Mazgu ghakwamba
Mu nyengo yakusintha mwaluŵiro ya mafakitale gha mazuŵa ghano, kukhumba kwa pa caru cose kwa kupanga vinthu mwakukwana, mwaluŵiro, kuwerezgawerezga, na kugomezgeka kwa kapangikiro ka vinthu vyakupangika na visulo kukufikapo yayi pa mlingo wapacanya. Nthowa zakale zakukolerana nga ni chitetezo cha vitsulo vyakuvikilirika, kuwotcha kwa chisulo cha gasi (MIG), na kuwotcha kwa gasi la tungsten (TIG) zateŵetera mafakitale ghakuzirwa na ghambura kulemera chomene kwa vyaka makumi ghanandi, kweni kanandi ŵakulongora vipingo vyakofya, vyakupangika na ŵanthu pa nkhani ya kutentha kwakuzizima chomene. liwiro, ndiposo kukhumbikwa kwakulutilira kwa nchito yikuru, nchito-yikuru panyuma pa-kumalizga na kugaya weld. Pakuti vigaŵa vyakupanga vinthu vya mazuŵa ghano vikusintha mwaluŵiro ku mizere yakupanga vinthu vyakujiyimira paŵekha, kuphatikizga vinthu vyakupangika na aloyi wakupepuka, kupanga vinthu vichokovichoko vyakusuzga, na kulekelera vinthu vyakukwana, ŵantchito ŵakughanaghana vya kunthazi, ŵalongozgi ŵa vyakumera, na ŵasayansi ŵakugula vinthu ŵakusintha chomene kukwaniska vigaŵa vyakupanga vyambura kugaŵikana.
Pa mtunda wakukwana wa kusintha kwakupanga uku uko kukuchitika, pali makina ghakuwotchera laser ghakugwira ntchito makora chomene. Pakugwiriskira ncito ungweru wa monochromatic uwo ukuŵikika comene, wakukolerana, ndondomeko zakupangika mwaluso izi zikupereka nkhongono zapadera comene ku malo ghakukolerana, ndipo ivi vikupangiska kuti visungunuke mwaluŵiro na kuphatikizgika kwa visulo kwambura kupotoka kwa kutentha uko kukusamuskika ku vinthu vyakuzingilizga. Kaya malo ghakujoyina vigaŵa vya vipangizo vyachipatala vyakuwonda chomene, kusindikizga makora vipinda vya mabatire gha lithiamu gha galimoto, panji kupanga mapanelo ghakuzirwa gha titanium gha mu ndege, kusankha vipangizo vyakwenelera kukukhumbikwira kupulikiska mwakukwana, kuphatikizga vinthu vya laser, nkhongono. Buku ili lakulongosora vyose vya ŵakugura likupangika mwakupwelelera kuti lilongozge vinthu ivi vyakusuzga vyaukadaulo, kovwira ŵasambizgi ŵa kugura vinthu, ŵantchito ŵakupanga vinthu, na ŵamalonda ŵa makampani kuti ŵasankhe makora, munthazi -umboni wa vyakuŵika ndalama para ŵakugura makina ghakuwotchera laser gha mafakitale.
Kupulikiska Makina Ghakuzirwa gha Laser na Mitundu ya Malo Ghakufumiramo
Chinthu chakwamba chomene ndiposo chakuzirwa chomene pa nkhani ya kugura vinthu nkhumanya na kusankha tekinoloje yakukwana ya laser. Nthowa za laser za mafakitale zikugaŵika chomenechomene na nthowa zawo zakusangirapo phindu, ndipo nthowa yiliyose yakupambana yikupanga mafunde agho ghakuwoneka ghapadera agho ghakukolerana na vinthu vyakupambanapambana vya zitsulo mu nthowa zakupambanapambana.
