Laserhitsauksen kehitysprosessi

Maailman ensimmäinen lasersäde valmistettiin vuonna 1960 käyttämällä salamalamppua rubiinikiteiden virittämiseen. Kiteen lämpökapasiteetin vuoksi se voi tuottaa vain erittäin lyhyen pulssisäteen erittäin alhaisella taajuudella. Vaikka hetkellinen pulssin huippuenergia voi olla 10^6 wattia, se on silti matalaenergiateho.
Käyttämällä neodyymiä (ND) virityselementtinä yttrium-alumiinigranaattikidesauva (Nd:YAG) voi tuottaa jatkuvan yksiaallonpituisen 1-8KW:n säteen. YAG-laser, jonka aallonpituus on 1.06 uM, voidaan liittää laserkäsittelypäähän joustavan optisen kuidun kautta. Laiteasettelu on joustava ja sopii 05-6mm hitsauspaksuuteen.
Käyttämällä viritysmateriaalina CO2:ta, CO2-laseria (aallonpituus 10,6 uM), lähtöenergia voi nousta 25 kW:iin ja 2 mm paksun levyn yksivaiheinen täysläpihitsaus voidaan tehdä. Teollisuutta on käytetty laajalti metallinjalostuksessa.
Puolivälissä-1980 laserhitsaus uutena teknologiana sai laajaa huomiota Euroopassa, Yhdysvalloissa ja Japanissa. Vuonna 1985 saksalainen Thyssen Steel Company teki yhteistyötä Volkswagen AG:n kanssa käyttääkseen menestyksekkäästi maailman ensimmäistä laserhitsattua levyä Audi 100 -korissa. 1990-luvulla suuret autonvalmistajat Euroopassa, Pohjois-Amerikassa ja Japanissa alkoivat käyttää laserhitsattua levyteknologiaa laajassa mittakaavassa auton korien valmistuksessa. Käytännön kokemus sekä laboratorioista että autonvalmistajista on osoittanut, että hitsattuja levyjä voidaan käyttää menestyksekkäästi autojen korien valmistuksessa.
Laserhitsauksessa laserenergian avulla liitetään ja hitsataan automaattisesti useita teräksiä, ruostumattomia teräksiä, alumiiniseoksia jne. eri materiaaleista, paksuuksista ja pinnoitteista muodostaen yhtenäisen levyn, profiilin, sandwich-paneelin jne. eri vaatimusten täyttämiseksi. osien materiaaliominaisuuksia ja kevyitä laitteita, joilla on kevyin paino, optimaalinen rakenne ja paras suorituskyky. Kehittyneissä maissa, kuten Euroopassa ja Yhdysvalloissa, laserhitsausta ei käytetä vain kuljetusvälineteollisuudessa, vaan myös rakennusteollisuudessa, silloissa, kodinkonelevyjen hitsauksessa, valssauslinjassa teräslevyjen hitsauksessa (teräslevyliitos jatkuvassa rullaus) jne. Sitä käytetään laajalti. Maailmankuuluja laserhitsausyrityksiä ovat sveitsiläinen Soudonic, ranskalainen Arcelor Steel Group, saksalainen ThyssenKrupp Groupin TWB, kanadalainen Servo-Robot, saksalainen Precitec jne.
Laserhitsatun levytekniikan soveltaminen Kiinassa on juuri alkanut. 25. lokakuuta 2002 Kiinan ensimmäinen erikoistunut kaupallinen laserhitsattujen levyjen tuotantolinja otettiin virallisesti käyttöön, jonka esitteli Wuhan ThyssenKrupp Zhongren Laser Welding Saksan ThyssenKrupp Groupin TWB:stä. Siitä lähtien Shanghai Baosteel Arcelor Laser Welding Company ja FAW Baoyou Laser Welding Co., Ltd. ovat ottaneet peräkkäin tuotantoon.
Vuonna 2003 ulkomailla toteutettiin kaksoissäde C02-laserlankahitsaus ja YAG-laserlankahitsaus A318-alumiiniseoksen alaseinäpaneelirakenteesta, mikä korvasi perinteisen niittausrakenteen vähentääkseen lentokoneen rungon painoa 20 % ja säästäen myös 20 %. kustannuksista. Gong Shuili uskoo, että laserhitsaustekniikalla on suuri merkitys maani perinteisen lentokoneteollisuuden muuttamisessa ja parantamisessa. Myöhemmin hän hakeutui välittömästi useisiin aiheeseen liittyviin esitutkimusprojekteihin, järjesti tutkimusryhmän ja otti johdon "kaksisäde laserhitsaus" -tekniikan käyttöönotossa Kiinan tutkimusprojektissa, ja alusta lähtien hän suunnitteli käyttää tätä tekniikkaa lentokoneiden valmistuksessa. Kiinalainen asiantuntijaryhmä selosti alustavaa tekniikkaa tietylle lentokonesuunnitteluinstituutille ja esitteli heille kaksoissädelaserhitsauksen paremmuus ja toteutettavuus. Useiden tarkastusten ja arvioiden jälkeen suunnitteluinstituutti päätti määrätietoisesti käyttää tätä tekniikkaa tietyn lentokoneen valmistukseen, jossa on uurretut seinäpaneelit, saavuttaen alkuperäisen tavoitteen soveltaa "kaksisäde laserhitsaus" -tekniikkaa lentokoneiden valmistukseen ja murtamalla läpi avainteknologiat. kuten kevytmetalliseoslaserhitsauslangan täytön tarkkuusohjauksessa, integroimalla ja innovoimalla kahden säteen laserlangan täyttökomposiittihitsauslaitteiden kehitystä ja perustamalla ensimmäinen kotimainen suuritehoinen kaksisäteinen laserlangan täyttöhitsausalusta, joka toteuttaa kaksisäteisen kaksipuolisen synkronisen hitsauksen suurille ohutseinäisille rakenteellisille T-liitoksille ja sovelsi sitä menestyksekkäästi ensimmäistä kertaa tärkeimpien rakenneosien hitsaukseen ja valmistukseen. ilmailun uritettu seinäpaneeli, jolla on tärkeä rooli uusien lentokoneiden kehittämisessä kotimaassani.
