Le soudage hybride laser (LHW), en tant que processus de soudage avancé, combine organiquement un laser à haute énergie avec une source de chaleur à arc électrique (communément appelé soudage au gaz à inerms de mig, le soudage à gaz activé par le métal (TIG). Pendant le processus de soudage, ces deux sources de chaleur sont synergisées précisément dans les dimensions du temps et de l'espace. Le laser à haute énergie, avec sa densité d'énergie extrêmement élevée, fait rapidement fondre le matériau de base et crée un petit effet de trou, tandis que la source de chaleur d'arc remplit et élargit la piscine fondue en utilisant sa capacité de pénétration élevée. Les deux se complètent pour améliorer considérablement la qualité et l'efficacité du soudage, franchissant les limites des méthodes de soudage uniques traditionnelles.
1. Les composants centraux
1) laser
-Fiber Laser: Avec une grande efficacité, une bonne qualité de faisceau, une maintenance facile et d'autres avantages exceptionnels, largement utilisés dans le soudage composite laser moderne. Sa structure compacte et son mode de transmission flexible, facile à intégrer dans le système de soudage automatisé.
-CO₂ Laser: Avec une longue histoire et une puissance stable, il a toujours des applications importantes dans certains champs industriels spécifiques, tels que le soudage épais et d'autres scénarios.
2) Systèmes d'arc
-MIG / MAG: En raison de la vitesse de soudage rapide et du taux de dépôt élevé, il convient particulièrement au soudage de matériaux de plaque moyenne et épais, et peut améliorer efficacement l'efficacité de la production tout en garantissant la qualité du soudage.
-RIG: Avec sa stabilité de l'arc, sa précision de processus de soudage et ses caractéristiques contrôlables, il est devenu le choix préféré dans le domaine du soudage de précision, et est couramment utilisé pour souder des plaques et des composants minces avec des exigences extrêmement élevées pour la qualité de la soudure.
3) Mécanisme d'alimentation en fil
Pendant le processus de soudage, le mécanisme d'alimentation du fil remplit le fil avec précision et synchrone. En contrôlant raisonnablement la vitesse et l'angle d'alimentation du fil, il peut efficacement améliorer la géométrie et la qualité de moulage de la couture de soudure et assurer la résistance et la densité de la couture de soudure.
4) Système de contrôle
Le système de contrôle avancé surveille et ajuste la puissance laser, le courant d'arc, la vitesse de soudage et d'autres paramètres clés en temps réel. Avec la technologie du capteur et les algorithmes intelligents, selon la rétroaction en temps réel dans le processus de soudage, optimisez dynamiquement l'effet synergique des deux sources de chaleur pour assurer la stabilité et la cohérence du processus de soudage.
5) Système de refroidissement
Le système de refroidissement refroidit en continu le laser, le pistolet de soudage à l'arc et d'autres composants clés pour empêcher l'équipement de surchauffer en raison d'un fonctionnement à longue charge de longue date. Le refroidissement stable garantit la fiabilité et la durée de vie des performances de l'équipement et est un support important pour maintenir le fonctionnement stable du système de soudage.
2. Les avantages uniques
1) Économie d'efficacité et d'énergie élevée
Comparé au soudage à l'arc traditionnel, la vitesse du soudage composite laser est considérablement augmentée de 30% - 50%. Dans l'unité, le temps peut effectuer plus de travaux de soudage, améliorant considérablement la productivité. Dans le même temps, son utilisation énergétique est plus élevée, la consommation d'énergie est considérablement réduite, conformément aux besoins de développement de la fabrication industrielle industrielle moderne.
2) couture de soudure de haute qualité
Grand rapport profondeur / largeur: il peut atteindre un incroyable 10: 1, qui peut réaliser une profondeur de fusion plus profonde tout en maintenant une largeur de soudure plus étroite et en réduisant la zone touchée par la chaleur du matériau de base.
-Le distorsion thermique du stage: le contrôle précis de la source de chaleur et le processus de soudage rapide réduit considérablement le degré de distorsion thermique de la structure soudée, ce qui est crucial pour le soudage des pièces avec des exigences de précision dimensionnelle strictes.
- Défauts moins: l'effet synergique de la source de chaleur réduit efficacement la génération de défauts tels que la porosité et les fissures dans la soudure, et améliore la qualité interne et les propriétés mécaniques de la soudure.
3) une forte adaptabilité
Large gamme de matériaux soudables: couvre-acier, aluminium, titane et autres matériaux métalliques, qu'il s'agisse d'un acier structurel ordinaire ou d'un champ aérospatial de matériaux en alliage de titane haut de gamme, du soudage composite laser peut montrer de bonnes performances de soudage.
-Rolérance haute pour l'espace d'assemblage: capable de s'adapter à l'espace d'assemblage de 0. 5 - 1 mm, réduisant les exigences de précision de l'assemblage de la soudure et améliorant la commodité et la flexibilité de la production.
4) Économie
Malgré le coût relativement élevé de l'acquisition de l'équipement au stade précoce, à long terme, en raison de sa vitesse de soudage efficace, de sa reprise minimale et de sa faible consommation d'énergie, elle peut réduire considérablement les coûts de production globaux, avec des avantages économiques importants.
3. Applications typiques
1) Fabrication automobile
Dans le soudage corporel des moteurs Tesla, le soudage composite laser - MIG brille. Il réalise la connexion corporelle à haute résistance, réduit efficacement le nombre de parties de structure corporelle, non seulement améliore la résistance et la sécurité globales du corps, mais réduit également le poids de la voiture par la conception légère, améliore l'efficacité énergétique et pousse l'industrie automobile à se développer dans le sens de plus efficaces et plus respectueuses de l'environnement.
