Lazer Kaynak Geliştirme Süreci

Dünyanın ilk lazer ışını, 1960 yılında yakut kristallerini harekete geçirmek için bir flaş ampulü kullanılarak üretildi. Kristalin ısı kapasitesi nedeniyle yalnızca çok düşük frekanslı, çok kısa bir darbe ışını üretebilir. Anlık darbe tepe enerjisi 10^6 watt'a ulaşabilse de, yine de düşük enerjili bir çıkıştır.
Uyarı elemanı olarak neodimyum (ND) kullanan itriyum alüminyum garnet kristal çubuğu (Nd:YAG), 1-8KW'lık sürekli tek dalga boyunda bir ışın üretebilir. 1.06uM dalga boyuna sahip YAG lazer, esnek bir optik fiber aracılığıyla lazer işleme kafasına bağlanabilir. Ekipman düzeni esnektir ve 0,5-6mm kaynak kalınlığına uygundur.
Uyarma malzemesi olarak CO2 kullanılarak CO2 lazer (dalga boyu 10,6uM), çıkış enerjisi 25KW'a ulaşabilir ve 2 mm kalınlığındaki plakanın tek geçişli tam nüfuzlu kaynağı yapılabilir. Endüstri metal işlemede yaygın olarak kullanılmaktadır.
Orta-1980'larda, yeni bir teknoloji olarak lazer kaynağı Avrupa, Amerika Birleşik Devletleri ve Japonya'da geniş çapta ilgi gördü. 1985 yılında Alman Thyssen Steel Company, dünyanın ilk lazer kaynaklı plakasını Audi 100'ün gövdesinde başarıyla kullanmak için Volkswagen AG ile işbirliği yaptı. 1990'lı yıllarda Avrupa, Kuzey Amerika ve Japonya'daki büyük otomobil üreticileri, otomobil karoseri imalatında lazer kaynaklı plaka teknolojisini büyük ölçekte kullanmaya başladı. Hem laboratuvarlarda hem de otomobil üreticilerindeki pratik deneyim, kaynaklı plakaların otomobil gövdelerinin imalatında başarıyla kullanılabileceğini kanıtlamıştır.
Lazer kaynağı, farklı gereksinimleri karşılamak amacıyla entegre bir plaka, profil, sandviç panel vb. oluşturmak üzere farklı malzemelerden, kalınlıklardan ve kaplamalardan çeşitli çelikleri, paslanmaz çelikleri, alüminyum alaşımlarını vb. otomatik olarak birleştirmek ve kaynaklamak için lazer enerjisini kullanır. Malzeme özelliklerine göre parça seçimi ve en hafif ağırlık, optimum yapı ve en iyi performansa sahip hafif ekipman elde etmek. Avrupa ve Amerika Birleşik Devletleri gibi gelişmiş ülkelerde lazer kaynağı sadece ulaşım ekipmanları imalat sanayinde değil aynı zamanda inşaat sektöründe, köprülerde, beyaz eşya levha kaynağı üretiminde, haddeleme hattı çelik levha kaynağında (sürekli çelik levha bağlantısı) kullanılmaktadır. haddeleme), vb. Yaygın olarak kullanılır. Dünyaca ünlü lazer kaynak şirketleri arasında İsviçre'den Soudonic, Fransa'dan Arcelor Steel Group, Almanya'dan ThyssenKrupp Group'tan TWB, Kanada'dan Servo-Robot, Almanya'dan Precitec vb. yer almaktadır.
Lazer kaynaklı plaka teknolojisinin Çin'de uygulanması yeni başladı. 25 Ekim 2002'de, Almanya'nın ThyssenKrupp Grubu'na bağlı TWB'den Wuhan ThyssenKrupp Zhongren Laser Welding tarafından tanıtılan Çin'in ilk özel ticari lazer kaynaklı levha üretim hattı resmi olarak faaliyete geçti. O tarihten bu yana, Shanghai Baosteel Arcelor Lazer Kaynak Şirketi ve FAW Baoyou Lazer Kaynak Co., Ltd. başarıyla üretime geçti.
2003 yılında yabancı ülkeler, uçak gövdesinin ağırlığını %20 azaltmak için geleneksel perçinleme yapısının yerini alan A318 alüminyum alaşımlı alt duvar panel yapısının çift ışınlı C02 lazer tel kaynağını ve YAG lazer tel kaynağını gerçekleştirdi ve aynı zamanda %20 tasarruf sağladı. maliyeti. Gong Shuili, lazer kaynak teknolojisinin, ülkemin geleneksel havacılık imalat sanayiinin dönüşümü ve geliştirilmesinde büyük öneme sahip olacağına inanıyor. Daha sonra hemen bir dizi ilgili ön araştırma projesine başvurdu, bir araştırma ekibi kurdu ve Çin'deki araştırma projesine "çift ışınlı lazer kaynağı" teknolojisinin dahil edilmesinde öncülük yaptı ve başından beri planladı: Bu teknolojiyi uçak üretiminde kullanın. Çinli uzman ekip, belirli bir uçak tasarım enstitüsüne ön teknolojiyi anlattı ve onlara çift ışınlı lazer kaynağının üstünlüğünü ve uygulanabilirliğini anlattı. Çok sayıda doğrulama ve değerlendirmeden sonra tasarım enstitüsü, bu teknolojiyi nervürlü duvar panellerine sahip belirli bir uçağın üretiminde kullanmaya kararlı bir şekilde karar verdi ve temel teknolojilerde çığır açarak "çift ışınlı lazer kaynağı" teknolojisini uçak imalatına uygulama hedefine ulaştı. hafif alaşımlı lazer kaynak teli dolum hassas kontrolü, çift ışınlı lazer tel dolgulu kompozit kaynak ekipmanlarının geliştirilmesini entegre etmek ve yenilemek ve ilk yerli yüksek güçlü çift ışınlı lazer tel dolgu kaynak platformunu kurmak, çift ışınlı çift ışınlı çift ışınlı tel dolguyu gerçekleştirmek gibi. taraflı büyük ince duvarlı yapı T-bağlantılarının senkron kaynağı ve bunu ilk kez havacılık nervürlü duvar panellerinin ana yapısal parçalarının kaynağında ve imalatında başarıyla uygulayarak, ülkemde yeni uçakların geliştirilmesinde önemli bir rol oynadı.
