Ulehemu wa laser
Katika miaka ya hivi karibuni, kutokana na maendeleo ya haraka ya tasnia mpya ya nishati, kulehemu kwa laser kumepenya haraka tasnia mpya ya nishati kwa sababu ya faida zake za haraka na thabiti.Miongoni mwao, vifaa vya kulehemu vya laser vinahesabu sehemu kubwa zaidi ya matumizi katika tasnia mpya ya nishati.
Ulehemu wa laser umekuwa haraka chaguo la kwanza katika nyanja zote za maisha kutokana na kasi yake ya haraka, kina kikubwa, na deformation ndogo.Kutoka kwa welds doa kwa welds kitako, kujenga-up na muhuri welds, kulehemu laser hutoa usahihi unparalleled na udhibiti.Inachukua jukumu muhimu katika uzalishaji na utengenezaji wa viwandani, ikijumuisha tasnia ya kijeshi, huduma ya matibabu, anga, sehemu za otomatiki za 3C, chuma cha mitambo, nishati mpya na tasnia zingine.
Ikilinganishwa na teknolojia nyingine za kulehemu, kulehemu kwa laser kuna faida na hasara zake za kipekee.
Faida:
1. Kasi ya haraka, kina kikubwa na deformation ndogo.
2. Kulehemu kunaweza kufanywa kwa joto la kawaida au chini ya hali maalum, na vifaa vya kulehemu ni rahisi.Kwa mfano, boriti ya laser haitelezi kwenye uwanja wa sumakuumeme.Lasers zinaweza kulehemu katika utupu, hewa au mazingira fulani ya gesi, na zinaweza kuunganisha nyenzo ambazo ni kupitia kioo au uwazi kwenye boriti ya leza.
3. Inaweza kulehemu vifaa vya kinzani kama vile titanium na quartz, na pia inaweza kulehemu nyenzo zisizo sawa na matokeo mazuri.
4. Baada ya laser kuzingatia, wiani wa nguvu ni wa juu.Uwiano wa kipengele unaweza kufikia 5:1, na unaweza kufikia 10:1 wakati wa kulehemu vifaa vyenye nguvu nyingi.
5. Ulehemu mdogo unaweza kufanywa.Baada ya boriti ya laser inalenga, doa ndogo inaweza kupatikana na inaweza kuwekwa kwa usahihi.Inaweza kutumika kwa mkusanyiko na kulehemu kwa kazi ndogo na ndogo ili kufikia uzalishaji wa molekuli otomatiki.
6. Inaweza kulehemu maeneo ambayo ni ngumu kufikia na kufanya kulehemu kwa umbali mrefu bila kuwasiliana, na kubadilika sana.Hasa katika miaka ya hivi karibuni, teknolojia ya usindikaji wa laser ya YAG imepitisha teknolojia ya upitishaji wa nyuzi za macho, ambayo imewezesha teknolojia ya kulehemu ya laser kukuzwa zaidi na kutumiwa.
7. Boriti ya laser ni rahisi kugawanyika kwa muda na nafasi, na mihimili mingi inaweza kusindika katika maeneo mengi wakati huo huo, kutoa masharti ya kulehemu sahihi zaidi.
Kasoro:
1. Usahihi wa mkusanyiko wa workpiece unahitajika kuwa juu, na nafasi ya boriti kwenye workpiece haiwezi kupotoka kwa kiasi kikubwa.Hii ni kwa sababu ukubwa wa doa la laser baada ya kuzingatia ni ndogo na mshono wa weld ni mwembamba, na kufanya kuwa vigumu kuongeza vifaa vya chuma vya kujaza.Ikiwa usahihi wa mkusanyiko wa workpiece au usahihi wa nafasi ya boriti haipatikani mahitaji, kasoro za kulehemu zinakabiliwa na kutokea.
