An daɗe ana amfani da walda ta hanyar laser da kuma baka wajen samar da kayayyaki a masana'antu, kuma suna ba da damar amfani da dama a fannin fasahar haɗa kayan aiki. Kowanne daga cikin waɗannan hanyoyin yana da takamaiman fannoni na aikace-aikacensa, kamar yadda aka bayyana ta hanyar hanyoyin zahiri na jigilar makamashi zuwa wurin aiki da kuma kwararar makamashi da za a iya samu. Ana aika makamashin daga tushen hasken laser zuwa kayan aiki don sarrafawa ta hanyar hasken infrared mai ƙarfi mai ƙarfi, ta amfani da kebul na fiber-optic. Bakan yana aika zafi da ake buƙata don walda ta hanyar babban wutar lantarki da ke gudana zuwa wurin aiki ta hanyar ginshiƙin baka. Haskar laser tana kaiwa ga wani yanki mai kunkuntar da zafi ya shafa tare da babban rabo na zurfin walda zuwa faɗin ɗinki (tasirin walda mai zurfi). Ikon haɗa gibin tsarin walda ta laser yana da ƙasa sosai, saboda ƙaramin diamita mai mayar da hankali, amma a gefe guda yana iya kaiwa ga saurin walda mai girma. Tsarin walda ta baka yana da ƙarancin yawan kuzari, amma yana haifar da babban wuri mai mayar da hankali a saman aikin kuma ana siffanta shi da saurin sarrafawa a hankali. Ta hanyar haɗa waɗannan hanyoyin guda biyu, ana iya cimma haɗin gwiwa masu amfani. A ƙarshe, wannan yana ba da damar cimma fa'idodi masu inganci da fa'idodin injiniyan samarwa, da kuma ingantaccen inganci. Wannan tsari yana ba da aikace-aikace masu ban sha'awa da kuma masu jan hankali a fannin tattalin arziki, duka a masana'antar kera motoci, musamman saboda an ba da izinin ƙarin haƙuri akan walda, ana iya samun ƙarin haɗin gwiwa, kuma ana iya cimma ingantattun sigogin injiniya/fasaha.
1. Gabatarwa:
An san yadda ake haɗa hasken laser da baka a cikin tsarin walda da aka haɗa tun daga shekarun 1970, amma na dogon lokaci bayan haka, ba a sake yin wani aikin ci gaba ba. Kwanan nan, masu bincike sun sake mai da hankali kan wannan batu kuma sun yi ƙoƙarin haɗa fa'idodin baka da na laser, a cikin tsarin walda na haɗin gwiwa. Duk da cewa a farkon zamanin, tushen laser har yanzu suna da tabbacin dacewarsu don amfani da masana'antu, a zamanin yau su kayan aikin fasaha ne na yau da kullun a cikin masana'antu da yawa.
Haɗar walda ta laser da wani tsarin walda ana kiranta da "tsarin walda mai haɗaka". Wannan yana nufin cewa hasken laser da baka suna aiki a lokaci guda a cikin yanki ɗaya na walda, kuma suna tasiri da tallafawa juna.
2. Laser:
Walda ta Laser ba wai kawai tana buƙatar ƙarfin laser mai girma ba, har ma da ingantaccen haske don samun tasirin "zurfin walda". Ana iya amfani da ingantaccen haske mai kyau wanda ya haifar ko dai don samun ƙaramin diamita na mayar da hankali ko kuma mafi girman nesa mai mayar da hankali.
Ga ayyukan ci gaba da ake gudanarwa a yanzu, ana amfani da na'urar laser mai ƙarfi da aka kunna ta fitila mai ƙarfin hasken laser na 4 kW. Ana watsa hasken laser ɗin ta hanyar zare na gilashi mai ƙarfin µ µ.
Ana watsa hasken laser ɗin ta hanyar zare na gilashi, wanda a ciki ake sanyaya farko da ƙarshe da ruwa. Ana haska hasken laser ɗin a kan aikin ta hanyar na'urar mayar da hankali mai nisan mitoci 200.
