I gcomparáid le teicneolaíocht táthú traidisiúnta,táthú léasairtá buntáistí gan sárú aige maidir le cruinneas táthú, éifeachtúlacht, iontaofacht, uathoibriú agus gnéithe eile. Le blianta beaga anuas, d'fhorbair sé go tapa i réimsí na ngluaisteán, an fhuinnimh, na leictreonaice agus réimsí eile, agus meastar go bhfuil sé ar cheann de na teicneolaíochtaí déantúsaíochta is geallta sa 21ú haois.
1. Forbhreathnú ar bhíoma dúbailtetáthú léasair
Bhíoma dúbailtetáthú léasairIs é modhanna optúla a úsáid chun an léasair céanna a scaradh ina dhá léas solais ar leith le haghaidh táthú, nó dhá chineál éagsúla léasair a úsáid le chéile, mar shampla léasair CO2, Nd: léasair YAG agus léasair leathsheoltóra ardchumhachta. Is féidir go léir a chomhcheangal. Moladh go príomha inoiriúnaitheacht táthú léasair a réiteach chun cruinneas cóimeála, cobhsaíocht an phróisis táthú a fheabhsú, agus cáilíocht an táthú a fheabhsú. Bhíoma dúbailtetáthú léasairIs féidir an réimse teochta táthú a choigeartú go caothúil agus go solúbtha trí chóimheas fuinnimh an bhíoma, an spásáil bhíoma, agus fiú patrún dáileadh fuinnimh an dá bhíoma léasair a athrú, ag athrú patrún an poll eochrach agus patrún sreabhadh miotail leachtach sa linn leáite. Soláthraíonn rogha níos leithne de phróisis táthúcháin. Ní hamháin go bhfuil buntáistí móra aigetáthú léasairtreá, luas tapa agus cruinneas ard, ach tá sé oiriúnach freisin le haghaidh ábhar agus hailt atá deacair a tháthú le traidisiúntatáthú léasair.
Le haghaidh bíomaí dúbailtetáthú léasair, pléifimid ar dtús modhanna cur chun feidhme léasair dúbailte-bhíoma. Léiríonn litríocht chuimsitheach go bhfuil dhá phríomhbhealach ann chun táthú beam dúbailte a bhaint amach: díriú tarchurtha agus fócas machnaimh. Go sonrach, baintear amach ceann amháin trí uillinn agus spásáil dhá léasair a choigeartú trí scátháin a dhíriú agus scátháin imbhuailte. Baintear an ceann eile amach trí fhoinse léasair a úsáid agus ansin díriú trí scátháin fhrithchaiteacha, scátháin tarchurtha agus scátháin ding-chruthach chun bíomaí dé a bhaint amach. Maidir leis an gcéad mhodh, tá trí fhoirm den chuid is mó. Is é an chéad fhoirm ná dhá léasair a chomhcheangal trí snáithíní optúla agus iad a roinnt ina dhá bhíoma éagsúla faoin scáthán imbhuailte céanna agus scáthán fócasach. Is é an dara ceann ná go n-aschuireann dhá léasair bíomaí léasair trína gcinn táthú faoi seach, agus déantar beam dúbailte a fhoirmiú trí sheasamh spásúil na gceann táthú a choigeartú. Is é an tríú modh ná go ndéantar an beam léasair a roinnt ar dtús trí dhá scáthán 1 agus 2, agus ansin dírithe ag dhá scáthán fócasach 3 agus 4 faoi seach. Is féidir an suíomh agus an t-achar idir an dá spotaí fócasacha a choigeartú trí uillinneacha an dá scáthán fócasach 3 agus 4 a choigeartú. Is é an dara modh léasair soladach-stáit a úsáid chun an solas a scoilt chun dé-bhíoma a bhaint amach, agus an uillinn a choigeartú agus spásáil trí scáthán peirspictíochta agus scáthán fócasach. Léiríonn an dá phictiúr dheireanacha sa chéad sraith thíos an córas speictreascópach de léasair CO2. Cuirtear scáthán cruth ding in ionad an scáthán árasán agus cuirtear é os comhair an scátháin dhírigh chun an solas a scoilt chun solas comhthreomhar dé-bhíoma a bhaint amach.
Tar éis tuiscint a fháil ar chur i bhfeidhm bíomaí dúbailte, déanaimis na prionsabail agus na modhanna táthú a thabhairt isteach go hachomair. Sa bhíoma dúbailtetáthú léasairpróiseas, tá trí shocrú bhíoma coitianta, eadhon socrú sraitheach, socrú comhthreomhar agus socrú hibrideach. éadach, is é sin, tá fad sa treo táthú agus sa treo táthú ingearach araon. Mar a thaispeántar sa tsraith dheireanach den fhigiúr, de réir cruthanna éagsúla poill bheaga agus linnte leáite atá le feiceáil faoi spásáil spot difriúil le linn an phróisis táthú sraitheach, is féidir iad a roinnt tuilleadh i leá aonair. Tá trí stát ann: linn snámha, linn coiteann leáite agus linn scartha leáite. Tá tréithe na linne leáite singil agus na linne leáite scartha cosúil le tréithe na linne singiltáthú léasair, mar a thaispeántar sa léaráid ionsamhlúcháin uimhriúil. Tá éifeachtaí próisis éagsúla ann do chineálacha éagsúla.
