Procesul de dezvoltare a sudării cu laser

Primul fascicul laser din lume a fost produs în 1960 prin utilizarea unui bec bliț pentru a excita cristale de rubin. Datorită capacității de căldură a cristalului, acesta poate produce doar un fascicul de impuls foarte scurt cu o frecvență foarte joasă. Deși energia de vârf a impulsului instantaneu poate ajunge la 10^6 wați, este totuși o ieșire cu energie scăzută.
Folosind neodim (ND) ca element de excitare, tija de cristal granat de ytriu aluminiu (Nd:YAG) poate produce un fascicul continuu cu o singură lungime de undă de 1-8KW. Laserul YAG, cu o lungime de undă de 1,06uM, poate fi conectat la capul de procesare laser printr-o fibră optică flexibilă. Dispunerea echipamentului este flexibilă și potrivită pentru grosimea de sudare de 0,5-6mm.
Folosind CO2 ca material de excitație, laser CO2 (lungime de undă 10,6 uM), energia de ieșire poate ajunge la 25 kW și poate fi realizată o sudură cu o singură trecere cu penetrare completă a unei plăci groase de 2 mm. Industria a fost utilizată pe scară largă în prelucrarea metalelor.
La mijlocul-1980selor, sudarea cu laser, ca tehnologie nouă, a primit o atenție larg răspândită în Europa, Statele Unite și Japonia. În 1985, compania germană Thyssen Steel a cooperat cu Volkswagen AG pentru a utiliza cu succes prima placă sudată cu laser din lume pe caroseria Audi 100. În anii 1990, marii producători de automobile din Europa, America de Nord și Japonia au început să folosească tehnologia plăcilor sudate cu laser la scară largă în producția de caroserie. Experiența practică atât în ​​laboratoare, cât și în producătorii de automobile a dovedit că plăcile sudate pot fi utilizate cu succes la fabricarea caroseriei de automobile.
Sudarea cu laser folosește energia laser pentru a îmbina și suda automat mai multe oțeluri, oțeluri inoxidabile, aliaje de aluminiu etc. de diferite materiale, grosimi și acoperiri pentru a forma o placă integrală, profil, panou sandwich etc., pentru a îndeplini diferitele cerințe de piese pentru proprietățile materialelor și pentru a obține echipamente ușoare cu cea mai ușoară greutate, structură optimă și cea mai bună performanță. În țările dezvoltate, cum ar fi Europa și Statele Unite, sudarea cu laser este utilizată nu numai în industria de fabricare a echipamentelor de transport, ci și în industria construcțiilor, poduri, producția de sudare a plăcilor de electrocasnice, sudarea plăcilor de oțel pe linia de rulare (conexiunea plăcilor de oțel în continuu rulare), etc. Este utilizat pe scară largă. Printre companiile de sudare cu laser de renume mondial se numără Soudonic din Elveția, Arcelor Steel Group din Franța, TWB din ThyssenKrupp Group din Germania, Servo-Robot din Canada, Precitec din Germania etc.
Aplicarea tehnologiei plăcilor sudate cu laser în China tocmai a început. La 25 octombrie 2002, prima linie de producție comercială specializată din China a plăcilor sudate cu laser a fost oficial pusă în funcțiune, care a fost introdusă de Wuhan ThyssenKrupp Zhongren Laser Welding de la TWB al ThyssenKrupp Group din Germania. De atunci, Shanghai Baosteel Arcelor Laser Welding Company și FAW Baoyou Laser Welding Co., Ltd. au pus succesiv în producție.
În 2003, țările străine au realizat sudarea cu sârmă cu laser C02 cu fascicul dublu și sudarea cu sârmă laser YAG a structurii panoului de perete inferior din aliaj de aluminiu A318, care a înlocuit structura tradițională de nituire pentru a reduce greutatea fuselajului aeronavei cu 20% și, de asemenea, a economisit 20% a costului. Gong Shuili consideră că tehnologia de sudare cu laser va avea o mare importanță pentru transformarea și modernizarea industriei tradiționale de producție a aviației din țara mea. Ulterior, a aplicat imediat pentru o serie de proiecte de pre-cercetare conexe, a organizat o echipă de cercetare și a preluat conducerea în introducerea tehnologiei „sudare cu laser cu fascicul dublu” în proiectul de cercetare din China și, de la început, a plănuit să utilizați această tehnologie în producția de aeronave. Echipa de experți chinezi a explicat tehnologia preliminară unui anumit institut de proiectare a aeronavelor și le-a prezentat superioritatea și fezabilitatea sudării cu laser cu fascicul dublu. După multiple verificări și evaluări, institutul de proiectare a decis cu hotărâre să folosească această tehnologie pentru fabricarea unei anumite aeronave cu panouri de perete cu nervuri, atingând obiectivul inițial de a aplica tehnologia „sudare cu laser cu fascicul dublu” la fabricarea aeronavelor, depășind tehnologii cheie. cum ar fi controlul de precizie a umplerii sârmei de sudare cu laser din aliaj ușor, integrarea și inovarea dezvoltării echipamentelor de sudare compozite de umplere cu sârmă laser cu fascicul dublu, și stabilirea primei platforme de sudură internă de umplere cu sârmă laser cu fascicul dublu de mare putere, realizând sudarea sincronă cu două fețe cu fascicul dublu a îmbinărilor în T cu structuri mari cu pereți subțiri și a aplicat-o cu succes pentru prima dată în sudarea și fabricarea părți structurale cheie ale panourilor de perete cu nervuri pentru aviație, jucând un rol important în dezvoltarea de noi aeronave în țara mea.