3. Tsarin haɗakar Laser:
Don kayan aikin walda na ƙarfe, ana mayar da hankali kan hasken laser na Nd:YAG a kan ƙarfin da ya wuce 106W/cm2. Lokacin da hasken laser ya bugi saman kayan, yana dumama wannan wurin zuwa zafin tururi, kuma ana samun ramin tururi a cikin ƙarfen walda saboda tururin ƙarfe da ke fita. Abin da ya bambanta na ɗinkin walda shine babban rabonsa na zurfin-zuwa-faɗi. Yawan kwararar kuzari na baka mai ƙonewa da yardar rai ya ɗan wuce 104 W/cm2. Hoto na 1 ya nuna ƙa'idar asali ta walda mai haɗaka. Hasken laser
An nuna a nan yana ciyar da zafi ga ƙarfen walda a saman ɓangaren ɗinki, ban da zafi daga baka. Ba kamar tsari mai jere ba inda hanyoyin walda guda biyu daban-daban ke aiki a jere, walda mai haɗaka ana iya kallonta a matsayin haɗuwar hanyoyin walda guda biyu da ke aiki a lokaci guda a cikin yanki ɗaya na tsari. Dangane da wane tsari na baka ko laser da aka yi amfani da shi, da kuma kan sigogin tsari, hanyoyin za su yi tasiri ga juna zuwa wani mataki daban kuma ta hanyoyi daban-daban [1, 2].
Godiya ga haɗakar tsarin laser da tsarin baka, akwai kuma ƙaruwa a cikin zurfin shigar walda da saurin walda (idan aka kwatanta da ɗayan hanyoyin da aka yi amfani da su da kansa). Tururin ƙarfe da ke fitowa daga ramin tururin yana sake aiki akan plasma na baka. Shakar hasken laser na Nd:YAG a cikin plasma na sarrafawa ya kasance ba shi da yawa. Dangane da rabon shigarwar wutar lantarki guda biyu da aka zaɓa, ana iya tantance yanayin tsarin gabaɗaya zuwa mafi girma ko ƙarami ko dai ta hanyar laser ko ta hanyar baka [3,4].
Hoto na 1: Wakiltar tsari: Laser Walda mai hade
Shakar hasken laser yana da tasiri sosai ta hanyar zafin saman kayan aikin. Kafin a fara aikin walda na laser, dole ne a fara shawo kan hasken farko, musamman a saman aluminum. Ana iya cimma wannan ta hanyar fara walda da wani shiri na musamman na farawa. Bayan an kai ga zafin tururin, ana samar da ramin tururin, wanda hakan ke haifar da kusan dukkan makamashin radiation za a iya shigar da shi cikin kayan aikin. Don haka makamashin da ake buƙata don wannan ana tantance shi ta hanyar shaƙar da ta dogara da zafin jiki da kuma adadin kuzarin da aka rasa.
ta hanyar tura iska zuwa sauran kayan aikin. A cikin walda ta LaserHybrid, tururin iska yana faruwa ba kawai daga saman kayan aikin ba har ma daga wayar cikawa, ma'ana akwai ƙarin tururin ƙarfe da ake samu, wanda hakan ke sauƙaƙa shigar da hasken laser. Wannan kuma yana hana raguwar aiki [5, 6, 7, 8, 9].
4. Aikace-aikacen Mota:
Ta hanyar amfani da fasahar sararin samaniya, rage nauyi na kashi 43% yana yiwuwa idan aka kwatanta da jikin motar ƙarfe.
Hoto na 2: Tsarin sararin samaniya na Audi A2
Tsarin sararin samaniya na Audi A2 ya ƙunshi Laser mai tsawon mita 30 (raƙuman rawaya a cikin hoto na 2) da tsawon walda na MIG mai tsawon mita 20. Bugu da ƙari, ana amfani da rivets 1700.
Hoto na 3: Kwatanta bayanan martaba da dabarun haɗawa akan Audi-A2
Hoto na 4 ya nuna haɗin LaserHybrid na kayan simintin ALMg3 tare da kayan zanen AlMgSi. Wayar cikawa ita ce AlSi5 kuma iskar kariya da ake amfani da ita ita ce Argon. Tare da ƙaruwar ƙarfin laser, ana iya shiga cikin zurfin shiga. Haɗa hasken laser da baka ta wannan hanyar yana cimma babban wurin walda fiye da tsarin walda na laser shi kaɗai. Wannan yana ba da damar walda abubuwan da ke da gibi mai faɗi.