Cineál 1: Faoi spásáil áirithe ar an láthair, cruthaíonn dhá eochairpholl bhíoma poll mór coitianta sa linn leáite céanna; le haghaidh cineál 1, tuairiscítear go n-úsáidtear bhíoma solais amháin chun poll beag a chruthú, agus úsáidtear an bhíoma solais eile le haghaidh cóireála teasa táthú, rud a d'fhéadfadh feabhas a chur go héifeachtach ar airíonna struchtúracha cruach ardcharbóin agus cruach cóimhiotail.
Cineál 2: Méadú ar an spásáil spota sa linn leáite céanna, scaradh an dá bhíoma ina dhá eochairpholl neamhspleách, agus athraigh patrún sreafa an linn leáite; le haghaidh cineál 2, tá a fheidhm comhionann le dhá tháthú bhíoma leictreon, Laghdaíonn sé spásaire táthú agus welds neamhrialta ag an fad fócasach cuí.
Cineál 3: An spásáil spot a mhéadú tuilleadh agus cóimheas fuinnimh an dá bhíoma a athrú, ionas go n-úsáidtear ceann amháin den dá bhíoma mar fhoinse teasa chun próiseáil réamh-táthú nó iar-táthú a dhéanamh le linn an phróisis táthú, agus an bhíoma eile. a úsáidtear chun poill bheaga a ghiniúint. Maidir le cineál 3, fuair an staidéar amach go bhfuil an dá bhíoma ina eochairpholl, nach bhfuil an poll beag éasca le titim, agus nach bhfuil an weld éasca le pores a tháirgeadh.
2. Tionchar an phróisis táthú ar cháilíocht táthú
Éifeacht an chóimheas sraitheach bhíoma-fhuinnimh ar fhoirmiú seam táthú
Nuair a bhíonn an chumhacht léasair 2kW, is é an luas táthú ná 45 mm / s, is é 0mm an méid dífhócasaithe, agus is é 3 mm an spásáil bhíoma, cruth an dromchla táthú nuair a bhíonn RS = 0.50, 0.67, 1.50, 2.00 á athrú mar léirithe san fhigiúr. Nuair a bhíonn RS = 0.50 agus 2.00, déantar an táthú a dhochrú níos mó, agus tá níos mó spásaire ar imeall an táthú, gan patrúin rialta scála éisc a fhoirmiú. Tá sé seo mar gheall ar nuair a bhíonn an cóimheas fuinnimh bhíoma ró-bheag nó ró-mhór, go bhfuil an fuinneamh léasair ró-chomhchruinnithe, rud a fhágann go bhfuil an bioráin léasair ascalaithe níos tromchúisí le linn an phróisis táthú, agus is cúis le brú recoil an ghaile an leáite a dhíshealbhú agus a splancadh. miotail linne sa linn leáite; Is éard is cúis le hionchur teasa iomarcach ná go bhfuil doimhneacht treá na linne leáite ar thaobh cóimhiotal alúmanaim ró-mhór, rud a fhágann go bhfuil dúlagar ann faoi ghníomhaíocht an domhantarraingthe. Nuair a bhíonn RS = 0.67 agus 1.50, tá an patrún scála éisc ar an dromchla táthú aonfhoirmeach, tá an cruth táthú níos áille, agus níl aon scoilteanna te táthú, pores agus lochtanna táthú eile ar an dromchla táthú. Tá cruthanna trasghearrtha na welds le cóimheasa fuinnimh beam éagsúla RS mar a thaispeántar san fhigiúr. Tá trasghearradh na welds i “gcruth gloine fíona” tipiciúil, rud a thugann le fios go ndéantar an próiseas táthú i mód táthú treá domhain léasair. Tá tionchar tábhachtach ag RS ar dhoimhneacht treá P2 an weld ar thaobh cóimhiotal alúmanaim. Nuair is é an cóimheas fuinnimh léas RS=0.5, P2 ná 1203.2 miocrón. Nuair a bhíonn an cóimheas fuinnimh bhíoma RS = 0.67 agus 1.5, laghdaítear P2 go suntasach, is é sin 403.3 miocrón agus 93.6 miocrón faoi seach. Nuair is é an cóimheas fuinnimh bhíoma ná RS = 2, is é 1151.6 miocrón doimhneacht treá táthú an trasghearrtha comhpháirteacha.
