レーザー溶接機溶接技術の新たな発展の方向性

レーザー溶接機の溶接技術は、レーザー技術、溶接技術、自動化技術、材料技術、機械製造技術、製品設計のセットであり、総合技術の1つであり、最終的な実施形態は、特殊な機器の完全なセットだけでなく、反映されていますサポートプロセス中。 高度な製造技術の重要な部分として、レーザー溶接技術は将来の航空製造業界で幅広い応用が期待されています。 レーザー溶接技術の開発方向には主に次の側面が含まれます。

1. フィルワイヤレーザー溶接

通常、レーザー溶接機には溶接ワイヤが充填されていませんが、溶接ワークピースアセンブリのクリアランス要件は非常に高く、実際の生産では確保することが難しい場合があり、その適用範囲が制限されます。 ワイヤ充填を伴うレーザー溶接により、組み立てギャップの要件を大幅に削減できます。 例えば、厚さ2mmのアルミニウム合金板の場合、フィラーワイヤを使用しない場合、ギャップが1になっても、φ1.6mmのワイヤをフィラーメタルとして使用するなど、板ギャップをゼロにする必要があります。{ {4}}mm を使用すると、良好な溶接形成も確保できます。 さらに、フィラーワイヤは化学組成を調整したり、厚板の多層溶接にも対応できます。

2. ビーム回転レーザー溶接

レーザービームを回転させて溶接する方法により、溶接部品の組み立てやビームの位置調整の要件も大幅に軽減できます。 たとえば、厚さ 2 mm の高張力合金鋼板の突合せ継手では、許容シーム アセンブリ クリアランスは 0.14 mm から 0.25 mm に増加します。 厚さ 4 mm のプレートの場合、増加は 0.23 mm から 0.30 mm になります。 ビーム中心と溶接中心間のアライメントの許容誤差が 0.25mm から 0.5mm に増加しました。

3. レーザー溶接品質のオンライン検出と管理

プラズマ光、音、電荷信号を用いたレーザー溶接プロセスの検出は、近年国内外で注目を集めており、いくつかの研究成果は閉ループ制御のレベルに達しています。 レーザー溶接品質検出・管理システムで使用するセンサーとその機能を簡単に紹介します。

(1) プラズマ監視センサー

1) プラズマ光学センサー (PS) : その役割は、プラズマの特徴的な光である UV 信号を収集することです。

2) プラズマ電荷センサー (PCS) : ノズルをプローブとして使用し、帯電プラズマ粒子 (正イオン、電子) の不均一な拡散によるノズルとワークピース間の電位差を検出します。

(2) システム機能

1) レーザー溶接プロセスのモードを特定します。 安定した深融着プロセス、プラズマ、PS、PCS 信号が強力です。

安定した熱伝導溶接プロセス、プラズマなし、PS、PCS 信号はほぼゼロ。

モード不安定溶接では、プラズマが断続的に発生したり消滅したりするため、PS 信号や PCS 信号も断続的に立ち上がり、立ち下がります。

2) 溶接箇所に伝わるレーザー出力が正常かどうかを診断します。 他のパラメータが固定されている場合、PS および PCS 信号の強度は溶接領域に入射する電力に関係します。 したがって、PSおよびPCS信号を監視することで、光ガイドシステムが正常であるかどうか、溶接部のパワーが変動しているかどうかを知ることができます。

3) ノズル高さの自動追跡。 ノズルとワークの距離が長くなると、PCS 信号は減少します。 このルールに基づく閉ループ制御により、ノズルとワーク間の距離を一定に保ち、高さ方向の自動追従を実現します。

4) 自動焦点位置最適化と閉ループ制御。 深融着溶接の範囲では、ビーム焦点が変動すると、PSが受信するプラズマ光信号も変化し、最良の焦点位置（このときの最も深い穴）でPS信号が最小になります。 この法則によれば、焦点位置の自動最適化と閉ループ制御が実現できるため、焦点位置の変動は0.2mm未満、侵入深さの変動は{{5}未満になります。 }.05mm。

 

総括する：

同時に、レーザー溶接技術を広く応用している人々は、その欠点を考慮して、ワークピースのレーザー加熱を改善するために他の加熱源の加熱性能を使用することについても徹底的な研究を続けています。レーザー加熱の利点を維持するための基礎として、レーザーと他の熱源を組み合わせて複合熱源溶接を行うことができます。主にレーザーとアーク、レーザーとプラズマアーク、レーザーと誘導熱源の複合溶接、およびダブルレーザービーム溶接があります。 複合溶接により、溶接の溶け込みが向上し、接合部の性能が向上し、設備コストが削減され、溶接速度と生産性が向上します。 つまり、レーザー溶接は高い生産効率、安定した信頼性の高い加工品質、優れた経済的および社会的利益をもたらします。 新しい機器、新しい材料、新しい技術、新しいプロセスが際限なく出現し、常に更新される時代において、生産者はレーザー溶接の特性、利点、要件を理解するだけでなく、この分野における多くの革新と将来の傾向を認識する必要があります。 そうすることでのみ、私たちはテクノロジーのトレンドを把握し、常に時代の最前線を歩くことができます。