Cilat janë teknologjitë e avancuara të saldimit?

Cilat janë teknologjitë e avancuara të saldimit?

(1) Saldim Hibrid me Hark Lazeri

Teknologjia e përpunimit me rreze me energji të lartë cilësohet si teknologjia më premtuese e përpunimit në shekullin e 21-të, që besohet se "sjell ndryshime revolucionare në teknologjinë e përpunimit të materialeve dhe prodhimit" dhe aktualisht është fusha teknike me rritjen më të shpejtë dhe më e hulumtuar.

Zhvillimi ipajisje saldimiDrejt shkallës së gjerë ka dy kuptime: njëra është rritja e fuqisë së pajisjeve dhe tjetra është zgjerimi i pjesëve të salduara nga pajisjet. Për shkak të investimeve të larta një herëshe në pajisje të përparuara saldimi, veçanërisht saldimin me lazer dhe pajisjet e saldimit me rreze elektronike, rritja e fuqisë, përmirësimi i thellësisë së depërtimit dhe stabiliteti i procesit të saldimit mund të zvogëlojë relativisht kostot e saldimit, duke e bërë atë të pranueshme për industrinë. Prandaj, teknologjia e saldimit hibrid e përqendruar në lazer ka tërhequr vëmendjen. Në fakt, saldimi hibrid me lazer-hark u propozua që në vitet 1970, por aplikimet e qëndrueshme industriale u shfaqën vetëm vitet e fundit, duke përfituar kryesisht nga zhvillimi i teknologjisë me lazer dhe pajisjeve të saldimit me hark, veçanërisht përmirësimi i fuqisë së lazerit dhe teknologjisë së kontrollit të harkut. Hibridi me lazer-hark përfshin kryesisht kombinimin e lazerit me hark gazi inert tungsteni (TIG), harkun plazmatik dhe harkun aktiv. Përmes bashkëveprimit midis lazerit dhe harkut, mangësitë e secilës metodë saldimi mund të kapërcehen, duke rezultuar në një efekt të mirë hibrid.

Saldimi hibrid me hark lazer përmirëson ndjeshëm efikasitetin e saldimit, kryesisht bazuar në dy efekte: së pari, dendësia e lartë e energjisë çon në një shpejtësi më të lartë saldimi dhe ulje të humbjes së nxehtësisë së pjesës së punës; së dyti, efekti i mbivendosjes së bashkëveprimit midis dy burimeve të nxehtësisë. Kur saldohet çeliku, plazma e lazerit stabilizon harkun; në të njëjtën kohë, harku hyn në vrimën e çelësit të pellgut të shkrirë, duke zvogëluar humbjen e energjisë. Kombinimi i lazerit dhe TIG mund të rrisë ndjeshëm shpejtësinë e saldimit, rreth dyfishin e asaj të saldimit TIG. Veshja e elektrodës së tungstenit gjithashtu zvogëlohet shumë, duke rritur jetëgjatësinë e saj të shërbimit; këndi i brazdës gjithashtu mund të zvogëlohet ndjeshëm, dhe sipërfaqja e prerjes tërthore të saldimit është e ngjashme me atë të saldimit me lazer. Krahasuar me saldimin hibrid me hark të vetëm me lazer, saldimi hibrid me hark të dyfishtë me lazer mund të zvogëlojë hyrjen e nxehtësisë së saldimit me 25% dhe të rrisë shpejtësinë e saldimit me rreth 30%.

Përparësitë kryesore të saldimit hibrid me hark lazeri (ose hark plazme) janë shpejtësia e përmirësuar e saldimit dhe thellësia e depërtimit. Për shkak të ngrohjes me hark, temperatura e metalit rritet, duke zvogëluar reflektivitetin e metalit ndaj lazerit dhe duke rritur thithjen e energjisë së dritës. Kjo metodë është testuar në saldim me lazer CO₂ me fuqi të ulët, si dhe në saldim me lazer CO₂ 12kW dhe lazer YAG 2kW me transmetim me fibra optike, duke hedhur themelet për saldimin hibrid robotik me hark lazeri (ose hark plazme). Në vitet e fundit, teknologjia e saldimit hibrid e lindur nga hibridi me hark lazeri ka arritur një zhvillim të konsiderueshëm dhe zbatimi i saj në komponentë kompleksë në hapësirën ajrore, ushtarake dhe sektorë të tjerë ka marrë vëmendje gjithnjë e më të madhe. Aktualisht, teknologjia e saldimit hibrid që kombinon rrezet me energji të lartë me harqe të ndryshme është bërë një nga pikat e nxehta në fushën e saldimit me rreze me energji të lartë.

