שמונה תהליכי ריתוך בלייזר בייצור מרכבי רכב

ריתוך לייזר עמוק, ריתוך מילוי לייזר, הלחמת לייזר וריתוך מרוכבים בקשת לייזר ותהליכי ריתוך אחרים הם בעלי תיאוריה בוגרת יותר ומגוון רחב של יישומים מעשיים. ככל שדרישות תעשיית הרכב ליעילות ריתוך מרכבים עולות והביקוש לריתוך של חומרים שונים בייצור קל משקל גובר, ריתוך נקודתי בלייזר, ריתוך תנודות בלייזר, ריתוך רב-קרן לייזר וריתוך מעוף בלייזר זכו לתשומת לב.

תהליך ריתוך נקודתי בלייזר

ריתוך נקודתי בלייזר הוא טכנולוגיית ריתוך לייזר מתקדמת בעלת יתרונות יוצאי דופן של מהירות ריתוך מהירה ודיוק ריתוך גבוה. העיקרון הבסיסי של ריתוך נקודתי בלייזר הוא למקד את קרן הלייזר בנקודה על החלק המיועד לריתוך, כך שהמתכת בנקודה זו תימס באופן מיידי, ועל ידי התאמת צפיפות הלייזר כדי להשיג ריתוך הולכה תרמית או ריתוך היתוך עמוק, כאשר קרן הלייזר מפסיקה לפעול, המתכת הנוזלית מתעבה, מתמצקת ויוצרת חיבור.

ישנן שתי צורות עיקריות של ריתוך נקודתי בלייזר: ריתוך נקודתי בלייזר פועם וריתוך נקודתי בלייזר רציף. קרן הלייזר בריתוך נקודתי בלייזר פועם בעלת אנרגיית שיא גבוהה, אך זמן הפעולה קצר, והיא משמשת בדרך כלל לריתוך מתכות קלות כגון סגסוגות מגנזיום וסגסוגות אלומיניום. בריתוך נקודתי בלייזר רציף, לקרן הלייזר יש הספק ממוצע גבוה וזמן פעולת לייזר ארוך, והיא משמשת בעיקר לריתוך פלדה.

בריתוך מרכב רכב, בהשוואה לריתוך נקודתי בהתנגדות, לריתוך נקודתי בלייזר יש יתרונות של מסלול ריתוך נקודתי ללא מגע ותכנון עצמי, שיכולים לענות על הביקוש לריתוך באיכות גבוהה תחת פערי חפיפה שונים של חומרי מרכב רכב.

תהליך ריתוך תנודות לייזר

ריתוך תנודות בלייזר היא טכנולוגיית ריתוך לייזר חדשה שהוצעה בשנים האחרונות וזכתה לתשומת לב רבה. העיקרון של טכנולוגיה זו הוא להשיג תנודה מהירה, מסודרת וקטנה של קרן הלייזר על ידי שילוב מראה תנודה בראש ריתוך הלייזר, ובכך להשיג את האפקט של ערבוב הקרן תוך כדי תנועה קדימה במהלך ריתוך הלייזר.

מסלולי התנודה העיקריים בתהליך ריתוך תנודות בלייזר כוללים: תנודה רוחבית, תנודה אורכית, תנודה מעגלית ותנודה אינסופית. לתהליך ריתוך תנודות בלייזר יתרונות משמעותיים בריתוך מרכבי רכב, מכיוון שמצב הזרימה של בריכת ההיתוך משתנה באופן משמעותי על ידי תנודת קרן הלייזר, כך שהתהליך יכול לבטל פגמים לא מותכים, להשיג עידון גרגירים ולדכא נקבוביות בריתוך של אותו חומר מרכב רכב, ולשפר את הבעיות של ערבוב לא מספק של חומרים שונים ותכונות מכניות ירודות של תפר הריתוך בריתוך של חומרי מרכב שונים.

תהליך ריתוך רב-קרן לייזר

כיום, ניתן להשתמש בלייזרי סיבים כדי לחלק קרן לייזר אחת למספר קרני לייזר באמצעות מודול פיצול קרניים המותקן בראש הריתוך. ריתוך רב-קרני לייזר שווה ערך להפעלת מקורות חום מרובים בתהליך הריתוך. על ידי התאמת פיזור האנרגיה של הקרן, קרניים שונות יכולות להשיג פונקציות שונות, כגון: הקרן בעלת צפיפות האנרגיה הגבוהה יותר היא הקרן הראשית, האחראית לריתוך בהתכה עמוקה; תת-קרן בעלת צפיפות אנרגיה נמוכה יותר יכולה לנקות ולחמם מראש את פני החומר ולהגביר את ספיגת אנרגיית קרן הלייזר על ידי החומר.

תהליך ריתוך רב-קרן לייזר יכול לשפר את התנהגות האידוי של אדי אבץ ואת ההתנהגות הדינמית של בריכת ההיתוך במהלך ריתוך יריעות פלדה מגולוונות, לשפר את בעיית ההתזה ולשפר את חוזק המתיחה של תפר הריתוך.

תהליך ריתוך בלייזר

טכנולוגיית ריתוך לייזר בטיסות היא טכנולוגיית ריתוך לייזר חדשה עם יעילות ריתוך גבוהה ותכנון אוטונומי של מסלול הריתוך. העיקרון הבסיסי של ריתוך לייזר בטיסות הוא שכאשר קרן הלייזר פוגעת במראות X ו-Y של מראת הסריקה, זווית המראה נשלטת באמצעות תכנות אוטונומי כדי להשיג הסטה של ​​קרן הלייזר בכל זווית.

באופן מסורתי, ריתוך לייזר של מרכב רכב מסתמך בעיקר על רובוט הריתוך שמניע את ראש ריתוך הלייזר לתנועה סינכרונית להשגת אפקט הריתוך. עם זאת, התנועה ההדדית החוזרת ונשנית של רובוט הריתוך מגבילה קשות את יעילות ריתוך מרכב הרכב עקב מספר רב של ריתוכים ואורך הריתוכים הארוך. לעומת זאת, ניתן להשיג ריתוך לייזר בטווח מסוים פשוט על ידי כוונון זווית המשקף. לכן, טכנולוגיית ריתוך לייזר בטיסת לייזר יכולה לשפר משמעותית את יעילות הריתוך ויש לה פוטנציאל יישום רחב.