Entwicklungsprozess zum Laserschweißen

Der weltweit erste Laserstrahl wurde 1960 erzeugt, indem mit einer Blitzlampe Rubinkristalle angeregt wurden. Aufgrund der Wärmekapazität des Kristalls kann dieser nur einen sehr kurzen Pulsstrahl mit sehr niedriger Frequenz erzeugen. Obwohl die momentane Impulsspitzenenergie 10^6 Watt erreichen kann, handelt es sich immer noch um eine energiearme Leistung.
Mit Neodym (ND) als Anregungselement kann ein Yttrium-Aluminium-Granat-Kristallstab (Nd:YAG) einen kontinuierlichen Einzelwellenlängenstrahl von 1-8KW erzeugen. Ein YAG-Laser mit einer Wellenlänge von 1,06 µM kann über eine flexible optische Faser mit dem Laserbearbeitungskopf verbunden werden. Das Gerätelayout ist flexibel und für Schweißdicken von 0,5-6mm geeignet.
Unter Verwendung von CO2 als Anregungsmaterial, einem CO2-Laser (Wellenlänge 10,6 µM), kann die Ausgangsenergie 25 kW erreichen und ein Vollschweißen von 2 mm dicken Blechen in einem Durchgang durchgeführt werden. Die Industrie ist in der Metallverarbeitung weit verbreitet.
Mitte der {0}}er Jahre erregte das Laserschweißen als neue Technologie große Aufmerksamkeit in Europa, den Vereinigten Staaten und Japan. 1985 arbeitete die deutsche Thyssen Steel Company mit der Volkswagen AG zusammen, um das weltweit erste lasergeschweißte Blech erfolgreich an der Karosserie des Audi 100 einzusetzen. In den 1990er Jahren begannen große Automobilhersteller in Europa, Nordamerika und Japan, die lasergeschweißte Blechtechnologie in großem Umfang im Karosseriebau einzusetzen. Praxiserfahrungen sowohl in Laboren als auch bei Automobilherstellern haben gezeigt, dass geschweißte Bleche erfolgreich bei der Herstellung von Automobilkarosserien eingesetzt werden können.
Beim Laserschweißen werden mehrere Stähle, rostfreie Stähle, Aluminiumlegierungen usw. unterschiedlicher Materialien, Dicken und Beschichtungen mithilfe von Laserenergie automatisch zu einer integralen Platte, einem Profil, einer Sandwichplatte usw. verbunden und verschweißt, um den unterschiedlichen Anforderungen gerecht zu werden von Teilen auf Materialeigenschaften und um leichte Ausrüstung mit dem geringsten Gewicht, optimaler Struktur und bester Leistung zu erreichen. In entwickelten Ländern wie Europa und den Vereinigten Staaten wird Laserschweißen nicht nur in der Transportausrüstungsindustrie eingesetzt, sondern auch in der Bauindustrie, im Brückenbau, in der Produktion von Haushaltsgeräten und beim Schweißen von Stahlblechen in Walzstraßen (Stahlplattenverbindung in kontinuierlicher Produktion). Rollen) usw. Es ist weit verbreitet. Zu den weltbekannten Laserschweißunternehmen gehören Soudonic aus der Schweiz, Arcelor Steel Group aus Frankreich, TWB aus der ThyssenKrupp-Gruppe aus Deutschland, Servo-Robot aus Kanada, Precitec aus Deutschland usw.
Die Anwendung der lasergeschweißten Plattentechnologie in China hat gerade erst begonnen. Am 25. Oktober 2002 wurde Chinas erste spezialisierte kommerzielle Produktionslinie für lasergeschweißte Bleche offiziell in Betrieb genommen, die von Wuhan ThyssenKrupp Zhongren Laser Welding von TWB der deutschen ThyssenKrupp-Gruppe eingeführt wurde. Seitdem haben Shanghai Baosteel Arcelor Laser Welding Company und FAW Baoyou Laser Welding Co., Ltd. nacheinander die Produktion aufgenommen.
Im Jahr 2003 realisierten ausländische Länder das Doppelstrahl-C02-Laserdrahtschweißen und das YAG-Laserdrahtschweißen der unteren Wandplattenstruktur aus A318-Aluminiumlegierung, wodurch die herkömmliche Nietstruktur ersetzt wurde, um das Gewicht des Flugzeugrumpfs um 20 % zu reduzieren und auch 20 % einzusparen. der Kosten. Gong Shuili glaubt, dass die Laserschweißtechnologie für die Transformation und Modernisierung der traditionellen Luftfahrtindustrie meines Landes von großer Bedeutung sein wird. Anschließend bewarb er sich umgehend um eine Reihe verwandter Vorforschungsprojekte, organisierte ein Forschungsteam und übernahm die Leitung bei der Einführung der „Zweistrahl-Laserschweiß“-Technologie in das Forschungsprojekt in China, und das hatte er von Anfang an vor Diese Technologie im Flugzeugbau einsetzen. Das chinesische Expertenteam erklärte einem bestimmten Flugzeugkonstruktionsinstitut die vorläufige Technologie und stellte ihm die Überlegenheit und Machbarkeit des Zweistrahl-Laserschweißens vor. Nach mehreren Überprüfungen und Bewertungen entschied sich das Designinstitut entschieden, diese Technologie für die Herstellung eines bestimmten Flugzeugs mit gerippten Wandpaneelen einzusetzen und erreichte damit das ursprüngliche Ziel, die Technologie des „Zweistrahl-Laserschweißens“ auf den Flugzeugbau anzuwenden und Schlüsseltechnologien zu durchbrechen B. die Präzisionssteuerung des Laserschweißens von Leichtmetalldraht, die Integration und Innovation der Entwicklung von Zweistrahl-Laserdrahtfüll-Verbundschweißgeräten und die Einrichtung der ersten inländischen Hochleistungs-Doppelstrahl-Laserdrahtfüllschweißplattform zur Realisierung des Doppelstrahls doppelseitiges Synchronschweißen von großen T-Verbindungen mit dünnwandiger Struktur und wendete es zum ersten Mal erfolgreich beim Schweißen und Herstellen wichtiger Strukturteile von gerippten Wandpaneelen für die Luftfahrt an, was in meinem Jahr eine wichtige Rolle bei der Entwicklung neuer Flugzeuge spielte Land.
