Com a tecnologia emergent de processament de metalls, la tecnologia de soldadura làser pot aconseguir el processament de soldadura de diversos materials metàl·lics i té una àmplia gamma d'aplicacions a la indústria de processament de metalls. La tecnologia de soldadura làser recull un feix làser d'alta densitat d'energia mitjançant el principi de reacció làser, que es caracteritza per una gran velocitat i precisió i s'ha utilitzat més sovint en empreses de processament de metalls de precisió. Per tal d'accelerar el desenvolupament innovador dels aparells d'aire condicionat comercials, GREE ha introduït la soldadura làser per oferir una nova forma de processar i fabricar peces de xapa per a aparells d'aire condicionat comercials i per millorar encara més la competitivitat de la qualitat del producte.
Antecedents de l'aplicació de la soldadura làser
Actualment, la indústria de l'aire condicionat utilitza soldadura blindada amb gas, soldadura per arc, soldadura per reacció i altres mètodes de soldadura per aconseguir una combinació segellada de peces de xapa. No obstant això, a causa dels mètodes de soldadura anteriors tenen dispersió de sortida d'energia, difusió i altres característiques, generalment hi ha una mala qualitat de soldadura, intensitat de treball del personal, un entorn operatiu deficient i altres problemes, i acompanyat d'esquitxades de soldadura, la necessitat de passar pel post- El procés de mòlta pla, que comporta un augment continu dels costos de soldadura, no és propici per al desenvolupament a llarg termini de les empreses i la innovació tecnològica.
Estudi experimental de la soldadura làser
L'estudi pilot de soldadura làser GREE va començar amb peces tipus caixa de control elèctric amb l'objectiu de substituir la soldadura blindada amb gas CO2 tradicional per l'aplicació de soldadura làser. La matèria primera per a les peces de la caixa de control elèctric és la xapa galvanitzada en calent, generalment entre 1,0 i 3,0mm de gruix, principalment tenint en compte la forma més regular d'aquest tipus de control elèctric. peces de caixa, la costura de soldadura és un estat de distribució espacial recta, la seva vista tridimensional es mostra a la figura. Les profunditats de soldadura excessives poden fer que les peces es soldin, afegint operacions addicionals, com ara la soldadura de farciment secundari, i la qualitat de la soldadura de farciment és extremadament exigent quan hi ha peces estanques a gas i segellades a l'aigua. Si la profunditat de la soldadura és massa petita, l'alçada de la soldadura pot ser massa alta, augmentant la quantitat de treball necessària per a la mòlta posterior al procés. Per tant, per a la relació entre la profunditat de soldadura i la velocitat de soldadura, la potència làser, en la investigació experimental s'utilitza sovint per controlar el mètode variable, en diferents potències de soldadura làser, la relació entre la profunditat de la soldadura i la velocitat de soldadura es mostra a la figura següent.
Aplicacions pràctiques de la soldadura làser
Aplicacions en components comercials de safates d'aigua
Com a part clau de la unitat comercial refrigerada per aigua, el segellat soldat de les peces de la safata d'aigua és especialment important. Aquestes peces s'utilitzen principalment per a la recollida d'aigües residuals circulants de la unitat refrigerada per aigua, la carcassa està sotmesa a una pressió d'aigua elevada i ha de complir els requisits de resistència a la corrosió.