2. Gharama ya lasers na mifumo inayohusiana ni ya juu, na uwekezaji wa wakati mmoja ni mkubwa.
Kasoro za kawaida za kulehemu za laser katika utengenezaji wa betri za lithiamu
1. Kulehemu porosity
Kasoro za kawaida katika kulehemu laser ni pores.Bwawa la kulehemu lililoyeyushwa ni la kina na nyembamba.Wakati wa mchakato wa kulehemu laser, nitrojeni huvamia bwawa la kuyeyuka kutoka nje.Wakati wa mchakato wa baridi na uimarishaji wa chuma, umumunyifu wa nitrojeni hupungua kwa kupungua kwa joto.Wakati chuma cha bwawa kilichoyeyushwa kinapoa na kuanza kuangazia, umumunyifu utashuka kwa kasi na ghafla.Kwa wakati huu, kiasi kikubwa cha gesi kitaanza kuunda Bubbles.Ikiwa kasi ya kuelea ya Bubbles ni chini ya kasi ya fuwele ya chuma, pores itatolewa.
Katika maombi katika sekta ya betri ya lithiamu, mara nyingi tunaona kwamba pores ni uwezekano hasa wa kutokea wakati wa kulehemu ya electrode chanya, lakini hutokea mara chache wakati wa kulehemu ya electrode hasi.Hii ni kwa sababu electrode chanya hutengenezwa kwa alumini na electrode hasi hutengenezwa kwa shaba.Wakati wa kulehemu, alumini ya kioevu juu ya uso imeunganishwa kabla ya gesi ya ndani kufurika kabisa, kuzuia gesi kutoka kwa wingi na kutengeneza mashimo makubwa na madogo.Stomata ndogo.
Mbali na sababu za pores zilizotajwa hapo juu, pores pia ni pamoja na hewa ya nje, unyevu, mafuta ya uso, nk Aidha, mwelekeo na angle ya kupiga nitrojeni pia itaathiri malezi ya pores.
Kuhusu jinsi ya kupunguza tukio la pores ya kulehemu?
Kwanza, kabla ya kulehemu, uchafu wa mafuta na uchafu juu ya uso wa vifaa vinavyoingia unahitaji kusafishwa kwa wakati;katika utengenezaji wa betri za lithiamu, ukaguzi wa nyenzo zinazoingia ni mchakato muhimu.
Pili, mtiririko wa gesi ya kinga unapaswa kubadilishwa kulingana na mambo kama vile kasi ya kulehemu, nguvu, nafasi, nk, na haipaswi kuwa kubwa sana au ndogo sana.Shinikizo la vazi la kinga linapaswa kurekebishwa kulingana na mambo kama vile nguvu ya leza na mkao wa kuzingatia, na haipaswi kuwa juu sana au chini sana.Sura ya pua ya kinga ya kinga inapaswa kubadilishwa kulingana na sura, mwelekeo na mambo mengine ya weld ili vazi la kinga liweze kufunika sawasawa eneo la kulehemu.
Tatu, kudhibiti halijoto, unyevunyevu na vumbi hewani kwenye warsha.Joto iliyoko na unyevu itaathiri kiwango cha unyevu kwenye uso wa substrate na gesi ya kinga, ambayo itaathiri kizazi na kutoroka kwa mvuke wa maji kwenye bwawa la kuyeyuka.Ikiwa hali ya joto na unyevu wa mazingira ni ya juu sana, kutakuwa na unyevu mwingi juu ya uso wa substrate na gesi ya kinga, na kuzalisha kiasi kikubwa cha mvuke wa maji, na kusababisha pores.Ikiwa hali ya joto na unyevu wa mazingira ni ya chini sana, kutakuwa na unyevu mdogo sana juu ya uso wa substrate na katika gesi ya kinga, kupunguza uzalishaji wa mvuke wa maji, na hivyo kupunguza pores;waache wafanyakazi wa ubora watambue thamani ya lengo la joto, unyevu na vumbi kwenye kituo cha kulehemu.
Nne, njia ya swing ya boriti hutumiwa kupunguza au kuondoa pores katika kulehemu ya kupenya ya laser.Kutokana na kuongeza ya swing wakati wa kulehemu, swing ya kukubaliana ya boriti kwa mshono wa weld husababisha remelting mara kwa mara ya sehemu ya mshono wa weld, ambayo huongeza muda wa kukaa kwa chuma kioevu kwenye bwawa la kulehemu.Wakati huo huo, kupotoka kwa boriti pia huongeza pembejeo ya joto kwa eneo la kitengo.Uwiano wa kina-kwa-upana wa weld hupunguzwa, ambayo inafaa kwa kuibuka kwa Bubbles, na hivyo kuondokana na pores.Kwa upande mwingine, swing ya boriti husababisha shimo ndogo kupiga ipasavyo, ambayo inaweza pia kutoa nguvu ya kuchochea kwa bwawa la kulehemu, kuongeza convection na kuchochea kwa bwawa la kulehemu, na kuwa na athari ya manufaa katika kuondokana na pores.