Im Jahr 2003 bestand die erste große Band-Online-Schweißanlage von HGLASER die Offline-Abnahme. Diese Ausrüstung integriert Laserschneiden, Schweißen und Wärmebehandlung und macht HGLASER meines Landes zum vierten Unternehmen weltweit, das solche Ausrüstung herstellen kann.
Im Jahr 2004 gewann HGLASER Fariles Projekt „Kombinierte Verarbeitungstechnologie und -ausrüstung für Hochleistungslaserschneiden, -schweißen und -schneiden und -schweißen“ den zweiten Preis des National Science and Technology Progress Award und war damit das einzige Laserunternehmen in China, das in der Lage war, diese Technologie zu entwickeln Technik und Ausstattung.
Mit der rasanten Entwicklung der industriellen Laserindustrie stellt der Markt immer höhere Anforderungen an die Laserbearbeitungstechnologie. Die Lasertechnologie hat sich nach und nach von einer Einzelanwendung zu einer vielfältigen Anwendung entwickelt. Bei der Laserbearbeitung handelt es sich nicht mehr um ein einzelnes Schneiden oder Schweißen. Der Markt stellt immer mehr Anforderungen an die Laserbearbeitung zur Integration von Schneiden und Schweißen. Es sind Laserbearbeitungsgeräte entstanden, die Laserschneiden und Laserschweißen integrieren.
HGLASER Farile hat die Schneid- und Schweißmaschine Walc9030 erforscht und entwickelt, die ein supergroßes Format von 9×3 Metern hat und derzeit die weltweit größte integrierte Laserschneid- und Schweißausrüstung ist. Walc9030 ist ein großformatiges Schneid- und Schweißgerät, das Laserschneid- und Laserschweißfunktionen integriert. Das Gerät verfügt über einen professionellen Schneidkopf und einen Schweißkopf. Die beiden Bearbeitungsköpfe teilen sich einen Strahl. Durch den Einsatz von CNC-Technologie wird sichergestellt, dass sie sich nicht gegenseitig behindern. Die Ausrüstung kann zwei Prozesse ausführen, die gleichzeitiges Schneiden und Schweißen erfordern. Zuerst schneiden und dann schweißen, zuerst schweißen und dann schneiden, Laserschneiden und Schweißen können problemlos vertauscht werden. Ein Gerät hat zwei Funktionen, ohne dass neue Geräte gekauft werden müssen. Es spart den Anwendungsherstellern Gerätekosten, verbessert die Verarbeitungseffizienz und den Verarbeitungsbereich. Durch die Integration von Schneiden und Schweißen ist die Verarbeitungsgenauigkeit vollständig gewährleistet und die Geräteleistung effizient und stabil. Darüber hinaus werden die Schwierigkeiten der thermischen Verformung der Platten während des Schweißprozesses supergroßer Platten überwunden und die Stabilität des superlangen optischen Pfads aufrechterhalten. Es können gleichzeitig zwei flache Platten mit einer Länge von 6 Metern und einer Breite von 1,5 Metern geschweißt werden. Die Oberfläche ist nach dem Schweißen glatt und eben, eine weitere Nachbearbeitung ist nicht erforderlich. Gleichzeitig können Platten mit einer Breite von mehr als 3 Metern und einer Länge von 6 Metern und weniger als 20 mm geschnitten und in einem Arbeitsgang geformt werden, ohne dass sekundäre Positionen erforderlich sind.
Das Shenyang Institute of Automation der Chinesischen Akademie der Wissenschaften hat eine internationale Zusammenarbeit mit Ishikawajima-Harima Heavy Industries, Ltd. aus Japan durchgeführt. Im Einklang mit der nationalen wissenschaftlichen und technologischen Entwicklungsstrategie der Einführung, Verarbeitung und anschließenden Innovation hat das Institut mehrere Schlüsseltechnologien des Laserschweißens erobert und im September 2006 in China den ersten kompletten Satz Laserschweiß-Produktionslinien entwickelt. Außerdem hat es erfolgreich einen Roboter entwickelt Laserschweißsystem, das das Laserschweißen von Ebenen und Raumkurven realisiert hat.
Im Oktober 2013 gewannen chinesische Schweißexperten die höchste akademische Auszeichnung im Bereich Schweißen – den Brooke Award. Das Welding Institute (TWI) des Vereinigten Königreichs empfiehlt jedes Jahr Nominierungen von mehr als 4000 Mitgliedseinheiten aus mehr als 120 Ländern und vergibt die Auszeichnung schließlich an einen Experten in Anerkennung seiner herausragenden Beiträge zum Schweißen oder Verbinden Wissenschaft und Technologie sowie industrielle Anwendungen. Diese Auszeichnung ist nicht nur eine Anerkennung für Gong Shuili und sein Team, sondern auch eine Bestätigung der Bemühungen von AVIC, die Weiterentwicklung der Materialverbindungstechnologie voranzutreiben.