În 2003, primul echipament de sudare online de bandă la scară largă furnizat de HGLASER a trecut de acceptarea offline. Acest echipament integrează tăierea cu laser, sudarea și tratamentul termic, făcând din țara mea HGLASER a patra companie din lume care poate produce astfel de echipamente.
În 2004, proiectul HGLASER Farile „Tehnologia și echipamentul combinat de procesare combinată de tăiere, sudură și tăiere și sudură cu laser de mare putere” a câștigat premiul al doilea al Premiului Național pentru Știință și Tehnologie, devenind singura companie cu laser din China cu capacitatea de a dezvolta acest lucru. tehnologie si echipamente.
Odată cu dezvoltarea rapidă a industriei laser industriale, piața are cerințe din ce în ce mai mari pentru tehnologia de prelucrare cu laser. Tehnologia laser a trecut treptat de la o singură aplicație la o aplicație diversificată. Prelucrarea cu laser nu mai este o singură tăiere sau sudare. Piața are din ce în ce mai multe cerințe pentru prelucrarea cu laser pentru a integra tăierea și sudarea. Au apărut echipamente de prelucrare cu laser care integrează tăierea cu laser și sudarea cu laser.
HGLASER Farile a cercetat și dezvoltat mașina de tăiat și sudat Walc9030, care este un format super mare de 9×3 metri și este în prezent cel mai mare echipament integrat de tăiere și sudare cu laser din lume. Walc9030 este un echipament de tăiere și sudare de format mare care integrează funcții de tăiere cu laser și sudare cu laser. Echipamentul are un cap de tăiere profesional și un cap de sudare. Cele două capete de procesare împart un fascicul. Tehnologia CNC este utilizată pentru a se asigura că acestea nu vor interfera între ele. Echipamentul poate finaliza două procese care necesită tăiere și sudare în același timp. Tăiați mai întâi și apoi sudați, sudați mai întâi și apoi tăiați, tăierea și sudarea cu laser pot fi schimbate cu ușurință. Un dispozitiv are două funcții fără a fi nevoie să achiziționați echipamente noi. Economisește costurile echipamentelor pentru producătorii de aplicații, îmbunătățește eficiența procesării și intervalul de procesare și, datorită integrării tăierii și sudării, precizia procesării este pe deplin garantată, iar performanța echipamentului este eficientă și stabilă. În plus, depășește dificultățile de deformare termică a plăcilor în timpul procesului de sudare a plăcilor super-mari și cum să mențină stabilitatea căii optice de zbor super-lung. Două plăci plate cu o lungime de 6 metri și o lățime de 1,5 metri pot fi sudate simultan. Suprafața este netedă și plană după sudare și nu este necesară nicio altă prelucrare ulterioară. În același timp, poate tăia plăci cu o lățime mai mare de 3 metri și o lungime de 6 metri și mai mică de 20 mm, formându-le într-un singur timp fără a fi nevoie de poziții secundare.
Institutul de Automatizare Shenyang al Academiei Chineze de Științe a desfășurat o cooperare internațională cu Ishikawajima-Harima Heavy Industries, Ltd. din Japonia. Urmând strategia națională de dezvoltare științifică și tehnologică de introducere, digerare și apoi inovare, Institutul a cucerit mai multe tehnologii cheie de sudare cu laser și a dezvoltat primul set complet de linii de producție de sudare cu laser în China în septembrie 2006. De asemenea, a dezvoltat cu succes un robot sistem de sudare cu laser, care a realizat sudarea cu laser a planurilor si curbelor spatiale.
În octombrie 2013, experții chinezi în sudură au câștigat cel mai înalt premiu academic în domeniul sudării - Premiul Brooke. Institutul de sudură (TWI) din Regatul Unit recomandă nominalizări de la mai mult de 4,000 unități membre din peste 120 de țări în fiecare an și, în cele din urmă, acordă premiul unui expert ca recunoaștere a contribuțiilor sale remarcabile la sudare sau conectare. știință și tehnologie și aplicații industriale. Acest premiu nu este doar o recunoaștere a lui Gong Shuili și a echipei sale, ci și o afirmare a eforturilor AVIC de a promova progresul tehnologiei de conectare a materialelor.