2003 yılında HGLASER tarafından sağlanan ilk büyük ölçekli çevrimiçi şerit kaynak ekipmanı çevrimdışı kabulü geçti. Bu ekipman lazer kesim, kaynak ve ısıl işlemi entegre ederek ülkemdeki HGLASER'i dünyada bu tür ekipmanları üretebilen dördüncü şirket haline getiriyor.
2004 yılında HGLASER Farile'nin "Yüksek güçlü lazer kesim, kaynak ve kesme ve kaynak kombine işleme teknolojisi ve ekipmanı" projesi, Ulusal Bilim ve Teknoloji İlerleme Ödülü'nün ikinci ödülünü kazandı ve Çin'de bunu geliştirme yeteneğine sahip tek lazer şirketi oldu. teknoloji ve ekipman.
Endüstriyel lazer endüstrisinin hızla gelişmesiyle birlikte, pazarın lazer işleme teknolojisine yönelik gereksinimleri giderek artıyor. Lazer teknolojisi yavaş yavaş tek bir uygulamadan çeşitlendirilmiş bir uygulamaya doğru kaymıştır. Lazer işleme artık tek bir kesme veya kaynak işlemi değil. Pazarda, kesme ve kaynaklamayı entegre etmek için lazer işlemeye yönelik giderek daha fazla talep var. Lazer kesim ve lazer kaynağını entegre eden lazer işleme ekipmanları ortaya çıktı.
HGLASER Farile, 9×3 metrelik süper geniş formatlı ve şu anda dünyanın en büyük entegre lazer kesim ve kaynak ekipmanı olan Walc9030 kesme ve kaynak makinesini araştırdı ve geliştirdi. Walc9030, lazer kesim ve lazer kaynak fonksiyonlarını birleştiren geniş formatlı bir kesme ve kaynak ekipmanıdır. Ekipman profesyonel bir kesme kafasına ve kaynak kafasına sahiptir. İki işlem kafası bir ışını paylaşır. Birbirlerine müdahale etmeyeceklerini garanti altına almak için CNC teknolojisi kullanılmaktadır. Ekipman kesme ve kaynak gerektiren iki işlemi aynı anda tamamlayabilmektedir. Önce kes sonra kaynak yap, önce kaynak yap sonra kes, lazer kesim ve kaynak arasında kolaylıkla geçiş yapılabilir. Bir cihazın, yeni ekipman satın almaya gerek kalmadan iki işlevi vardır. Uygulama üreticileri için ekipman maliyetlerinden tasarruf sağlar, işleme verimliliğini ve işleme aralığını artırır ve kesme ve kaynak entegrasyonu nedeniyle işleme doğruluğu tamamen garanti edilir ve ekipman performansı verimli ve istikrarlıdır. Ek olarak, süper büyük plakaların kaynak işlemi sırasında plakaların termal deformasyonunun zorluklarının ve süper uzun uçuş optik yolunun stabilitesinin nasıl korunacağı zorluklarının üstesinden gelir. 6 metre uzunluğunda ve 1,5 metre genişliğinde iki düz levha aynı anda kaynak yapılabilmektedir. Kaynak sonrası yüzey pürüzsüz ve düzdür ve daha sonra başka bir işleme gerek yoktur. Aynı zamanda genişliği 3 metreden fazla, uzunluğu 6 metre ve 20 mm'den kısa olan plakaları keserek ikincil konumlara ihtiyaç duymadan tek seferde şekillendirebilmektedir.
Çin Bilimler Akademisi'nin Shenyang Otomasyon Enstitüsü, Japonya'daki Ishikawajima-Harima Heavy Industries, Ltd. ile uluslararası işbirliği gerçekleştirdi. Enstitü, tanıtma, sindirme ve ardından yenilik yapma ulusal bilimsel ve teknolojik gelişme stratejisini izleyerek, lazer kaynağının birçok temel teknolojisini ele geçirdi ve Eylül 2006'da Çin'deki ilk tam lazer kaynak üretim hatları setini geliştirdi. Ayrıca başarılı bir şekilde bir robot geliştirdi. Düzlemlerin ve uzay eğrilerinin lazer kaynağını gerçekleştiren lazer kaynak sistemi.
Ekim 2013'te Çinli kaynak uzmanları kaynak alanında en yüksek akademik ödül olan Brooke Ödülü'nü kazandı. Birleşik Krallık Kaynak Enstitüsü (TWI), her yıl 120'den fazla ülkeden 4'ten fazla000 üye birimin aday gösterilmesini önerir ve son olarak ödülü, kaynak veya bağlantıya olağanüstü katkılarından dolayı bir uzmana verir. bilim ve teknoloji ve endüstriyel uygulamalar. Bu ödül yalnızca Gong Shuili ve ekibinin tanınması değil, aynı zamanda AVIC'in malzeme bağlantı teknolojisinin ilerlemesini teşvik etme çabalarının da bir onayıdır.