(2) Saldim me fërkim dhe përzierje

Saldimi me Fërkim dhe Përzierje (FSW) është një teknologji saldimi e patentuar e zhvilluar nga Instituti i Saldimit (TWI) i Mbretërisë së Bashkuar në fillim të viteve 1990. Ajo mund të bashkojë metale jo-hekurore që janë të vështira për t'u bashkuar duke përdorur metoda saldimi me shkrirje.

Saldimi me fërkim dhe trazim ka përparësi të tilla si procesi i thjeshtë i bashkimit, kokrrizat e imëta në bashkimin e salduar, performanca e mirë ndaj lodhjes, performanca në tërheqje dhe performanca e përkuljes, nuk ka nevojë për tela saldimi ose gazra mbrojtës, nuk ka dritë harku dhe stres dhe deformim të ulët të mbetur pas saldimit. Është aplikuar në industrinë ajrore të vendeve të zhvilluara në Evropë dhe Amerikë, dhe është përdorur me sukses në saldimin e enëve nën presion me mure të holla prej aliazh alumini që punojnë në temperatura të ulëta, duke përfunduar bashkimin e drejtë të saldimeve gjatësore dhe bashkimin e skajshëm rrethor të saldimeve rrethore. Kjo teknologji është adoptuar në projektimin e ri strukturor të automjeteve të reja dhe është aplikuar në hapësirën ajrore, transportin, prodhimin e automobilave dhe sektorë të tjerë industrialë.

(3) Saldim me difuzion në vakum

Shfaqja e vazhdueshme e materialeve të përparuara paraqet sfida të reja për teknologjitë e bashkimit. Bashkimi i shumë materialeve të reja, siç janë lidhjet rezistente ndaj nxehtësisë, qeramika me teknologji të lartë, përbërjet ndërmetalike dhe materialet kompozite, veçanërisht bashkimi i materialeve të ndryshme, është i vështirë për t'u arritur duke përdorur metoda konvencionale të saldimit me shkrirje, kështu që lidhja me difuzion në gjendje të ngurtë dhe teknologji të tjera kanë dalë në pah. Për shembull, teknologjia e saldimit superplastik me formësim-difuzion është aplikuar me sukses në strukturat e aliazhit të titanit në formë hualli bletësh të avionëve. Qeramika dhe metalet mund të bashkohen me anë të saldimit me difuzion; aplikimi i teknologjisë së saldimit me difuzion në fazë të lëngshme kalimtare ka zgjidhur shumë probleme të vështira bashkimi të materialeve të forta që nuk mund të zgjidheshin mesaldim me shkrirjenë të kaluarën.

Bashkimi në gjendje të ngurtë mund të ndahet në dy kategori. Njëra është metoda e bashkimit me temperaturë të ulët, presion të lartë dhe kohë të shkurtër, e cila nxit kontaktin e ngushtë të sipërfaqes së copës së punës dhe këputjen e filmit oksid përmes deformimit lokal plastik. Deformimi plastik është faktori dominues në formimin e bashkimit. Metoda të tilla bashkimi përfshijnësaldim me fërkim, saldim me shpërthim, saldim me presion të ftohtë dhe saldim me presion të nxehtë, të cilat zakonisht quhen saldim me presion. Tjetra është metoda e lidhjes me difuzion me temperaturë të lartë, presion të ulët dhe kohë relativisht të gjatë, që kryhet përgjithësisht në një atmosferë mbrojtëse ose vakum. Kjo metodë bashkimi prodhon vetëm deformim minimal plastik dhe difuzioni ndërfaqesor është faktori dominues në formimin e bashkimit. Metoda të tilla bashkimi përfshijnë kryesisht saldim me difuzion, siç është saldimi me difuzion në vakum, saldimi me difuzion në fazë të lëngshme kalimtare, saldimi me difuzion me presion izostatik të nxehtë dhe saldimi me formim-difuzion superplastik.