Makina ghakuwotchera laser gha ulusi ghakhozga mwaluŵiro malo ghawo nga ni muyezo wa golide wambura kususkika wa kupanga vitsulo vya mazuŵa ghano mu mafakitale ghakupambanapambana. Kugwiriskira ncito vingwe vyambura kumanyikwa vya pa caru capasi nga ni erbium, ytterbium, panji neodymium nga ni nthowa yakusangirapo phindu, ndondomeko izi zikupanga mafunde ya pafupifupi 1064 nanometers. Mafunde yafupi iyi yikupereka viŵelengero vyapadera vyakupokera vyakuwoneka mu vitsulo vyakupambanapambana vya mafakitale, kusazgapo vitsulo vya carbon, vitsulo vyambura zimbiri, aluminiyamu, mkuŵa, mkuwa, na mitundu yapadera ya titanium. Ma laser gha fiber ghakupereka ungweru wapachanya chomene, magesi ghapachanya-ku-kusintha kwa optical, ndipo pafupifupi kunozga-kugwira ntchito kwambura kulipiliska uko kukukhwaska maora masauzandi ghanandi ghakulutilira. Iwo mbakwenelera chomene kuwotcha kwakuya chomene kwa keyhole, uko kukupanga viŵeto vyapachanya -aspect-ratio na kuŵikamo kutentha kwakuchepa, na kuwotcha kwapachanya -kuchitiska mwaluŵiro pa mizere yakupanga vinthu yakujiyimira payokha.
Nd: YAG (Neodymium -doped Yttrium Aluminium Garnet) laser yakukhora -boma yikwimira luso lakukhwima, lakukhazikika ilo likupanga mafunde yakuyana waka pafupi na -kuzungulira 1064 nanometers. Nangauli ŵanandi ŵakusinthika na fiber lasers mu mapulogalamu ghapachanya - nkhongono zakulutilira - mafunde chifukwa cha nkhongono za magesi zinandi, kusintha kwa flashlamp pachanya, na kusuzga kwakulongozga kutentha, pulsed Nd: YAG systems yikulutilira kuŵa yakuzirwa chomene pa mapulogalamu ghapadera gha niche. Nkhongono zawo zapadera zakupereka nkhongono zakulongozgeka makora, zapachanya -peak-nkhongono zikupangiska kuti ŵaŵe ŵakunozga chomene pakupanga vinthu vya magesi vyambura kusuzga, ma tab gha mabatire, vyakukhwaskana na magesi, na vipangizo vyakuwonda - vyakuvikilira vyaumoyo ivyo vikukhumbikwa chomene kunanga.
CO2 lasers, kugwira ntchito mu mtunda - infrared spectrum pa 10.6 micrometers, ŵakaŵa ŵakumanyikwa chomene mu mbiri mu kudumura kwa mafakitale ghakuzirwa na kuŵika mapulogalamu ghakupangira mbale zakukhozga. Kweni, utali wawo wa mafunde agho ghatali chomene ukukoleka makora yayi na vitsulo vyambura kuwoneska chomene nga ni aluminiyamu na mkuwa, ndipo ivi vikupangiska kuti pakwamba viwoneske chomene ndiposo kuti vingananga vinthu vyakuwonera. Kweniso, ndondomeko ya CO2 yikukhumbikwira magalasi ghakuwonekera kuwaro ghakusuzga, kuŵika mpweya wakutozga, na kusazgako mpweya wa laser. Ntheura, kwa mazuŵa ghano vyakupangira vitsulo vinandi, ndondomeko za CO2 zafumiskikapo chomene chifukwa cha nkhongono zapachanya, kusinthasintha, na kupeleka kwa mtengo wa mapulatifomu gha laser ghakukhora -boma.
Vigaŵa vyakuzirwa vya umo vinthu vikwendera: Nkhongono, Uwemi wa Beam, na Nthowa zakulongozgera
Para tekinoloje yakukwana ya laser yakhazikiska, ŵasayansi awo ŵakugula vinthu ŵakwenera kuwona umo makina ghakugwilira ntchito agho ghakupangiska kuti makina ghaŵe na nkhongono zakuchitira vinthu, umo ghakuchitira vinthu mwakwenelera, na umo ghakuchitira makora.
