Laserkeevitustehnoloogia on kõikehõlmav tehnoloogia, mis ühendab lasertehnoloogia, keevitustehnoloogia, automaatikatehnoloogia, materjalitehnoloogia, mehaanilise tootmistehnoloogia ja tootekujunduse. Lõpuks pole see mitte ainult erivarustuse täielik komplekt, vaid ka toetav protsess. Täiustatud tootmistehnoloogia olulise osana on laserkeevitustehnoloogial laialdased kasutusvõimalused tulevikus lennundustööstuses. Laserkeevitustehnoloogia arengusuund hõlmab peamiselt järgmisi aspekte:
1, traaditäite laserkeevitus
Üldjuhul keevitustraati laserkeevitamisel ei nõuta, kuid keevituse koostevahe on väga suur, mida on tegelikus tootmises mõnikord raske tagada, mis piirab selle kasutusala. Täitetraadiga laserkeevitus võib oluliselt vähendada koostu vaheruumi nõudeid. Näiteks 2 mm paksuse alumiiniumisulamist plaadi puhul, kui täitetraati ei kasutata, peab plaadi vahe olema null, et saavutada hea vormimine, näiteks φ 1,6 mm keevitustraat, kuna täitemetall võib tagada hea keevisõmbluse moodustumise isegi siis, kui vahe suurendatakse 1,0 mm-ni. Lisaks saab täitetraat reguleerida ka keemilist koostist või teostada paksude plaatide mitmekihilist keevitamist.
2,Kiirrotatsiooni laserkeevitus
Keevitamiseks kasutatava laserkiire pööramise meetod võib samuti oluliselt vähendada keevitusseadme kokkupanemise ja kiire joondamise nõudeid. Näiteks kui 2 mm paksune ülitugevast legeerterasest plaat on põrkitud, suurendatakse lubatud põkkühenduse vahekaugust 0,14 mm-lt 0,25 mm-le; 4 mm paksuse plaadi puhul suureneb see 0,23 mm-lt 0,30 mm-ni. Tala keskpunkti ja keevisõmbluse keskpunkti lubatavat joondusviga suurendatakse 0,25 mm-lt 0,5 mm-le.
3, laserkeevituskvaliteedi veebipõhine tuvastamine ja kontroll
Plasma valgus-, heli- ja laengusignaalide kasutamine laserkeevitusprotsessi tuvastamiseks on viimastel aastatel muutunud nii kodu- kui ka välismaal uurimistööpunktiks ning mõned uurimistulemused on jõudnud suletud ahela kontrollini. Laserkeevituskvaliteedi tuvastamise ja kontrollimise süsteemis kasutatavaid andureid ja nende funktsioone tutvustatakse lühidalt järgmiselt:
(1) Plasmaseire andur
1) Plasma optiline andur (PS): selle ülesanne on koguda plasmale iseloomulik valguse ultraviolettsignaal.
2) Plasma laenguandur (PCS): kasutage düüsi andurina, et tuvastada düüsi ja töödeldava detaili potentsiaalide erinevus plasma laetud osakeste (positiivsete ioonide ja elektronide) ebaühtlase difusiooni tõttu.
(2) Süsteemi funktsioon
1) Tehke kindlaks laserkeevitusprotsessi režiim. Stabiilne sügava läbitungimisega keevitusprotsess plasma ja tugevate PS- ja PCS-signaalidega;
Stabiilne soojusjuhtivusega keevitusprotsess, plasmat ei teki ning PS- ja PCS-signaalid on peaaegu võrdsed nulliga;
Režiimi ebastabiilses keevitusprotsessis tekib ja kaob plasma perioodiliselt ning PS- ja PCS-signaalid tõusevad ja langevad perioodiliselt vastavalt.
2) Diagnoosige, kas keevitusalale edastatav laseri võimsus on normaalne. Kui muud parameetrid on kindlad, vastab PS- ja PCS-signaalide tugevus keevitusalale langevale võimsusele. Seetõttu saame PS- ja PCS-signaale jälgides teada, kas valgusjuhisüsteem on normaalne ja kas keevituspiirkonna võimsus kõigub.
3) Automaatne düüsi kõrguse jälgimine. Arvuti signaal väheneb, kui düüsi tooriku kaugus suureneb. Selle seaduse kasutamine suletud ahela juhtimiseks võib tagada, et düüsi ja tooriku vaheline kaugus jääb muutumatuks ning teostada kõrguse suuna automaatset jälgimist.
4)Fookuse asendi automaatne optimeerimine ja suletud ahela juhtimine. Sügava läbitungimisega keevitamise vahemikus, kui kiire fookusasend kõigub, muutub ka PS-i vastuvõetav plasma optiline signaal ja parima fookusasendi (sel hetkel on auk kõige sügavam) PS signaal on väikseim. Selle seaduse järgi saab teostada fookusasendi automaatset optimeerimist ja suletud ahelaga juhtimist, nii et fookusasendi kõikumine on väiksem kui 0,2 mm ja läbitungimissügavuse kõikumine alla 0,05 mm.
Kokkuvõte:
Kuigi laserkeevitustehnoloogiat kasutatakse laialdaselt, jätkavad inimesed selle kohta ka põhjalikku uurimistööd. Arvestades selle puudusi, kasutatakse laseri töödeldava detaili kuumutamise parandamiseks teiste soojusallikate küttejõudlust. Laserkuumutuse eeliste säilitamise alusel kasutatakse komposiitsoojusallikaga keevitamiseks laser- ja muid soojusallikaid, peamiselt laser- ja kaar-, laser- ja plasmakaare Laser- ja induktsioonsoojusallikaga hübriidkeevitust ning topeltlaserkeevitust. Ühendkeevitus võib suurendada keevituse läbitungimist, parandada liigeste jõudlust, vähendada seadmete maksumust ning parandada keevituskiirust ja tootlikkust. Lühidalt öeldes on laserkeevitamisel kõrge tootmise efektiivsus, stabiilne ja usaldusväärne töötlemiskvaliteet ning head majanduslikud ja sotsiaalsed eelised. Lõputute ja pidevalt uuendatavate uute seadmete, uute materjalide, uute tehnoloogiate ja uute protsesside ajastul peaksid tootjad mitte ainult mõistma laserkeevituse omadusi, eeliseid ja nõudeid, vaid tunnustama ka paljusid uuendusi ja tulevikutrende selles valdkonnas. Ainult nii saavad nad haarata populaarsest tehnoloogiatrendist ja kõndida alati aegade esirinnas.