En comparació amb els materials tradicionals d'acer al carboni, els materials d'acer inoxidable tenen una alta resistivitat i un alt coeficient d'expansió tèrmica, combinats amb les característiques metal·lúrgiques de soldadura del material, la fabricació actual de peces comercials de paelles d'aigua utilitza principalment un procés de soldadura per punts de resistència més el mode de procés de soldadura per arc. Hi ha certs problemes i deficiències, principalment: tot i que la soldadura per punts de resistència pot reduir eficaçment la deformació de la soldadura de les peces de la safata d'aigua, hi ha marques de sagnat òbvies a les juntes soldades i el nombre de juntes soldades és elevat, cosa que afecta la consistència de la qualitat de les peces i augmenta la càrrega de treball del procés de mòlta posterior. I la soldadura per punts de resistència és una forma discreta i independent de connexió de punts, el procés de soldadura per punts de l'estructura de les peces de la safata d'aigua és deficient. Tot i que la soldadura manual per arc pot aconseguir una soldadura de segellat contínua, com es mostra a continuació, però la deformació de la soldadura per arc d'acer inoxidable, a la El gran nombre de soldadura per arc provocarà una deformació tèrmica de les peces de la placa receptora d'aigua, afectant la posició del punt més baix de tota la peça, donant lloc a un emmagatzematge d'aigua durant molt de temps a les peces, no afavoreix el funcionament estable a llarg termini. d'unitats refrigerades per aigua.
L'ús de la soldadura làser a la vora de flexió dels requisits de costura residual és alt, generalment el làser de 1500 W requereix una amplada de soldadura de 2,5 mm o menys. Si la soldadura és massa ampla, pot haver-hi penetració de la soldadura, soldadures buides i deformació, i el paral·lelisme de tota la soldadura s'ha de mantenir d'una manera generalment coherent. En cas contrari, hi haurà un farcit de filferro inestable, donant lloc a un petit buit en una secció de l'alçada de soldadura és gran, la secció mitjana només per satisfer els requisits, mentre que la bretxa entre l'extrem gran de la soldadura buida, afectant seriosament la qualitat de les peces, la soldadura de farciment secundari s'ha de realitzar manualment, però reduir l'eficiència de la producció.
La soldadura per làser també facilita la reducció o eliminació de la càrrega de treball de rectificat posterior al procés. Amb la configuració adequada dels paràmetres de soldadura, és possible reduir l'alçada de soldadura i fins i tot aconseguir una planitud de 0,1 mm, la qual cosa és un benefici per a la mòlta d'acer inoxidable. Com que la duresa i la resistència de l'acer inoxidable 304 són més que 5 vegades la de la xapa galvanitzada normal, la quantitat de discs de mòlta consumits i la quantitat de treball implicada és considerablement més gran. La rectificació d'una alçada de soldadura d'1,2 mm, la longitud de la soldadura d'acer inoxidable de 100 mm requereix una mitjana de 5 minuts, un treball de mòlta continu no només augmenta la intensitat laboral de l'operador, però també augmenta el cost de producció del producte, que no és optimista per al desenvolupament de les empreses. Les peces d'acer inoxidable es polien manualment després de la soldadura, tal com es mostra a continuació.
Per canviar el procés existent, mitjançant la comunicació i la cooperació amb fabricants d'equips làser avançats a casa i a l'estranger, hem desenvolupat un robot industrial de sis eixos, pistola de soldadura làser automàtica i sistema de control d'alimentació de filferro, banc de treball flexible integrat amb demostració programable i ensenyament de la solució de soldadura automàtica per làser. La solució permet la fixació ràpida i el posicionament de diferents sèries de peces mitjançant el disseny d'accessoris flexibles per sincronitzar el canvi ràpid de peces. El camí de soldadura s'ensenya mitjançant una torxa d'extrem robot de mà, de manera que es automatitza operacions de soldadura significativament menys difícils i reduint l'entrada d'operaris especialitzats en soldadura.
L'ús actual del sistema de soldadura làser de robot de sis eixos per soldar les peces de la safata d'aigua, com es mostra a la figura, la potència de soldadura de 1500 W, la velocitat mitjana de soldadura d'1,4 m/min, els costos complets de subjecció i posicionament de 5 minuts, ensenyament manual i els costos de programació 10 minuts, el procés de soldadura 2 minuts, altres ajustos van trigar 8 minuts, la soldadura inicial d'una sola peces de safata d'aigua va trigar 25 minuts, com a resultat de tornar a soldar aquest tipus de Com que no es requereix cap ensenyament i altres ajustos per soldar la peça de nou, el El temps mitjà dedicat a una sola peça de la safata d'aigua és de 7 minuts en la producció en massa i no es requereix mòlta per al postprocés, no es requereix cap operador especialitzat en soldadura i els costos del procés es redueixen en més d'un 25 per cent.