Nkhongono ya laser, iyo yikupimika mu ma watts panji kilowatts, yikugwira ntchito nga ni chinthu chachikulu icho chikupangiska kuti kuwotcha kuŵe kwakukwana na kuchimbira ulendo wakunozga. Nthowa za nkhongono zapasi zakufuma pa 500 watts m’paka pa 1500 watts zikugwiriskirika nchito kuti ziŵe zakuwotcha mwakukwana, kupanga vipinda vya magesi vyakuwonda, na kuŵika chidindo cha sensor yakukhora. Nthowa za pakati pa - izo zikugwira ntchito pakati pa 2000 watts na 4000 watts zikupereka ntchito zakupambanapambana chomene pakupanga vitsulo vyakupangika, kusonkhana kwa vigaŵa vya thupi la galimoto, na kuphatikiza mbale zapakati -. Nthowa za nkhongono zapachanya zakujumpha 6000 watts mpaka 20 kilowatts zikupangika mwakupambanapambana kuti zigwiriskike nchito mu mafakitale ghakuzirwa, kupanga vitsulo vyakukhozga, kupanga ngalaŵa, na kupanga mapaipi na chubu vyaluŵiro chomene. Kuyana na nkhongono zakukwana na msinkhu wa vinthu vinu, kukhazikika kwa vinthu pamoza, na nyengo yakukhumbikwa ya ntchito kukukanizga vyose viŵiri vyakudura vyakupanga vinthu kufuma ku - nkhongono na kugwiriskira ncito ndalama zinandi kufuma ku -kuŵika ndalama zinandi mu nkhongono izo zikugwiriskirika ncito yayi.
Uwemi wa beam, kugaŵika kwa nkhongono ya malo, na kuwala ni vinthu vyakuzirwa chomene. Mafakitale gha mazuŵa ghano kanandi ghakugwiriskira ncito nthowa zapachanya zakupelekera mtengo, nga ni mphete yakusintha -mode fibers panji wobble wankhongono-mitu ya galvanometer yakuwotcha. Mutu wakusunkhunyika ukusunkhunya mwa nkhongono mtundu wa laser uwo ukuŵikika pa malo ghake mu mzere wakuzungulira, wakuzungulira, panji wa mzere apo ukuyenda pa msoko wakukolerana. Ici cikupangiska kuti chiziŵa cakusungunuka ciŵe cakusungunuka, kuwuskapo mipata yikuru ya misisi, kuwuskapo micro-porosity, na kunozga comene kutowa na kapangikiro ka mkanda wa weld, comenecomene para ŵakupanga vinthu vyakusuzga vyakuwoneska nga ni aluminiyamu. Kusazgirapo apa, kuwunika nkhongono zakupangira pulse zakupangika mwaluso kukupangiska kuti awo ŵakugwira ntchito ŵalaŵilirenge makora nkhongono za ramp-up na ramp-down, ndipo ivi vikupangiska kuti ŵaleke kung'ambika na kukhuŵara na kutentha pa nyengo yakusuzga chomene.
Kuphatikiza, Kujiyimira paŵekha, na Ergonomics mu Malo gha Fakitare
Kuŵika ndalama mu makina ghakuwotchera laser gha mafakitale nkhwakusoŵa waka pa kusanga bokosi la hardware lakuyimilira; likukhwaskana na kusazgako kwambura kusuzga chigaŵa chichokovichoko cha optical mu chigaŵa chinu cha fakitare icho chilipo. Malo gha mazuŵa ghano ghakupangira vinthu ghakukhumba kukolerana chomene na vyakupangika vya mafakitale, maselo ghakugwilira ntchito ghakupangika na roboti, na ndondomeko yakukhora yakuwoneseska kuti vinthu vikwenda makora.
Kwa malo ghakupanga vinthu vinandi, maselo ghakupangira laser gha roboti ndigho ghakusankhika chomene mu mafakitale. Multi-axis articulated robotic arms pamoza na fiber-kuperekeka laser welding mitu yingayendeska vigaŵa vitatu vyakusuzga, mafuremu gha thupi la galimoto, na maungano ghakusuzga gha ndege agho ghali na malo ghakukwana ghakuwerezgawerezga na nthowa yikuru. Mwakuyana waka, CNC -kulongozgeka gantry ndondomeko na malo ghakujalirika gha kabati ghakugwilira ntchito ni ghawemi chomene pakupanga mapepala ghakuphapha, kupanga magulu, na kujipeleka kwa mizere ya msonkhano wa vigaŵa apo vigaŵa vya geometries vikuyana ndiposo vikumanyikwa.