Hoto na 4: Haɗin da aka haɗa da tazara ta 0.5 mm
A masana'antar kera motoci, akwai aikace-aikace da yawa na walda mai haɗuwa ba tare da shiri na haɗin gwiwa ba. A halin yanzu, tsarin da aka fi amfani da shi a wannan aikin walda shine tsarin walda na laser tare da waya mai sanyi, saboda fashewar zafi na gami na AA 6xxx. Lokacin da aka haɗa haɗin da waya mai cikewa, za a rasa yawancin kuzarin laser don narke wannan wayar mai cikewa.
Hoto na gaba yana wakiltar bambance-bambancen da ke tsakanin walda LaserHybrid da Laser akan haɗin haɗin gwiwa mai saurin walda na 2.4m/min. A yanayin walda laser, babu yiwuwar cike dutsen walda, kuma ana samar da yankewa a ƙasa. Haka kuma, akwai ƙaramin shiga cikin kayan tushe. Faɗin dutsen walda yana da ƙanƙanta sosai, don haka ana tsammanin ƙarancin ƙarfi mai ƙarfi. A yanayin walda LaserHybrid,
Ana jigilar ƙarin kayan zuwa cikin wurin walda. An cika ƙasan da wayar da aka samu daga tsarin MIG, kuma yanzu an adana wani ɓangare na makamashin laser. Ana iya amfani da wannan makamashin laser da aka adana don ƙara shigar cikin kayan tushe kuma faɗin bead ɗin walda ya fi kauri fiye da kauri na kayan, wanda ake buƙata daga kwaikwayon lambobi.
Hoto na 5 Kwatanta tsakanin LaserHybrid da Laser walda ba tare da wayar cikawa ba
Ta hanyar amfani da tsarin walda na LaserHybrid, ana iya haɗa kayan aluminum, ƙarfe da bakin ƙarfe daga kauri har zuwa mm 4. Idan kauri ya yi yawa, ba zai yiwu a yi cikakken shigarwa ba. Don haɗa kayan da aka shafa da zinc, yana da kyau a yi amfani da tsarin walda na laser.
Ƙarin aikace-aikace a cikin motocin sune jiragen ƙasa masu ƙarfi, axles da jikin motoci, inda tsarin walda na laser hybrid zai iya dacewa.
Kan walda:
Kan walda ya kamata ya kasance yana da ƙananan girma na siffofi, don tabbatar da samun damar shiga abubuwan da za a haɗa, musamman a fagen jikin mota. Bugu da ƙari, ya kamata a tsara shi don ba da damar haɗin da ya dace da kan robot da kuma daidaitawa na irin waɗannan masu canzawa kamar nisan nesa, da nisan tsayawar tocila a duk haɗin Cartesian. Hoto na 5 yana nuna kan walda, yayin da tsarin ke aiki. Watsawar da ke faruwa yayin aikin walda yana haifar da ƙaruwar datti na gilashin kariya. Gilashin quartz an lulluɓe shi a ɓangarorin biyu da kayan hana haske kuma an yi shi ne don kare tsarin gani na laser daga lalacewa.
Dangane da girman dattin, taruwar da ke taruwa a kan gilashin na iya sa ƙarfin laser da ke shafar aikin ya ragu da kashi 90%. Ƙazanta mai nauyi galibi yana haifar da lalata gilashin kariya, saboda haka babban ɓangare na kuzarin haske yana sha ta gilashin da kansa, yana haifar da matsin lamba a cikin gilashin. Tare da wannan kan walda da kayan aikin walda, yana yiwuwa a yi amfani da shi don walda LaserHybrid, walda laser, walda MSG daGilashin waya mai zafi na Laser.
