การปฏิวัติเทคโนโลยีการเชื่อม |การเชื่อมด้วยเลเซอร์สำหรับอลูมิเนียมอัลลอยด์
อะลูมิเนียมอัลลอยใช้กันอย่างแพร่หลายในผลิตภัณฑ์โครงสร้างเชื่อมต่างๆ เนื่องจากมีน้ำหนักเบา มีความแข็งแรงสูง ทนต่อการกัดกร่อนได้ดี ไม่เป็นแม่เหล็ก มีความสามารถในการขึ้นรูปได้ดี และมีสมรรถนะที่อุณหภูมิต่ำได้ดีเมื่อเชื่อมด้วยอลูมิเนียมอัลลอยด์ น้ำหนักของผลิตภัณฑ์โครงสร้างที่เชื่อมจะลดลง 50% เมื่อเทียบกับการเชื่อมในแผ่นเหล็กปัจจุบันมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การบิน การบินและอวกาศ รถยนต์ แบตเตอรี่พลังงาน การผลิตเครื่องจักร การต่อเรือ ประตูและหน้าต่าง อุตสาหกรรมเคมี และของใช้ในชีวิตประจำวัน
เทคโนโลยีการเชื่อมด้วยเลเซอร์ขั้นสูงสำหรับโลหะผสมอะลูมิเนียม
เทคโนโลยีการเชื่อมด้วยเลเซอร์สำหรับโลหะผสมอะลูมิเนียมเป็นเทคโนโลยีใหม่ที่พัฒนาขึ้นในทศวรรษที่ผ่านมามีลักษณะการทำงานที่แข็งแกร่ง มีความน่าเชื่อถือสูงและมีประสิทธิภาพสูงเมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการเชื่อมแบบเดิมข้อดีของอลูมิเนียมอัลลอยด์ที่เชื่อมด้วยเลเซอร์มีดังนี้:
▪ ความหนาแน่นของพลังงานสูง, การป้อนความร้อนต่ำ, การเสียรูปของความร้อนต่ำ, เขตหลอมเหลวที่แคบและโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน และความลึกของการหลอมเหลวขนาดใหญ่
▪ โครงสร้างการเชื่อมแบบไมโครไฟน์เนื่องจากอัตราการระบายความร้อนสูงและประสิทธิภาพรอยต่อที่ดี
▪ การเชื่อมด้วยเลเซอร์โดยไม่ต้องใช้อิเล็กโทรด ลดชั่วโมงแรงงานและค่าใช้จ่าย
▪ รูปทรงของชิ้นงานเชื่อมไม่ได้รับผลกระทบจากแม่เหล็กไฟฟ้าและไม่ก่อให้เกิดรังสีเอกซ์
▪ ความสามารถในการเชื่อมวัสดุโลหะภายในวัตถุโปร่งใสที่ปิดสนิท
▪ เลเซอร์สามารถส่งได้ในระยะทางไกลด้วยใยแก้วนำแสง ซึ่งทำให้กระบวนการนี้ปรับเปลี่ยนได้ด้วยคอมพิวเตอร์และหุ่นยนต์ กระบวนการเชื่อมสามารถทำได้โดยอัตโนมัติและควบคุมได้อย่างแม่นยำ
ข้อดีสำหรับการจัดการกับอลูมิเนียมอัลลอยด์ที่อบชุบด้วยความร้อน
เพิ่มความเร็วในการประมวลผล
เพิ่มประสิทธิภาพการผลิตและปรับปรุงคุณภาพการเชื่อมโดยการลดความร้อนที่ป้อนเข้ามาอย่างมาก
เมื่อทำการเชื่อมอลูมิเนียมอัลลอยด์ที่มีความแข็งแรงสูงและมีความหนามาก สามารถเชื่อมได้ภายในครั้งเดียวโดยสร้างรูกุญแจที่มีความลึกมากซึ่งมีการเชื่อมด้วยเลเซอร์ฟิวชันแบบลึกและเอฟเฟกต์รูกุญแจเกิดขึ้น ซึ่งแข็งแกร่งกว่าวิธีการเชื่อมแบบเดิม
