ພື້ນຖານຂອງການເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີ: ເຕັກໂນໂລຊີແລະຂະບວນການ
ການເຊື່ອມແບບກຸ່ມ ແລະ ການເຊື່ອມແບບນຳພາ
ມີຢູ່ສອງປະເພດຂອງການເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີ: ການເຊື່ອມແບບກຸ່ມ ແລະ ການເຊື່ອມແບບນຳພາ. ການເຊື່ອມແບບກຸ່ມແມ່ນເກີດຈາກດວງເລເຊີທີ່ມີຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານສູງ (â¥1 MW/cm²), ທີ່ເຮັດໃຫ້ວັດຖຸທີ່ເຊື່ອມມີການຫຼອມ ແລະ ຮາບພາຍໃນ; ການເຊື່ອມແບບກຸ່ມສາມາດເຊື່ອມໃຫ້ເຈາະລິດໄດ້ເຖິງ 25mm ໃນເຫຼັກ, ເໝາະສຳລັບວັດຖຸໜາ. ສ່ວນການເຊື່ອມແບບນຳພາແມ່ນດຳເນີນດ້ວຍຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານຕ່ຳ (<0.5 MW/cm²) ແລະ ມີການຫຼອມໂດຍບໍ່ມີການຮາບພາຍໃນພື້ນຜິວແຂງ ຫຼື ຂອງແຫຼວ ເຊິ່ງເໝາະສຳລັບການເຊື່ອມທີ່ບໍ່ແໜ້ນ, ສ່ວນທີ່ບາງ, ຫຼື ການເຊື່ອມແຜ່ນທີ່ປາຍຂອງມັນເຊື່ອມກັບພື້ນຜິວອື່ນ.
| ປັດຈຳ | ການເຊື່ອມແບບກຸ່ມ | ການເຊື່ອມແບບນຳພາ |
|---|---|---|
| ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານ | 1-10 MW/cm² | 0.1-0.5 MW/cm² |
| ຄວາມເລິກຂອງການເຈາະ | 5-25 ມມ | 0.1-2 ມມ |
| ການໃຊ້ | ແຂນລົດ | ເຄື່ອງໃຊ້ໄຟຟ້າ, ໂລຫະບາງ |
ການປະສົມປະສານຂອງດວງແສງກັບໂລຫະອະລູມິນຽມຕ່າງໆ
ການເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີຂຶ້ນກັບປະເພດໂລຫະເນື່ອງຈາກຄວາມແຕກຕ່າງຂອງການສະທ້ອນແສງ ແລະ ຄຸນສົມບັດທາງຄວາມຮ້ອນ. ການສະທ້ອນແສງທີ່ດີເລີດຂອງມັນ (85-95% ຢູ່ໃນຄວາມຍາວຄື້ນ 1µm) ຕ້ອງການພະລັງງານຫຼາຍຂື້ນ 20-30% ກ່ວາເຫຼັກ. ເນື່ອງຈາກການນຳຄວາມຮ້ອນຕ່ຳຂອງເຫຼັກກ້າ, ມັນຕ້ອງການການຄວບຄຸມຄວາມຮ້ອນໃຫ້ເໝາະສົມເພື່ອປ້ອງກັນການກັ້ນຕົວເຮັດໃຫ້ເກີດຄາບອນເຊິ່ງເປັນສ່ວນປະກອບຂອງໂຄເມຍມ. ດວງແສງທີ່ເປັນພວງອະນຸພາກຊ່ວຍໃຫ້ສາມາດຄວບຄຸມເປົ້າທອງແດງທີ່ຮັບຄວາມຮ້ອນໄດ້ດີ ແລະ ຕ້ອງໃຊ້ກາຊແອອັດໃນການປ້ອງກັນ (ອາໂກນິກ/ເຮລຽມ) ເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການແຕກຕົວຈາກອົກຊີເຈນ.
ຄຸນລັກສະນະທີ່ສຳຄັນ: ພະລັງງານ, ຄວາມໄວ, ແລະ ການຄວບຄຸມພວງອະນຸພາກ
ຄຸນນະພາບການເຊື່ອມຂຶ້ນກັບການດຸນດ່ຽງຂອງ:
- ພະລັງງານ : 2-6 kW ສາມາດເຈາະເລິກໄດ້ແຕ່ມີຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການເຊື່ອມບໍ່ພຽງພໍ.
- ຄວາມໄວ : ອັດຕາການເຊື່ອມທີ່ເກີນ 10 m/min ຈະຫຼຸດຄວາມຮ້ອນແຕ່ຕ້ອງການຄວາມແນ່ນອນຂອງແສງທີ່ສູງຂຶ້ນ.
