עלול לייצר סדקים בקשיחות גבוהה. לכן, מדעני LZH מחויבים להגדיל באופן דרמטי את מהירות הריתוך וקצב השקיעה תוך שמירה על זמן הקירור המתאים.
תת הפרויקט "פיתוח תהליך ריתוך היברידי עם קוטר תיל גדול יותר קרן לייזר MIG" מומן על ידי המשרד הפדרלי הגרמני לענייני כלכלה ואקלים כחלק מהפרויקט "ריתוך כלכלי גבוה בביצועים של פלדות מבניות עדינות גרעיניות" באמצעות ריתוך היברידי עם לייזר קוטר חוט גדול יותר MSG", אשר זכה במענק מהמשרד הפדרלי הגרמני לכלכלה עניינים ופעולת אקלים. במסגרת הפרויקט "ריתוך ביצועים כלכלי גבוה של פלדות מבניות עדינות עם קוטר תיל גדול יותר לייזר MSG Hybrid (?koHybrid)", המהווה חלק מתוכנית החדשנות המרכזית לחברות קטנות ובינוניות (SMEs), מטרת הפרויקט לקדם חדשנות וקידום בטכנולוגיית ריתוך.