Éifeacht an chóimheas beam-fhuinnimh comhthreomhar ar fhoirmiú seam táthú
Nuair a bhíonn an chumhacht léasair 2.8kW, is é an luas táthú ná 33mm / s, is é 0mm an méid dífhócasaithe, agus is é 1mm an spásáil bhíoma, faightear an dromchla táthú trí chóimheas fuinnimh an bhíoma a athrú (RS = 0.25, 0.5, 0.67, 1.5 , 2, 4) Taispeántar an chuma san fhigiúr. Nuair a bhíonn RS=2, tá patrún an scála éisc ar dhromchla an táthaithe sách neamhrialta. Tá dromchla an weld a fhaigheann na cúig chóimheas fuinnimh bhíoma éagsúla eile déanta go maith, agus níl aon lochtanna le feiceáil ar nós pores agus spatter. Dá bhrí sin, i gcomparáid le sraitheach dé-bhíomatáthú léasair, tá an dromchla weld ag baint úsáide as dé-bhíomaí comhthreomhara níos comhionann agus álainn. Nuair a bhíonn RS=0.25, tá dúlagar beag sa weld; de réir mar a mhéadaíonn an cóimheas fuinnimh bhíoma de réir a chéile (RS = 0.5, 0.67 agus 1.5), tá dromchla an táthú aonfhoirmeach agus ní dhéantar aon dúlagar; áfach, nuair a mhéadaíonn an cóimheas fuinnimh bhíoma tuilleadh (RS = 1.50, 2.00), ach tá logáin ar dhromchla an táthaithe. Nuair a bhíonn an cóimheas fuinnimh bhíoma RS = 0.25, 1.5 agus 2, is é cruth trasghearrtha an weld ná “fíon gloine-chruthach”; nuair a bhíonn RS = 0.50, 0.67 agus 1, cruth trasghearrtha an táthaithe ná “tonnadóir-chruthach”. Nuair a RS = 4, ní hamháin scoilteanna a ghintear ag bun an weld, ach freisin roinnt pores a ghintear sa chuid lár agus íochtair den weld. Nuair a bhíonn RS = 2, tá phiocháin próisis mhóra le feiceáil taobh istigh den táthú, ach níl aon scoilteanna le feiceáil. Nuair a bhíonn RS = 0.5, 0.67 agus 1.5, tá doimhneacht treá P2 an táthú ar an taobh cóimhiotal alúmanaim níos lú, agus tá an trasghearradh den weld déanta go maith agus níl aon lochtanna táthú soiléir déanta. Léiríonn siad seo go bhfuil tionchar tábhachtach ag an gcóimheas fuinnimh bhíoma le linn táthú léasair dé-bhíoma comhthreomhar ar threá táthú agus lochtanna táthú.
Líoma comhthreomhar – an éifeacht atá ag spásáil bhíoma ar fhoirmiú seam táthúcháin
Nuair a bhíonn an chumhacht léasair 2.8kW, is é an luas táthú 33mm / s, is é an méid dífhócasaithe 0mm, agus an cóimheas fuinnimh bhíoma RS = 0.67, athraigh an spásáil bhíoma (d = 0.5mm, 1mm, 1.5mm, 2mm) a fháil deilbhíocht an dromchla weld mar a léiríonn an pictiúr. Nuair a d = 0.5mm, 1mm, 1.5mm, 2mm, tá dromchla an táthú réidh agus cothrom, agus tá an cruth álainn; tá patrún scála éisc an weld rialta agus álainn, agus níl aon phiocháin, scoilteanna agus lochtanna eile le feiceáil. Dá bhrí sin, faoi na ceithre choinníoll spásála bhíoma, tá an dromchla táthú déanta go maith. Ina theannta sin, nuair a dhéantar d = 2 mm, cruthaítear dhá tháthú difriúil, rud a thaispeánann nach bhfuil an dá léas léasair comhthreomhara ag feidhmiú ar linn leáite a thuilleadh, agus nach féidir leo táthú hibrideach léasair dé-bhíoma éifeachtach a chruthú. Nuair a bhíonn an spásáil bhíoma 0.5mm, tá an weld "tonnadóir-chruthach", is é 712.9 miocrón an doimhneacht treá P2 den táthú ar thaobh cóimhiotal alúmanaim, agus níl aon scoilteanna, phiocháin agus lochtanna eile taobh istigh den táthú. De réir mar a leanann an spásáil bhíoma ag méadú, laghdaítear go mór doimhneacht treá P2 an táthú ar thaobh cóimhiotal alúmanaim. Nuair a bhíonn an spásáil bhíoma 1 mm, níl ach 94.2 miocrón ag doimhneacht treá an táthú ar thaobh cóimhiotal alúmanaim. De réir mar a mhéadaíonn an spásáil bhíoma a thuilleadh, ní dhéanann an táthú treá éifeachtach ar thaobh cóimhiotal alúmanaim. Dá bhrí sin, nuair a bhíonn an spásáil bhíoma 0.5mm, is é an éifeacht athcheangail bhíoma dúbailte is fearr. De réir mar a mhéadaíonn an spásáil bhíoma, laghdaítear an t-ionchur teasa táthúcháin go mór, agus éiríonn an éifeacht athcheangail léasair dhá-bhíoma de réir a chéile níos measa.