2) aérospatial
Le soudage cutané de l'aile d'Airbus A380 adopte la technologie de soudage composite laser. Cette technologie a résolu avec succès le problème de la déformation facile du soudage de la structure à parois minces, et tout en garantissant la force structurelle et les performances aérodynamiques de l'aile, il répond aux exigences strictes du champ aérospatial pour une haute précision et une haute fiabilité des pièces et fournit un support technologique clé pour la conception légère et haute performance des véhicules aérospatiaux.
3) l'industrie lourde de la construction navale
Pour la plaque en acier épaisse de plus de 20 mm couramment utilisée dans la construction navale, le soudage composite au laser peut réaliser la pénétration de soudure unique, remplaçant le processus de soudage à arc multi-pass traditionnel. Ce changement raccourcit considérablement le temps de soudage, réduit la déformation du soudage, améliore la productivité et la qualité du soudage de la construction navale et améliore la stabilité et la fiabilité globales des structures des navires.
4) Nouvelle énergie
Pack de batterie d'alimentation: Dans le soudage d'étanchéité de la batterie de puissance de nouveaux véhicules d'énergie, le soudage composite laser assure la scellage et la sécurité de la batterie en raison de son contrôle d'énergie précis et de sa moulure de soudure de haute qualité, empêchant efficacement la durée d'électrolyte et les impurtés externes d'intrusion et de prolonger la durée de vie de la batterie.
- Pipeline de centrales nucléaires: Utilisé pour la réparation du pipeline de centrales nucléaires, la technologie peut être dans des conditions de travail complexes et des normes de sécurité élevées, pour obtenir une réparation fiable de soudage des pipelines, pour assurer le fonctionnement sûr et stable du système de pipeline de centrales nucléaires.
4. Tendances de développement
1) Mise à niveau intelligente
Présentation de la technologie AI, grâce à une surveillance en temps réel de la forme du pool fondu, de la température, de l'état d'écoulement et d'autres paramètres clés, l'utilisation d'algorithmes intelligents pour ajuster dynamiquement la puissance laser, le courant d'arc et d'autres paramètres de soudage. Représenté par le système adaptatif de l'entreprise IPG allemand, il peut réaliser le contrôle adaptatif du processus de soudage, améliorer encore la stabilité et la cohérence de la qualité du soudage et s'adapter aux conditions de soudage complexes et changeantes.
2) percée du matériau
S'engage à surmonter les difficultés de soudage du cuivre, de l'alliage d'aluminium et d'autres matériaux hautement réfléchissants. En raison de la forte réflectivité de ces matériaux au laser, les méthodes de soudage traditionnelles sont sujettes à une faible utilisation de l'énergie, à l'instabilité du processus de soudage et à d'autres problèmes. Grâce au développement de nouveaux processus de soudage et à l'optimisation des méthodes de combinaison des sources de chaleur, il devrait obtenir un soudage de haute qualité de matériaux hautement réfléchissants, ce qui favorisera fortement le développement technologique de véhicules électriques et d'autres domaines.
3) Fabrication verte
Faites correspondre le gaz de blindage propre, comme le mélange d'hélium-argon, etc., pour réduire la suie et les éclaboussures générées pendant le processus de soudage, et réduire l'impact sur l'environnement et la santé de l'opérateur. Dans le même temps, une optimisation plus approfondie des paramètres de soudage, améliorez l'efficacité énergétique, vers la direction de la fabrication verte et durable.
4) micro-régulation
Explorez la nouvelle méthode de soudage du composite laser et micro-arc ultra-rapide pour réaliser le soudage de précision à l'échelle nanométrique. Cette technologie a une large perspective d'application dans le domaine de la fabrication de dispositifs médicaux et d'autres exigences de précision extrêmement élevées, pour répondre à la demande de soudage de haute qualité de petites structures de précision, et favoriser le développement de la technologie de fabrication de micro-nano.
5. Comparaison technologique
| Indicateur | Soudage composite laser | Soudage au laser traditionnel | Soudage à l'arc traditionnel |
| Vitesse de soudage | Très haut (5 - 10 m / min) | High (3 - 6 m / min) | Low (0. 5 - 2 m / min) |
| Profondeur de la capacité de fusion | Très profond (jusqu'à 25 mm) | Deep (environ 15 mm) | Peu profond (généralement<10mm) |
| Coût de l'équipement |
Plus haut |
Haut |
Faible |
| Scénario applicable |
Soudage de précision et soudage à plaques épais, en particulier adapté aux champs de fabrication haut de gamme avec des exigences de haute qualité et d'efficacité et divers matériaux. |
Principalement utilisé pour le soudage à la plaque mince de haute précision, la qualité de soudure et les exigences de précision de l'occasion sont très élevées. | Convient pour le soudage des composants structurels conventionnels, les exigences de précision de soudage plus sensibles aux coûts, relativement faibles de la scène. |
Le soudage composite laser en raison des avantages uniques de la synergie multi-énergies, devient de plus en plus une technologie de base indispensable dans le domaine de la fabrication haut de gamme. Avec l'innovation continue et le développement de la technologie, son impression 3D dans l'espace, l'électronique flexible et d'autres zones émergentes montrent également un grand potentiel pour l'application, continuera de promouvoir l'industrie manufacturière moderne dans une direction plus de haute qualité, plus efficace et plus intelligente.