Tano, mzunguko wa mapigo, mzunguko wa mapigo inarejelea idadi ya mipigo iliyotolewa na boriti ya laser kwa kila kitengo cha wakati, ambayo itaathiri pembejeo ya joto na mkusanyiko wa joto katika bwawa la kuyeyuka, na kisha kuathiri uwanja wa joto na uwanja wa mtiririko katika kuyeyuka. bwawa.Ikiwa mzunguko wa mapigo ya moyo ni wa juu sana, itasababisha uingizaji wa joto mwingi katika bwawa la kuyeyuka, na kusababisha halijoto ya bwawa lililoyeyushwa kuwa juu sana, na kutoa mvuke wa chuma au vipengele vingine ambavyo ni tete kwa joto la juu, na kusababisha pores.Ikiwa mzunguko wa mapigo ya moyo ni mdogo sana, itasababisha mkusanyiko wa joto usiotosha katika bwawa la kuyeyuka, na kusababisha joto la bwawa la kuyeyuka kuwa la chini sana, kupunguza kufutwa na kutoroka kwa gesi, na kusababisha pores.Kwa ujumla, masafa ya mapigo yanapaswa kuchaguliwa ndani ya masafa yanayofaa kulingana na unene wa substrate na nguvu ya leza, na epuka kuwa juu sana au chini sana.
Mashimo ya kulehemu (kulehemu kwa laser)
2. Weld spatter
Spatter inayozalishwa wakati wa mchakato wa kulehemu, kulehemu kwa laser kutaathiri sana ubora wa uso wa weld, na itachafua na kuharibu lens.Utendaji wa jumla ni kama ifuatavyo: baada ya kulehemu laser kukamilika, chembe nyingi za chuma huonekana kwenye uso wa nyenzo au workpiece na kuzingatia uso wa nyenzo au workpiece.Utendaji wa angavu zaidi ni kwamba wakati wa kulehemu katika hali ya galvanometer, baada ya muda wa matumizi ya lensi ya kinga ya galvanometer, kutakuwa na mashimo mnene juu ya uso, na mashimo haya yanasababishwa na spatter ya kulehemu.Baada ya muda mrefu, ni rahisi kuzuia mwanga, na kutakuwa na matatizo na mwanga wa kulehemu, na kusababisha mfululizo wa matatizo kama vile kulehemu iliyovunjika na kulehemu virtual.
Je! ni sababu gani za kunyunyiza?
Kwanza, msongamano wa nguvu, zaidi ya wiani wa nguvu, ni rahisi zaidi kuzalisha spatter, na spatter ni moja kwa moja kuhusiana na wiani wa nguvu.Hili ni tatizo la karne.Angalau hadi sasa, tasnia haikuweza kutatua shida ya kunyunyizia maji, na inaweza kusema tu kwamba imepunguzwa kidogo.Katika tasnia ya betri ya lithiamu, kunyunyizia maji ni mkosaji mkubwa wa mzunguko mfupi wa betri, lakini haijaweza kutatua sababu kuu.Athari ya spatter kwenye betri inaweza tu kupunguzwa kutoka kwa mtazamo wa ulinzi.Kwa mfano, mduara wa bandari za kuondoa vumbi na vifuniko vya kinga huongezwa karibu na sehemu ya kulehemu, na safu za visu za hewa huongezwa kwenye miduara ili kuzuia athari za spatter au hata uharibifu wa betri.Kuharibu mazingira, bidhaa na vipengele karibu na kituo cha kulehemu kinaweza kusema kuwa kimechoka njia.