Hoto na 6: Kan walda da tsari
5. Fa'idodin walda ta Laser Hybrid:
Fa'idodi masu zuwa suna faruwa ne sakamakon haɗakar arc da laser beam: Fa'idodin Laser walda mai hadewa akan laser walda:
• mafi girman kwanciyar hankali na tsari
• mafi girman iyawa
• zurfafa shigar ciki
• ƙananan farashin saka hannun jari
• mafi girman sassauci
Fa'idodin walda ta Laser Hybrid akan walda ta MIG:
• saurin walda mafi girma
• zurfafa shigar ciki a cikin saurin walda mafi girma
• ƙarancin shigarwar zafi
• ƙarfin juriya mafi girma
• ƙananan sassan walda
Hoto na 7: Fa'idodin haɗa hanyoyin guda biyu
Tsarin walda na baka yana da alaƙa da tushen makamashi mai rahusa, iyawar gada mai kyau da kuma wurin da zai iya yin tasiri ga tsarin ta hanyar ƙara ƙarfe masu cikawa. Abubuwan da suka bambanta tsarin walda na laser, a gefe guda, sune zurfin walda mai girma, saurin walda mai girma, ƙarancin nauyin zafi da kuma kunkuntar dinkin walda da yake samu. Sama da wani yawan katako, hasken laser yana samar da "tasirin walda mai zurfi" a cikin kayan ƙarfe wanda ke ba da damar walda sassan da ke da kauri mafi girma a bango - muddin ƙarfin laser yana da isasshen girma. Walda na Laser Hybrid don haka yana haifar da saurin walda mafi girma, daidaita tsari saboda hulɗar da ke tsakanin baka da hasken laser, ƙaruwar ingancin zafi da kuma juriyar kayan aiki mafi girma. Saboda tafkin walda ya fi ƙanƙanta fiye da na tsarin MIG, akwai ƙarancin shigarwar zafi kuma don haka ƙaramin yanki da zafi ke shafa. Wannan yana nufin ƙarancin walda
karkacewa, wanda ke rage yawan aikin gyarawa bayan walda da ake buƙata.
Inda akwai tafkuna biyu daban-daban na walda, shigarwar zafi daga baka na nufin cewa an ba wa katakon laser - yankin walda - musamman a yanayin ƙarfe - maganin zafin jiki bayan walda, yana yaɗa ƙimar tauri daidai gwargwado a kan ɗinki. Hoto na 6 ya taƙaita fa'idodin tsarin haɗaka (watau haɗakarwa).
Yanzu da muka koma ga fa'idodin tattalin arziki na walda mai haɗaka fiye da walda ta laser, za a iya yin waɗannan maganganu: Dinkin walda ya ƙunshi wani ɓangare na walda ta laser da kuma wani ɓangare na walda ta MIG. Tsarin haɗin gwiwar yana ba da damar rage ƙarfin hasken laser, ma'ana cewa yawan kuzarin tushen laser zai iya raguwa sosai, saboda na'urar hasken laser tana da inganci na 3% kawai. A wata ma'anar: Rage ƙarfin hasken laser 1 da ke shafar aikin yana haifar da raguwar kusan 35 kVA a cikin wutar da ake amfani da ita daga babban wutar lantarki.
Na'urar laser tana kashe kimanin EUR 0.1 m ga kowace 1 kW naƘarfin hasken laserMisali ɗaya kawai, idan amfani da tsarin haɗakar ya ba da damar amfani da na'urar laser mai ƙarfin kW 2 maimakon ɗaya mai ƙarfin 4 kW na katako, wannan yana haifar da tanadi na EUR 0.2 m a cikin jarin da aka kashe. Duk da haka, dole ne a tuna a nan cewa don tsarin haɗakar, za a buƙaci injin MIG mai farashin kusan EUR 20,000.
Godiya ga saurin walda mai yawa, lokutan ƙera da kuma farashin walda za a iya rage su.