Ergonomics, kulondezga chivikiliro, na kupwelelera chilengiwa vikweneraso kuŵikika pa kuphatikizgika kwa thupi kwa makina. Chifukwa chakuti laser welding ya mafakitale yikupanga ungweru wakuwoneka chomene na ungweru wa infrared uwo ukuwoneka yayi, ndondomeko zikwenera kuŵa na vipinda vyakuvikilira vya Kilasi 1 ivyo vili na milyango yakujalirika, mawindo ghapadera ghakuwonera, na curding certified laser shiel. Kweniso, kufumska fume mwakukwana na kuvikilira mphepo ni vyakukhumbikwa vyakugwira ntchito ivyo vingadumbiskana yayi. Mpweya wakuvikilira wambura kugwira ntchito nga ni argon, helium, panji mpweya wakusazgako wapadera ukulutilira kujumpha pa chiziŵa cha weld wakusungunuka kuti mlengalenga uleke kuŵa na oxidation na kuvunda.
Ma nozzle gha mpweya wa coaxial panji ghakujipeleka gha cross-jet systems ghakuwoneseska kuti ghakutowa, ghakuwala, ghambura oxide, apo ŵankhongono awo ŵakusonkheska fuvu pa boti ŵakukora nthunzi za visulo na vinthu vinyake kuti ŵavikilire umoyo wa awo ŵakugwira ntchito na kutowa kwa maso.
Kupenda mtengo wose wa mweneko na ndondomeko yakusankhira ŵamalonda
Kuyezga kujipeleka kwaunenesko kwa ndalama kwa kusanga makina ghakuwotchera laser gha mafakitale kukukhumba kulaŵiska kutali chomene kuluska mtengo wakwamba wakugulira kuti ŵaŵerengerenge mtengo wose wa mweneko (TCO). Nangauli dongosolo la laser lapachanya likuyimira ndalama zinandi zakugwiriskira ntchito pakwamba, nyengo yitali yawo yakugwira ntchito yachuma kanandi yikuluska nthowa zakale zakupangira arc chifukwa cha kuchepeska chomene ndalama za ntchito, kugwiriskira ntchito kwakuchepa kwakugwiriskira ntchito, kuwuskapo nkhongono zachiŵiri zakugaya na kumalizga masitepe ghapachanya, na excepritional efficitional.
Para ŵakusanda ndalama izo ŵakugwiliskira ntchito pa ntchito, ŵantchito ŵakwenera kughanaghanira umo magesi ghakugwilira ntchito, umo mphepo yikuchitira, ndondomeko ya kunozga chiller, na kusintha mawindo ghakuvikilira maso. Ma laser gha mazuŵa ghano ghakujilumba na khoma - plug efficiencies kanandi ghakujumpha 30% kufika pa 40%, kuchepeska chomene malipiro gha magesi gha malo pakuyaniska na laser panji plasma kudumura ndondomeko. Vinthu ivyo vikugwiriskirika nchito vikuŵa vyakukwana na mpweya wakuvikilira wakutowa ndiposo vithuzithuzi vyakuvikilira vya nsembe ivyo vikuvikilira vithuzithuzi vyakuzirwa chomene ku weld spatter na kuŵika utsi.
Ivyo vikukhumbikwa chomene ku vimanyikwiro vya hardware ni nkharo, luso lwa tekinoloje, na pamanyuma pa-kuguliska vipangizo vyakovwira vyakuguliska vyakugwiriskira ntchito. Munthu wakugomezgeka uyo wakupanga vinthu wakwenera kupeleka wovwiri wakukwana wa uinjiniya, kovwira gulu linu la uinjiniya wa mukati na kupanga vinthu pamoza, kuyezga chigaŵa cha mtanda wa vitsulo, kuyezga kupanga viyezgelero, na kupanga vinthu vyakupangika mwakuyana na umo munthu wakukhumbira. Kweniso, wonani kuti uyo wakuguliska wakupeleka masambiro ghakukhora gha awo ŵakugwira ntchito, vigaŵa vyakusintha ivyo vikusangika mwaluŵiro, nkhongono zakumanyira vinthu kutali, na ŵantchito ŵa mu munda awo ŵakuzgora kuti ŵachepeske nyengo yakuleka ntchito ya fakitare kwambura kughanaghanirapo na kukhozgera kuti vyakumera vikupanga vinthu vinandi.