Kwa ajili ya kutatua tatizo la spatter, inaweza tu kusema kuwa kupunguza nishati ya kulehemu husaidia kupunguza spatter.Kupunguza kasi ya kulehemu inaweza pia kusaidia ikiwa kupenya haitoshi.Lakini katika baadhi ya mahitaji maalum ya mchakato, ina athari kidogo.Ni mchakato huo huo, mashine tofauti na batches tofauti za vifaa zina madhara tofauti kabisa ya kulehemu.Kwa hiyo, kuna sheria isiyoandikwa katika sekta mpya ya nishati, seti moja ya vigezo vya kulehemu kwa kipande kimoja cha vifaa.
Pili, ikiwa uso wa nyenzo zilizosindika au workpiece hazijasafishwa, uchafu wa mafuta au uchafuzi pia utasababisha splashes kubwa.Kwa wakati huu, jambo rahisi ni kusafisha uso wa nyenzo zilizosindika.
3. High reflectivity ya kulehemu laser
Kwa ujumla, kutafakari kwa juu kunarejelea ukweli kwamba nyenzo za usindikaji zina upinzani mdogo, uso laini, na kiwango cha chini cha kunyonya kwa leza za karibu za infrared, ambayo husababisha kiwango kikubwa cha utoaji wa laser, na kwa sababu lasers nyingi hutumiwa. wima Kwa sababu ya nyenzo au kiwango kidogo cha mwelekeo, taa ya laser inayorudi huingia tena kwenye kichwa cha pato, na hata sehemu ya taa inayorudi inaunganishwa kwenye nyuzi inayopitisha nishati, na hupitishwa nyuma pamoja na nyuzi hadi ndani. ya laser, na kufanya vipengele vya msingi ndani ya laser kuendelea kuwa kwenye joto la juu.
Wakati kutafakari ni juu sana wakati wa kulehemu kwa laser, suluhisho zifuatazo zinaweza kuchukuliwa:
3.1 Tumia mipako ya kuzuia kutafakari au kutibu uso wa nyenzo: mipako ya uso wa nyenzo za kulehemu na mipako ya kupambana na kutafakari inaweza kupunguza ufanisi wa kutafakari kwa laser.Mipako hii kwa kawaida ni nyenzo maalum ya macho yenye uakisi wa chini unaochukua nishati ya leza badala ya kuirudisha nyuma.Katika michakato mingine, kama vile kulehemu kwa ushuru wa sasa, unganisho laini, nk, uso unaweza kupachikwa.
3.2 Kurekebisha angle ya kulehemu: Kwa kurekebisha angle ya kulehemu, boriti ya laser inaweza kuwa tukio kwenye nyenzo za kulehemu kwa pembe inayofaa zaidi na kupunguza tukio la kutafakari.Kwa kawaida, kuwa na tukio la boriti ya laser perpendicularly kwa uso wa nyenzo kuwa svetsade ni njia nzuri ya kupunguza tafakari.
3.3 Kuongeza kifyonzaji kisaidizi: Wakati wa mchakato wa kulehemu, kiasi fulani cha ajizi msaidizi, kama vile poda au kioevu, huongezwa kwenye weld.Vinyonyaji hivi huchukua nishati ya laser na kupunguza kutafakari.Ajizi inayofaa inahitaji kuchaguliwa kulingana na vifaa maalum vya kulehemu na matukio ya maombi.Katika sekta ya betri ya lithiamu, hii haiwezekani.
3.4 Tumia nyuzi macho kusambaza leza: Ikiwezekana, nyuzinyuzi ya macho inaweza kutumika kusambaza leza kwenye sehemu ya kulehemu ili kupunguza uakisi.Fiber za macho zinaweza kuongoza boriti ya laser kwenye eneo la kulehemu ili kuepuka mfiduo wa moja kwa moja kwenye uso wa nyenzo za kulehemu na kupunguza tukio la kutafakari.
3.5 Kurekebisha vigezo vya leza: Kwa kurekebisha vigezo kama vile nguvu ya leza, urefu wa focal, na kipenyo cha kulenga, usambazaji wa nishati ya leza unaweza kudhibitiwa na uakisi unaweza kupunguzwa.Kwa nyenzo zingine za kuakisi, kupunguza nguvu ya leza inaweza kuwa njia bora ya kupunguza uakisi.