Tá an difríocht i moirfeolaíocht an táthú mar gheall ar shreabhadh difriúil agus soladú fuaraithe na linne leáite le linn an phróisis táthú. Ní féidir leis an modh insamhalta uimhriúil, ní hamháin an anailís struis ar an linn leáite a dhéanamh níos iomasach, ach freisin an costas turgnamhach a laghdú. Taispeánann an pictiúr thíos na hathruithe sa linn leá taobh le bhíoma amháin, socruithe éagsúla agus spásáil ar an láthair. Áirítear ar na príomhchonclúidí: (1) Le linn an bhíoma aonairtáthú léasairpróiseas, is é doimhneacht an poll linn snámha leáite an ceann is doimhne, tá feiniméan titim poll ann, tá an balla poll neamhrialta, agus tá an dáileadh réimse sreabhadh in aice leis an mballa poll míchothrom; in aice le dromchla cúil an linn leáite Tá an reflow láidir, agus tá reflow aníos ag bun an linn leáite; tá dáileadh réimse sreabhadh an linn snámha leáite dromchla sách aonfhoirmeach agus mall, agus tá leithead an linn leáite míchothrom feadh an treo doimhneacht. Tá suaitheadh ann mar gheall ar bhrú recoil balla sa linn leáite idir na poill bheaga sa bhíoma dúbailtetáthú léasair, agus tá sé ann i gcónaí ar feadh treo doimhneacht na bpoll beag. De réir mar a leanann an fad idir an dá bhíoma ag méadú, aistríonn dlús fuinnimh an bhíoma de réir a chéile ó bhuaic aonair go stát buaic dhúbailte. Tá íosluach idir an dá bhuaic, agus laghdaítear an dlús fuinnimh de réir a chéile. (2) Le haghaidh dúbailte-bhíomatáthú léasair, nuair a bhíonn an spásáil spot 0-0.5mm, laghdaítear doimhneacht na bpoll leáite leáite beag, agus tá iompar sreabhadh an linne leáite foriomlán cosúil le iompar aon-bhíomatáthú léasair; nuair a bhíonn an spásáil spot os cionn 1mm, tá na poill bheaga scartha go hiomlán, agus le linn an phróisis táthú Níl beagnach aon idirghníomhaíocht idir an dá léasair, atá comhionann le dhá tháthú léasair aon-bhíoma as a chéile / dhá chomhthreomhar le cumhacht 1750W. Níl beagnach aon éifeacht réamhthéamh ann, agus tá iompar sreabhadh an linne leáite cosúil leis an táthú léasair aon-bhíoma. (3) Nuair a bhíonn an spásáil spot 0.5-1mm, tá dromchla balla na bpoll beag níos comhréidh sa dá shocrú, laghdaítear doimhneacht na bpoll beag de réir a chéile, agus scarann an bun de réir a chéile. Tá an suaitheadh idir na poill bheaga agus sreabhadh an linn snámha leáite dromchla ag 0.8mm. An láidre. Maidir le táthú sraitheach, méadaíonn fad an linne leáite de réir a chéile, is é an leithead an ceann is mó nuair a bhíonn an spásáil spot 0.8mm, agus is é an éifeacht réamhthéamh is soiléire nuair a bhíonn an spásáil spot 0.8mm. Lagaíonn éifeacht fórsa Marangoni de réir a chéile, agus sreabhann níos mó leacht miotail chuig an dá thaobh den linn leáite. Déan an dáileadh leithead leá níos comhionann. Maidir le táthú comhthreomhar, méadaíonn leithead an linne leáite de réir a chéile, agus tá an fad uasta ag 0.8mm, ach níl aon éifeacht réamhthéamh ann; tá an reflow in aice leis an dromchla de bharr fórsa Marangoni ann i gcónaí, agus imíonn an reflow síos ag bun an poll beag de réir a chéile; níl an réimse sreafa trasghearrtha chomh maith le Tá sé láidir i sraith, is éigean a dhéanann an suaitheadh isteach ar an sreabhadh ar an dá thaobh den linn leáite, agus tá an leithead leáite dáileadh míchothrom.
Am postála: Oct-12-2023