Ivyo vikuchitika: Kuwoneseska mwamahara, kuwoneseska AI Weld, na kusazgako mafakitale 4.0
Pakuti kupanga kwapacanya kukulutilira kusamuka mwaluŵiro ku viyerezgero vya Industry 4.0 na mafakitale gha vinjeru, makina ghakuwotchera laser gha mafakitale ghakusintha kufuma ku chipangizo cha kupanga vinthu chakujiyimira paŵekha kuŵa chamahara, data-driven node mukati mwa netiweki yakupanga yakukolerana. Mazuŵa ghano ghapachanya-ma laser systems ghakusazgikira na masensa ghakuwonera nyengo yeneco-, vyakujalika-vilongozgo vyakuzgora, na ndondomeko za vinjeru vyakupangika kuti viwoneseske kuti palije -kupanga vyakupeleŵera.
Chimoza mwa vinthu ivyo vikupangiska kuti ŵanthu ŵasinthe chomene ni optical coherence tomography (OCT) na kuphatikizga kamera ya CMOS iyo yikuŵikika mwaluŵiro mukati mwa mutu wakuwotchera laser. Mapaketi agha ghakuwona na kupulika ghakupima kuzama kwa keyhole, kutentha kwa pa charu chapasi, na nkharo ya plasma plume mu nyengo yeneco pa nyengo yeneco yakuwotcha. Usange micro-defect, gas pore, panji kusoŵa kwa fusion kwayamba kupangika, dongosolo la mahara la kulaŵilira lingasintha nyengo yeneyiyo nkhongono ya laser panji liwiro la ulendo pa ntchentche kuti linozga anomaly pambere weld yindakhome. Mlingo uwu wa chigomezgo cha mtundu wa inline ukuchepeska chomene vyakukhumbikwa vya kuyezgeka kwakunanga na mitengo ya vyakuvunda.
Kweniso, kulumikizgana kwa IoT kwakukhazikika pa mtambo -kukupangiska kuti ŵantchito ŵakupanga vinthu ŵalondezgenge telemetry ya makina ghakuzirwa -nga ni viŵelengero vya kunangika kwa laser diode, nkhongono ya chiller, kukhazikika kwa mpweya, na kupanga zuŵa lililose -mu malo ghanandi gha pa charu chose. Ma algorithm ghakunozga vinthu ghakulongosoreka ghakusangirapo mlonga uwu wakulutilira wa data yakugwira ntchito kuti ŵaŵikepo ndondomeko ya kupwelelera vigaŵa pambere suzgo likuru lindachitike. Pakuzomerezga kuphatikizgika kwa digito kwakudumura uku, malo gha mazuŵa ghano ghakupangira vinthu ghangakwaniska kukwaniska kugomezgeka kwa ndondomeko, kulondezga -, na kugwira ntchito makora.
Pa umalilo
Kugula makina ghawemi ghakuwotchera laser gha mafakitale kukuyimira ndondomeko yakusintha iyo yingakwezga chomene mtundu, luwiro lwa kupanga, na phindu la nyengo yitali la ntchito zinu zakupanga. Pakupulikiska makora vinthu vichokovichoko vya luso la fiber laser, kuwunika vigaŵa vyakuzirwa vyakugwira ntchito nga ni nkhongono zakufumamo na kupanga mtengo, kupanga kuti roboti yiŵe yambura msoko na kuphatikizgika kwakujiyimira paŵekha, kugwiliskira ntchito vinthu vyamahara vya Industry 4.0 vyakuwonelera, na kupenda mtengo weneco wa nyengo yitali - nyengo yose ya mweneko, kwizira mu ŵakugura ŵa mafakitale ŵangakwaniska munthazi-katundu wakupanga ukaboni. Kwali mukukuzga kupanga vigaŵa vya galimoto, kutozga kupanga vipangizo vyachipatala, panji kusintha kupanga vitsulo, dongosolo la laser lakunyoloka likujara mphambano pakati pa kurongosora makora kwambura kulinganizgika na vyakupangika vya mafakitale vyakukwana.