3.6 Tumia kigawanyaji cha boriti: Kigawanyaji cha boriti kinaweza kuongoza sehemu ya nishati ya leza kwenye kifaa cha kunyonya, na hivyo kupunguza utokeaji wa uakisi.Vifaa vya kupasua boriti kawaida huwa na vipengele vya macho na vifyonzaji, na kwa kuchagua vipengele vinavyofaa na kurekebisha mpangilio wa kifaa, kutafakari kwa chini kunaweza kupatikana.
4. Kulehemu undercut
Katika mchakato wa utengenezaji wa betri ya lithiamu, ni michakato gani ina uwezekano mkubwa wa kusababisha kupunguzwa?Kwa nini undercutting hutokea?Hebu tuchambue.
Undercut, kwa ujumla kulehemu malighafi si vizuri pamoja na kila mmoja, pengo ni kubwa mno au Groove inaonekana, kina na upana kimsingi ni zaidi ya 0.5mm, urefu jumla ni zaidi ya 10% ya urefu weld, au kubwa kuliko kiwango cha mchakato wa bidhaa urefu ulioombwa.
Katika mchakato mzima wa utengenezaji wa betri ya lithiamu, kukata kuna uwezekano mkubwa wa kutokea, na kwa ujumla husambazwa katika kulehemu kabla ya kuziba na kulehemu kwa sahani ya kifuniko ya silinda na kulehemu kabla ya kuziba na kulehemu kwa sahani ya kifuniko cha ganda la mraba la alumini.Sababu kuu ni kwamba sahani ya kifuniko cha kuziba inahitaji kushirikiana na ganda kwa Kulehemu, mchakato wa kulinganisha kati ya sahani ya kifuniko cha kuziba na ganda huathiriwa na mapengo mengi ya weld, grooves, kuanguka, nk, kwa hivyo huathirika sana na njia za chini. .
Kwa hivyo ni nini husababisha kupunguzwa?
Ikiwa kasi ya kulehemu ni ya haraka sana, chuma kioevu nyuma ya shimo ndogo inayoelekea katikati ya weld haitakuwa na muda wa kusambaza tena, na kusababisha kuimarisha na kupungua kwa pande zote mbili za weld.Kwa kuzingatia hali hiyo hapo juu, tunahitaji kuongeza vigezo vya kulehemu.Ili kuiweka kwa urahisi, ni majaribio ya mara kwa mara ili kuthibitisha vigezo mbalimbali, na kuendelea kufanya DOE mpaka vigezo vinavyofaa vinapatikana.
2. Mapungufu mengi ya weld, grooves, kuanguka, nk ya vifaa vya kulehemu itapunguza kiasi cha chuma kilichoyeyuka kujaza mapengo, na kufanya njia za chini ziweze kutokea.Hili ni swali la vifaa na malighafi.Iwapo malighafi ya kulehemu inakidhi mahitaji ya nyenzo zinazoingia za mchakato wetu, iwe usahihi wa vifaa unakidhi mahitaji, nk. Mazoezi ya kawaida ni kuwatesa na kuwapiga mara kwa mara wasambazaji na watu wanaosimamia vifaa.
3. Ikiwa nishati inashuka haraka sana mwishoni mwa kulehemu kwa laser, shimo ndogo inaweza kuanguka, na kusababisha kupunguzwa kwa ndani.Uwiano sahihi wa nguvu na kasi unaweza kuzuia kwa ufanisi uundaji wa njia za chini.Kama msemo wa zamani unavyoenda, rudia majaribio, thibitisha vigezo mbalimbali, na uendelee DOE hadi upate vigezo vinavyofaa.
5. Kuanguka kwa kituo cha weld
Ikiwa kasi ya kulehemu ni polepole, bwawa la kuyeyuka litakuwa kubwa na pana, na kuongeza kiasi cha chuma kilichoyeyuka.Hii inaweza kufanya kudumisha mvutano wa uso kuwa ngumu.Wakati chuma kilichoyeyuka kinakuwa kizito sana, katikati ya weld inaweza kuzama na kuunda majosho na mashimo.Katika kesi hii, msongamano wa nishati unahitaji kupunguzwa ipasavyo ili kuzuia kuanguka kwa bwawa la kuyeyuka.
