Kimpalan hibrid arka laserg ialah kaedah kimpalan laser yang menggabungkan pancaran laser dan arka untuk kimpalan. Gabungan pancaran laser dan arka menunjukkan sepenuhnya peningkatan ketara dalam kelajuan kimpalan, kedalaman penembusan dan kestabilan proses. Sejak akhir 1980-an, pembangunan berterusan laser berkuasa tinggi telah menggalakkan pembangunan teknologi kimpalan hibrid arka laser. Isu-isu seperti ketebalan bahan, pemantulan bahan, dan keupayaan merapatkan jurang bukan lagi penghalang kepada teknologi kimpalan. Ia telah berjaya digunakan dalam kimpalan bahagian bahan sederhana tebal.
Teknologi kimpalan hibrid arka laser
Dalam proses kimpalan hibrid arka laser, pancaran laser dan arka berinteraksi dalam kolam lebur yang sama untuk menghasilkan kimpalan yang sempit dan dalam, sekali gus meningkatkan produktiviti, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1.
Rajah 1 Skim proses kimpalan hibrid arka laser
Prinsip Asas Kimpalan Hibrid Arka Laser
Kimpalan laser dikenali kerana zonnya yang terjejas haba yang sangat sempit, dan pancaran lasernya boleh difokuskan pada kawasan kecil untuk menghasilkan kimpalan yang sempit dan dalam, yang boleh mencapai kelajuan kimpalan yang lebih tinggi, sekali gus mengurangkan input haba dan mengurangkan kemungkinan ubah bentuk haba bahagian yang dikimpal. Walau bagaimanapun, kimpalan laser mempunyai keupayaan merapatkan jurang yang lemah, jadi ketepatan yang tinggi diperlukan dalam pemasangan bahan kerja dan penyediaan tepi. Kimpalan laser sangat sukar untuk mengimpal bahan berreflektiviti tinggi seperti aluminium, kuprum dan emas. Sebaliknya, proses kimpalan arka mempunyai keupayaan merapatkan jurang yang sangat baik, kecekapan elektrik yang tinggi dan boleh mengimpal bahan dengan reflektiviti yang tinggi secara berkesan. Walau bagaimanapun, ketumpatan tenaga yang rendah semasa kimpalan arka memperlahankan proses kimpalan, mengakibatkan sejumlah besar input haba di kawasan kimpalan dan menyebabkan ubah bentuk haba bahagian yang dikimpal. Oleh itu, penggunaan pancaran laser berkuasa tinggi untuk kimpalan penembusan dalam dan sinergi arka dengan kecekapan tenaga yang tinggi, kesan hibridnya yang menebus kekurangan proses dan melengkapi kelebihannya, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2.
Kelemahan kimpalan laser adalah keupayaan merapatkan jurang yang lemah dan keperluan pemasangan bahan kerja yang tinggi; kelemahan kimpalan arka adalah ketumpatan tenaga yang rendah dan kedalaman lebur yang cetek apabila mengimpal plat tebal, yang menghasilkan sejumlah besar input haba di kawasan kimpalan dan menyebabkan ubah bentuk haba bahagian yang dikimpal. Gabungan kedua-duanya boleh mempengaruhi dan menyokong antara satu sama lain dan menebus kecacatan proses kimpalan antara satu sama lain, memberikan permainan penuh kepada kelebihan peleburan dalam laser dan penutup kimpalan arka, mencapai kelebihan input haba yang kecil, ubah bentuk kimpalan yang kecil, kelajuan kimpalan yang cepat dan kekuatan kimpalan yang tinggi, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3. Perbandingan kesan kimpalan laser, kimpalan arka dan kimpalan hibrid arka laser pada plat sederhana dan tebal ditunjukkan dalam Jadual 1.
Jadual 1 Perbandingan kesan kimpalan plat sederhana dan tebal
Rajah 3 Gambarajah proses kimpalan hibrid arka laser
Kes kimpalan hibrid arka Mavenlaser
Peralatan kimpalan hibrid arka Mavenlaser terutamanya terdiri daripadaLengan robot, laser, penyejuk, akepala kimpalan, sumber kuasa kimpalan arka, dsb., seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 4.
Bidang aplikasi dan trend pembangunan kimpalan hibrid arka laser
Medan permohonan
Seiring dengan kematangan teknologi laser berkuasa tinggi, kimpalan hibrid arka laser digunakan secara meluas dalam pelbagai bidang. Ia mempunyai kelebihan kecekapan kimpalan yang tinggi, toleransi jurang yang tinggi dan penembusan kimpalan yang mendalam. Ia merupakan kaedah kimpalan pilihan untuk plat sederhana dan tebal. Ia juga merupakan kaedah kimpalan yang boleh menggantikan kimpalan tradisional dalam bidang pembuatan peralatan berskala besar. Ia digunakan secara meluas dalam bidang perindustrian seperti jentera kejuruteraan, jambatan, kontena, saluran paip, kapal, struktur keluli dan industri berat.
Masa siaran: 07-Jun-2024