- ການຄວບຄຸມພວງ : ການສົ່ງຄືນພວງໃນ 50-500 Hz ສາມາດຄວບຄຸມຄວາມຮ້ອນໃນຂໍ້ຕໍ່ທີ່ບໍ່ຄືກັນໄດ້, ສຳຄັນສຳລັບອາລູມິນຽມ-ລິທຽມໃນການບິນໃນອາກາດ.
ຂໍ້ດີດ້ານຄວາມແນ່ນອນຂອງລະບົບເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີ
ຄວາມສາມາດໃນການເຊື່ອມແບບໄມໂຄ (ຄວາມຄາດເຄື່ອນ 0.1mm)
ການເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີສາມາດເຮັດໃຫ້ແຜ່ນເຊື່ອມແຄບເຖິງ 0.1mm, ສຳຄັນສຳລັບການຜະລິດອຸປະກອນການແພດແລະໄມໂຄເອເລັກໂຕຣນິກ. ແສງເລເຊີ (ເສັ້ນຜ່າກາງ <0.5mm) ສາມາດສ້າງການຫຼອມໃນທ້ອງຖິ່ນ, ຮັກສາຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງການປະກອບທີ່ບໍ່ສາມາດຮັບຄວາມຮ້ອນໄດ້ເຊັ່ນ: ຕົກກະທົບຂອງເຄື່ອງກະຕຸ້ນຫົວໃຈ. ສິ່ງນີ້ຈະຫຼຸດການຕັດແຕ່ງຫຼັງການເຊື່ອມລົງ 60-80% ເມື່ອທຽບກັບການເຊື່ອມດ້ວຍວິທີ TIG.
ການກວດກາແບບທັນທີຜ່ານເຊັນເຊີແສງ
ກ້ອງຖ່າຍຮູບຄວາມໄວສູງ ແລະ photodiodes ຕິດຕາມກວດກາການເຊື່ອມໂລຫະດ້ວຍຄວາມໄວ 20,000 ຟຣາມຕໍ່ວິນາທີ, ສາມາດກວດພົບຄວາມບໍ່ສອດຄ່ອງ ຫຼື ການເຊື່ອມບໍ່ສົມບູນໄດ້ທັນທີ. ໃນອຸດສະຫະກຳການບິນ-ອາກາດ, ສິ່ງນີ້ຊ່ວຍຫຼຸດອັດຕາຂໍ້ບົກຜ່ອງລົງເຫຼືອ <0.2% ສຳລັບການປິດຜນຶກຂອງແຜ່ນເຢັນ. ລະບົບຂັ້ນສູງຍັງນຳໃຊ້ການວິເຄາະແສງສະເພາະ ແລະ ການຮຽນຮູ້ຂອງເຄື່ອງຈັກເພື່ອຄາດຄະເນຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງຂໍ້ຕໍ່ຈາກລັກສະນະຂອງ plasma plume
ການເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີ ເທິບທຽບກັບວິທີການເຊື່ອມໂລຫະແບບດັ້ງເດີມ
ການປຽບທຽບຄວາມຮ້ອນທີ່ໃຊ້ງານ: ຫຼຸດຜ່ອນການບິດງໍ 30-50%
ການເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີ ຈະຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຮ້ອນລົງ 60-80% ເມື່ອທຽບກັບວິທີການປະເພດ arc, ພ້ອມທັງພື້ນທີ່ທີ່ບົກຜ່ອງຈາກຄວາມຮ້ອນ (HAZ) ກ້ວາງຂື້ນ 70%. ຜູ້ຜະລິດລົດຍົນລາຍງານວ່າມີຂໍ້ບົກຜ່ອງຫຼັງການເຊື່ອມລົດລົງ 30-50% ໃນແຜ່ນປະຕູລົດ (ສະມາຄົມການເຊື່ອມອາເມລິກາ, 2018).
ການສຶກສາຕົວຢ່າງ: ການວິເຄາະເວລາການເຊື່ອມໂຄງລົດ
ກ ການສຶກສາປີ 2025 ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າລະບົບເລເຊີສາມາດຫຼຸດເວລາລົງຈາກ 45 ນາທີ ເຫຼືອ 12 ນາທີຕໍ່ລົດ. BMW ສາມາດບັນລຸ 2,400 ຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ຕໍ່ລົດດ້ວຍຄວາມຖືກຕ້ອງສູງເຖິງ 0.02mm.