Përveç shfaqjes së vazhdueshme të metodave të përparuara të saldimit dhe proceseve të reja (më sipër janë vetëm disa shembuj), niveli i mekanizimit dhe automatizimit të metodave të ndryshme të saldimit është duke u përmirësuar vazhdimisht. Progresi i teknologjisë elektronike, teknologjisë së ndjeshmërisë, kompjuterit dhe teknologjisë së kontrollit ka promovuar shumë zhvillimin e disiplinës së saldimit, duke bërë që automatizimi i saldimit të shkojë drejt kontrollit inteligjent. Në veçanti, futja në shkallë të gjerë e robotëve të saldimit ka thyer mënyrën tradicionale të automatizimit të ngurtë të saldimit, ka hapur një mënyrë të re të automatizimit fleksibël në saldim dhe ka siguruar një hapësirë ​​më të gjerë zhvillimi për teknologjinë e saldimit. Saldimi është bërë një metodë përpunimi e domosdoshme në prodhimin modern. Për më tepër, me përparimin e shkencës dhe teknologjisë dhe zhvillimin shoqëror dhe ekonomik, fushat e aplikimit të saldimit/bashkimit të përparuar do të vazhdojnë të zgjerohen.

(4) Saldim i Automatizuar dhe Inteligjent

Mekanizimi dhe automatizimi janë mjete të rëndësishme për të përmirësuar produktivitetin e saldimit, për të siguruar cilësinë e produktit dhe për të përmirësuar kushtet e punës. Automatizimi i prodhimit të saldimit është drejtimi i ardhshëm i zhvillimit të teknologjisë së saldimit. Përmirësimi i efikasitetit dhe cilësisë së prodhimit të saldimit ka kufizime të caktuara vetëm nga perspektiva e proceseve të saldimit. Metodat e saldimit/bashkimit, të tilla si saldimi me rreze elektronike, saldimi me lazer dhe saldimi me fërkim të përzier, kanë kërkesa të rrepta për gjeometrinë e brazdës dhe cilësinë e montimit. Pas saldimit automatik, e gjithë struktura e salduar është e pastër, e saktë dhe e bukur, duke ndryshuar fenomenin e prapambetur të funksionimit manual në punishtet e saldimit në të kaluarën.

Si një nga simbolet e rëndësishme të zhvillimit të teknologjisë moderne të prodhimit dhe një industrie teknologjike në zhvillim, robotët kanë pasur një ndikim të rëndësishëm në fusha të ndryshme të industrive të teknologjisë së lartë. Kompleksiteti i proceseve të prodhimit të saldimit dhe kërkesat e rrepta për cilësinë e saldimit, së bashku me nivelin shpesh të dobët të teknologjisë së saldimit dhe kushtet e punës, bëjnë që proceset e saldimit që mund të automatizojnë dhe inteligjentizojnë procesin e saldimit të marrin vëmendje të veçantë. Aktualisht, 30% deri në 40% e robotëve në të gjithë botën përdoren në teknologjinë e saldimit. Robotët e saldimit fillimisht u aplikuan kryesisht në linjat e prodhimit të saldimit në pika në industrinë e automobilave, dhe në vitet e fundit, ato janë zgjeruar gradualisht në fusha të tjera të prodhimit.

Fokusi i parë i zhvillimit tësaldim inteligjentështë sistemi i shikimit. Sistemet e shikimit të zhvilluara aktualisht mund t'u mundësojnë robotëve të modifikojnë automatikisht trajektoren e lëvizjes së pishtarit sipas kushteve specifike gjatë saldimit, dhe disa mund të rregullojnë në kohë parametrat e procesit sipas madhësisë së brazdës.