Vuonna 2003 ensimmäinen laajamittainen HGLASERin toimittama nauhan online-hitsauslaitteisto läpäisi offline-hyväksynnän. Tämä laite yhdistää laserleikkauksen, hitsauksen ja lämpökäsittelyn, joten kotimaani HGLASER on neljäs yritys maailmassa, joka pystyy valmistamaan tällaisia ​​laitteita.
Vuonna 2004 HGLASER Farilen "Suuritehoinen laserleikkaus, -hitsaus ja -leikkaus ja -hitsaus yhdistetty käsittelytekniikka ja -laitteet" -projekti voitti National Science and Technology Progress Award -palkinnon toisen palkinnon, ja siitä tuli ainoa laseryhtiö Kiinassa, jolla on kyky kehittää tätä tekniikkaa ja laitteita.
Teollisen laserteollisuuden nopean kehityksen myötä markkinoilla on yhä korkeammat vaatimukset laserkäsittelyteknologialle. Lasertekniikka on vähitellen siirtynyt yhdestä sovelluksesta monipuoliseen käyttöön. Laserkäsittely ei ole enää yksittäinen leikkaus tai hitsaus. Markkinoilla on yhä enemmän vaatimuksia laserkäsittelylle leikkauksen ja hitsauksen yhdistämiseksi. Laserleikkauksen ja laserhitsauksen integroiva laserkäsittelylaitteisto on syntynyt.
HGLASER Farile on tutkinut ja kehittänyt Walc9030-leikkaus- ja hitsauskoneen, joka on erittäin suurikokoinen 9×3 metriä ja on tällä hetkellä maailman suurin integroitu laserleikkaus- ja hitsauslaite. Walc9030 on suurikokoinen leikkaus- ja hitsauslaite, joka yhdistää laserleikkaus- ja laserhitsaustoiminnot. Laitteessa on ammattimainen leikkauspää ja hitsauspää. Kaksi käsittelypäätä jakavat säteen. CNC-tekniikalla varmistetaan, etteivät ne häiritse toisiaan. Laitteilla voidaan suorittaa kaksi leikkausta ja hitsausta vaativaa prosessia samanaikaisesti. Leikkaa ensin ja sitten hitsaa, hitsaa ensin ja sitten leikkaa, laserleikkaus ja hitsaus voidaan helposti vaihtaa. Yhdessä laitteessa on kaksi toimintoa ilman tarvetta ostaa uusia laitteita. Se säästää sovellusten valmistajien laitekustannuksia, parantaa käsittelyn tehokkuutta ja käsittelyaluetta, ja leikkauksen ja hitsauksen integroinnin ansiosta käsittelyn tarkkuus on täysin taattu ja laitteiden suorituskyky on tehokas ja vakaa. Lisäksi se voittaa levyjen lämpömuodonmuutoksen vaikeudet supersuurien levyjen hitsausprosessin aikana ja kuinka säilyttää superpitkän lentooptisen radan vakaus. Kaksi tasaista levyä, joiden pituus on 6 metriä ja leveys 1,5 metriä, voidaan hitsata kerralla. Hitsauksen jälkeen pinta on sileä ja tasainen, eikä muuta jälkikäsittelyä tarvita. Samalla se voi leikata levyjä, joiden leveys on yli 3 metriä ja pituus 6 metriä ja alle 20 mm, muodostaen ne kerralla ilman toissijaisia ​​paikkoja.
Kiinan tiedeakatemian Shenyang Institute of Automation on tehnyt kansainvälistä yhteistyötä japanilaisen Ishikawajima-Harima Heavy Industries Ltd.:n kanssa. Noudatettuaan kansallista tieteellistä ja teknologista kehittämisstrategiaa, joka koskee käyttöönottoa, sulattamista ja sitten innovointia, instituutti on valloittanut useita laserhitsauksen keskeisiä teknologioita ja kehittänyt ensimmäisen täydellisen laserhitsauksen tuotantolinjojen sarjan Kiinassa syyskuussa 2006. Se on myös menestyksekkäästi kehittänyt robotin. laserhitsausjärjestelmä, joka on toteuttanut tasojen ja avaruuskäyrien laserhitsauksen.
Lokakuussa 2013 kiinalaiset hitsausasiantuntijat voittivat hitsauksen alan korkeimman akateemisen palkinnon - Brooke Awardin. Yhdistyneen kuningaskunnan hitsausinstituutti (TWI) suosittelee ehdokkaita yli 4,000 jäsenyksiköltä yli 120 maasta vuosittain ja myöntää lopuksi palkinnon asiantuntijalle tunnustuksena hänen erinomaisesta panoksestaan ​​hitsauksessa tai liittämisessä. tiede ja teknologia sekä teolliset sovellukset. Tämä palkinto ei ole vain tunnustus Gong Shuilille ja hänen tiimilleen, vaan myös osoitus AVIC:n ponnisteluista edistää materiaaliliitosteknologian kehitystä.