6. Yin amfani da na'urar Laser Hotwire:
Wata hanyar da za a iya haɗa hasken laser da wayar cikawa ita ce tsarin LaserHotwire [10]. A cikin wannan tsari, ana kunna wayar cikawa da tushen wutar lantarki iri ɗaya, wanda za a iya amfani da shi donTsarin walda na Laser HybridWayar cika tana da nauyin wuta daga 100 A zuwa 220 A. Saurin ciyar da waya ya dogara da ɓangaren giciye na bead ɗin brazing da kuma saurin brazing. Brazing yana ba da, ta hanyar adadin ƙarfen cika, kayan ƙira wanda za a iya gamawa cikin sauƙi fiye da ɗinkin walda iri ɗaya. Ta hanyar brazing na sassan takarda, ana iya yin aikin gyara ta hanya mafi sauƙi fiye da yadda zai kasance tare da haɗin gwiwa da aka haɗa. Ɗaya daga cikin fa'idodin brazing LaserHotwire shine kyakkyawan juriya ga tsatsa na yankin brazed.
A matsayin ƙarfe mai cikewa, ana amfani da ƙarfe masu rahusa bisa tagulla kamar SG-CuSi3 kuma Argon yana aiki azaman iskar gas mai kariya.
Hoto na 8: Wakiltar tsariGilashin waya mai zafi na Laser:
Hoto na gaba yana nuna ɓangaren giciye na kayan da aka yi da waya mai zafi ta Laser. An yi wa kayan da aka shafa da zinc bracing da saurin 3 m/min kuma wayar cika tana da nauyin 205 A. Shigar da zafi yana da ƙasa sosai, saboda haka ƙarancin karkacewa sakamakon aikin brazing ne.
7. Takaitaccen bayani:
Walda ta Laser Hybrid sabuwar fasaha ce gaba ɗaya wacce ke ba da haɗin gwiwa don fannoni daban-daban na amfani a masana'antar aikin ƙarfe, musamman inda ba zai yiwu ko kuma mai yiwuwa a sami damar yin amfani da kuɗi don cimma juriyar abubuwan da ake buƙata ba.walda na Laser katakoFaɗin amfani da tsarin da kuma ƙarfin da aka samu a haɗe yana haifar da haɓaka gasa dangane da rage kashe kuɗi a hannun jari, ƙarancin lokacin ƙera shi, ƙarancin farashin masana'antu da kuma yawan aiki.
Tsarin LaserHybrid kuma yana ba da sabuwar hanyar walda ta aluminum. Duk da haka, tsari mai dorewa wanda za a iya amfani da shi a aikace ya zama mai yiwuwa ne kawai kwanan nan, godiya ga ƙarfin fitarwa mafi girma na lasers mai ƙarfi. Nazari da yawa sun binciki tushen hanyoyin walda ta laser-arc-hybrid. Ta hanyar "tsarin walda ta hybrid", muna nufin haɗin walda ta laserbeam da tsarin walda ta arc, tare da yanki ɗaya kawai na tsari (plasma da narkewa). Nazarin bincike na asali sun nuna cewa tsari yana yiwuwa wanda - ta hanyar haɗa hanyoyin biyu - za a iya cimma haɗin gwiwa kuma za a iya rama raunin kowane tsari daban, wanda ke haifar da haɓaka damar walda, walda da amincin walda ga kayayyaki da gine-gine daban-daban. Musamman, an nuna wannan ga ƙarfe na aluminum. Ta hanyar zaɓar sigogin tsari masu kyau, yana yiwuwa a yi tasiri sosai kan halayen walda kamar lissafi da tsarin tsari. Tsarin walda ta arc yana ƙara ƙarfin gadoji ta hanyar ƙara ƙarfe mai cikawa; yana kuma ƙayyade faɗin walda-dinka don haka yana rage adadin shirye-shiryen kayan aiki da ake buƙata. Bugu da ƙari, hulɗar da ke faruwa tsakanin hanyoyin yana haifar da ƙaruwa mai yawa a cikin ingancin aikin. Wannan tsarin haɗin gwiwa kuma yana buƙatar ƙananan kuɗaɗen saka hannun jari fiye da tsarin walda na laser.
Ana iya amfani da tsarin brazing na Laser Hot waya musamman don kayan da aka shafa da zinc don samun kyakkyawan juriya ga tsatsa.
Lokacin Saƙo: Afrilu-18-2025