Aplicacions en components de marc de suport comercial
Com a esquelet de l'estructura de la màquina externa comercial, hi ha una gran quantitat de peces de marc de suport, que estan dissenyades en una estructura llarga en forma de caixa per facilitar el muntatge i la càrrega. Com que aquest tipus de peça fa principalment el paper de suport del bastidor dins de la caixa, no està en contacte directe amb l'entorn extern i, per tant, no té alts requisits de resistència a la corrosió. La capa galvanitzada de xapa galvanitzada no només proporciona blindatge físic, sinó també protecció electroquímica al substrat d'acer, cosa que la converteix en un cost- material d'acer eficaç.
La capa galvanitzada de xapa galvanitzada no només proporciona blindatge físic, sinó també protecció electroquímica al substrat d'acer, el que el converteix en un material d'acer rendible. La raó d'això és la gran diferència en les propietats físiques del recobriment de zinc i de l'acer al carboni base. durant la soldadura de la xapa d'acer galvanitzat (el recobriment de zinc té un punt de fusió de 420 graus i un punt d'ebullició de 908 graus, mentre que l'acer base té un punt de fusió de 1300 graus i un punt d'ebullició de 2861 graus). La vaporització de per tant, el recobriment de zinc precedeix la fusió de l'acer base, un fenomen que pot tenir un impacte important en el procés de soldadura i en la qualitat de la xapa d'acer galvanitzat.
Actualment, els tres principals processos de soldadura per a peces de marc de suport són la soldadura per punts per resistència, la soldadura per arc elèctric i la soldadura per làser. procés d'oxidació a la superfície de l'elèctrode de coure i requereix que l'operador polit contínuament la punta de l'elèctrode, reduint així la vida útil de l'elèctrode de coure. Quan s'utilitza la soldadura manual per arc, a causa del baix punt d'ebullició del zinc, quan l'arc primer toca la capa galvanitzada, el zinc es vaporitza ràpidament i el vapor de zinc resultant s'expulsa cap a l'exterior, cosa que pot provocar fàcilment que la soldadura produeixi partícules d'escòria, porositat i esquitxades, donant lloc a grans diferències en la planitud de la superfície de la soldadura, augmentant la càrrega de treball de post- procés de mòlta i un perill important per a la qualitat de les peces que han de ser estanques i impermeables, tal com es mostra al diagrama següent. El fenomen evident de volatilització de la capa de zinc a la soldadura de les peces soldades mitjançant soldadura manual per arc, especialment a prop de l'extrem mitjà i posterior on hi ha una piscina més gran d'esprai fos, donant lloc a l'aparició de problemes de qualitat com ara tumors de soldadura i porositat.
L'aplicació de la soldadura per làser no només millora la força i la rigidesa de la costura de soldadura, sinó que també resol els problemes de la soldadura tradicional per punts de resistència en la soldadura de làmines d'acer galvanitzat i làmines d'acer d'alta resistència, com ara una gran deformació de soldadura, baixa planitud de la junta de soldadura, fàcil de produir buits i resistència reduïda del material base. Parts del marc de suport comercial en l'ús del procés de soldadura per làser, perquè el làser pot tenir una gran densitat d'energia en un petit espai sota la penetració de la soldadura, de manera que la soldadura es forma per soldadura intermitent, a partir de les propietats mecàniques de les dades de prova, l'ús de la soldadura làser després de la força de la soldadura pot ser aproximadament un 30 per cent superior a la soldadura per punts de resistència, tal com es mostra a la figura següent.