Katika hali nyingine, pengo la kulehemu huunda tu kuanguka bila kusababisha utoboaji.Hili bila shaka ni shida ya vifaa vya kufaa kwa vyombo vya habari.
Uelewa sahihi wa kasoro zinazoweza kutokea wakati wa kulehemu laser na sababu za kasoro tofauti huruhusu njia inayolengwa zaidi ya kutatua matatizo yoyote yasiyo ya kawaida ya kulehemu.
6. Weld nyufa
Nyufa zinazoonekana wakati wa kulehemu kwa laser mara nyingi ni nyufa za mafuta, kama vile nyufa za fuwele na nyufa za kioevu.Sababu kuu ya nyufa hizi ni nguvu kubwa za kupungua zinazozalishwa na weld kabla ya kuimarisha kabisa.
Pia kuna sababu zifuatazo za nyufa katika kulehemu laser:
1. Ubunifu usio na busara wa weld: Muundo usiofaa wa jiometri na saizi ya weld inaweza kusababisha mkusanyiko wa mkazo wa kulehemu, na hivyo kusababisha nyufa.Suluhisho ni kuongeza muundo wa weld ili kuzuia mkusanyiko wa mkazo wa kulehemu.Unaweza kutumia welds zinazofaa za kukabiliana, kubadilisha sura ya weld, nk.
2. Kutolingana kwa vigezo vya kulehemu: Uteuzi usiofaa wa vigezo vya kulehemu, kama vile kasi ya kulehemu haraka sana, nguvu ya juu sana, nk, inaweza kusababisha mabadiliko ya joto yasiyo sawa katika eneo la kulehemu, na kusababisha shida kubwa ya kulehemu na nyufa.Suluhisho ni kurekebisha vigezo vya kulehemu ili kufanana na nyenzo maalum na hali ya kulehemu.
3. Maandalizi duni ya uso wa kulehemu: Kushindwa kusafisha vizuri na kutibu uso wa kulehemu kabla ya kulehemu, kama vile kuondoa oksidi, grisi, nk, kutaathiri ubora na nguvu ya weld na kusababisha nyufa kwa urahisi.Suluhisho ni kusafisha kwa kutosha na kabla ya kutibu uso wa kulehemu ili kuhakikisha kuwa uchafu na uchafu katika eneo la kulehemu hutendewa kwa ufanisi.
4. Udhibiti usiofaa wa pembejeo za joto za kulehemu: Udhibiti duni wa pembejeo ya joto wakati wa kulehemu, kama vile joto kupita kiasi wakati wa kulehemu, kiwango cha baridi kisichofaa cha safu ya kulehemu, nk, itasababisha mabadiliko katika muundo wa eneo la kulehemu, na kusababisha nyufa. .Suluhisho ni kudhibiti kiwango cha joto na baridi wakati wa kulehemu ili kuepuka overheating na baridi ya haraka.
5. Upungufu wa kutosha wa dhiki: Matibabu ya kutosha ya shida baada ya kulehemu itasababisha upungufu wa kutosha wa shida katika eneo la svetsade, ambalo litasababisha kwa urahisi nyufa.Suluhisho ni kufanya matibabu yanayofaa ya kupunguza mkazo baada ya kulehemu, kama vile matibabu ya joto au matibabu ya mtetemo (sababu kuu).
Kuhusu mchakato wa utengenezaji wa betri za lithiamu, ni michakato gani inayowezekana kusababisha nyufa?
Kwa ujumla, nyufa zinaweza kutokea wakati wa kulehemu kuziba, kama vile kulehemu kuziba kwa shells za chuma za silinda au shells za alumini, kuziba kwa shells za mraba za alumini, nk. Aidha, wakati wa mchakato wa ufungaji wa moduli, kulehemu kwa mtozaji wa sasa pia kunakabiliwa. kwa nyufa.
Bila shaka, tunaweza pia kutumia waya wa kujaza, preheating au njia nyingine ili kupunguza au kuondokana na nyufa hizi.
Muda wa kutuma: Sep-01-2023