การเปรียบเทียบแหล่งกำเนิดเลเซอร์ทั่วไปในการเชื่อมด้วยเลเซอร์ของโลหะผสมอะลูมิเนียม
ปัจจุบันแหล่งเลเซอร์หลักที่ใช้ในท้องตลาด ได้แก่ เลเซอร์ CO2 เลเซอร์ YAG และไฟเบอร์เลเซอร์เนื่องจากประสิทธิภาพพลังงานสูง เลเซอร์ CO2 จึงเหมาะสำหรับการเชื่อมแผ่นหนา แต่อัตราการดูดซับของลำแสงเลเซอร์ CO2 บนพื้นผิวของโลหะผสมอลูมิเนียมค่อนข้างเล็ก ซึ่งทำให้สูญเสียพลังงานมากในระหว่างกระบวนการเชื่อม
เลเซอร์ YAG โดยทั่วไปมีพลังงานน้อยกว่า อัตราการดูดซึมของลำแสงเลเซอร์ YAG บนพื้นผิวของโลหะผสมอะลูมิเนียมค่อนข้างใหญ่กว่าเลเซอร์ CO2 การนำใยแก้วนำแสงที่มีอยู่ การปรับตัวที่แข็งแกร่ง การจัดกระบวนการที่เรียบง่าย ฯลฯ ข้อเสียของ YAG: กำลังขับและกำลังการแปลงตาแมวอยู่ในระดับต่ำ
ไฟเบอร์เลเซอร์มีข้อดีคือขนาดเล็ก ต้นทุนการดำเนินงานต่ำ อายุการใช้งานยาวนาน เสถียรภาพที่ดีและคุณภาพของลำแสงสูงในขณะเดียวกัน แสงที่ปล่อยออกมาจากไฟเบอร์เลเซอร์มีความยาวคลื่น 1070nm ที่มีอัตราการดูดกลืนแสงที่สูงกว่า อัตราการแปลงตาแมวสูงกว่าเลเซอร์ YAG ถึง 10 เท่า และความเร็วในการเชื่อมเร็วกว่าเลเซอร์ YAG และ CO2
การปฏิวัติเทคโนโลยีการเชื่อม
อุปกรณ์เชื่อมเลเซอร์กำลังสูงคาดว่าจะนำไปใช้ในการเชื่อมโลหะผสมอลูมิเนียม
เนื่องจากเป็นกระบวนการเชื่อมที่มีความหนาแน่นพลังงานสูง การเชื่อมด้วยเลเซอร์สามารถป้องกันข้อบกพร่องที่เกิดจากกระบวนการเชื่อมแบบเดิมได้อย่างมีประสิทธิภาพ และค่าสัมประสิทธิ์ความแข็งแรงในการเชื่อมจะดีขึ้นอย่างมากยังคงเป็นเรื่องยากที่จะใช้เครื่องเชื่อมเลเซอร์กำลังต่ำเพื่อเชื่อมแผ่นหนาของโลหะผสมอลูมิเนียม ไม่เพียงเพราะอัตราการดูดซับของลำแสงเลเซอร์บนพื้นผิวโลหะผสมอลูมิเนียมต่ำมาก แต่ยังมีปัญหาเกณฑ์เมื่อต้องการ การเชื่อมแบบเจาะลึก
คุณลักษณะที่สะดุดตาที่สุดของเครื่องเชื่อมเลเซอร์อลูมิเนียมอัลลอยด์คือประสิทธิภาพสูง ซึ่งนำไปใช้กับการเชื่อมแบบเจาะลึกที่มีความหนาขนาดใหญ่เพื่อการใช้งานและเทคโนโลยีการเชื่อมแบบเจาะลึกที่มีความหนามากนี้จะเป็นการพัฒนาที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ในอนาคตในอีกทางหนึ่ง การเชื่อมเจาะลึกที่มีความหนามากนี้เน้นให้เห็นปรากฏการณ์รูเข็มและผลกระทบต่อรูพรุนของรอยเชื่อม ซึ่งทำให้กลไกของการเกิดรูเข็มและการควบคุมมีความสำคัญมากขึ้น และจะกลายเป็นการปฏิวัติในโลกการเชื่อมในอนาคตอย่างแน่นอน
เวลาโพสต์: 12 เม.ย. 2565