| ປັດຈຳ | Welding ຕົວແທນ | ການແຮ່ດ້ວຍເສັ້ນແຫວ | ກາຍຄວາມເປັນຫ້ອງ |
|---|---|---|---|
| ເວລາການເຮັດວຽກ/ລົດ | 45 ນາທີ່ | 12 ນາທີ | ໄວຂື້ນ 73% |
| ການໝື່ນໃຊ້ພະລັງງານ | 12 ຄວ. | 3.5 kW | ການປະຢັດ 71% |
| ການແปรປรวນຫຼັງຈາກ | ຕ້ອງການ | ຄວາມຫນ້ອຍສຸດ | ການຫຼຸດລົງ 85% |
ການປະຢັດວັດສະດຸຜ່ານການເຊື່ອມທີ່ແຄບລົງ
ລະບົບເລເຊີສາມາດເຊື່ອມໄດ້ທີ່ຂະໜາດ 0.8mm ເມື່ອທຽບໃສ່ການເຊື່ອມດ້ວຍໄຟຟ້າທີ່ໄດ້ຂະໜາດ 3mm, ຊຶ່ງຫຼຸດການໃຊ້ວັດສະດຸຕື່ມລົງ 40%. ໃນອຸດສະຫະກຳເອເລັກໂຕຣນິກສ, ສິ່ງນີ້ຈະເພີ່ມປະສິດທິພາບການໃຊ້ວັດສະດຸຈາກ 78% ເປັນ 92%.
ການເພີ່ມປະສິດທິພາບຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງຂໍ້ຕໍ່ທີ່ເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີ
ຍຸດທະສາດໃນການສຸມແສງເລເຊີສຳລັບໂລຫະທີ່ໜາ 10mm ຫຼືຫຼາຍກວ່າ
ສຳລັບວັດຖຸທີ່ໜາ, ການສຸມແສງທີ່ສັ່ນເຄື່ອນຊ່ວຍປັບປຸງອັດຕາສ່ວນຄວາມເລິກຕໍ່ຄວາມກ້ວາງລົງ 40%. ຍຸດທະສາດການເຊື່ອມຫຼາຍຄັ້ງຊ່ວຍໃຫ້ສາມາດເຊື່ອມໂລຫະອາລູມິນຽມທີ່ໜາ 18mm ໄດ້ດ້ວຍປະສິດທິພາບຂອງຂໍ້ຕໍ່ 95%.
ການເລືອກກາຊແຜ່ນປ້ອງກັນສຳລັບໂລຫະອາລູມິນຽມແລະໂລຫະສະແຕນເລດ
ກາຊປະສົມລະຫວ່າງອາໂກນແລະເຮລຽມ (70/30) ສາມາດຫຼຸດຮູພົງໃນໂລຫະອາລູມິນຽມລົງ 60%. ສຳລັບໂລຫະສະແຕນເລດ, ການເພີ່ມກາຊໄນໂຕຣເຈນໃນກາຊປ້ອງກັນ (Nâ 2-4%) ຈະຊ່ວຍເພີ່ມຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການກັດເຊື່ອມ.
ຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ຂອງການປິ່ນປົວດ້ວຍຄວາມຮ້ອນຫຼັງການເຊື່ອມ
ການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນຢ່າງຄວບຄຸມຢູ່ 450-600°C ຈະຊ່ວຍຂຈັດຄວາມເຄັ່ງຕຶງໃນທອງແທນເທມ (titanium) ໃນຂະນະທີ່ຮັກສາຄວາມເຂັ້ມແຮງຂອງໂລຫະພື້ນຖານໄວ້ທີ່ 85% (ASTM E407-22).
ຄຳແນະນຳແລະວິທີການສໍາລັບອຸດົມສາດຕ່າງໆ
ການບິນອະວະກາດ: ການເຊື່ອມທໍ່ນ້ຳມັນທອງແທນເທມ
ການເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີສາມາດບັນລຸຄວາມເຂັ້ມແຮງຂອງການດຶງຢູ່ທີ່ 900MPa ສຳລັບທອງແທນເທມທີ່ມີຄວາມຫນາ 3mm ຢູ່ທີ່ຄວາມໄວ 8m/min, ລະຫວ່າງນັ້ນການປິ່ນປົວຄວາມຮ້ອນຫຼັງການເຊື່ອມຫຼຸດລົງ 70% ເມື່ອທຽບກັບວິທີ TIG.
ອຸປະກອນການແພດ: ການປິດຜນລົດຊັນຂອງຮ່າງກາຍ (Hermetic Sealing of Implants)
ເລເຊີເສັ້ນໃຍສາມາດຜະລິດການເຊື່ອມທີ່ກ້ວາງ 50µm ດ້ວຍຄວາມຊ້ຳຊາກ 5µm, ບັນລຸອັດຕາການຮົ່ວໄຫຼຕ່ຳກ່ວາ 1Ã10â»â¹ mbar·L/s ສຳລັບຕົວເຄື່ອງຝັງໃນຮ່າງກາຍ (pacemaker housings)
ລົດຍົນ: ການເຊື່ອມຕູ້ແບັດເຕີຣີສຳລັບລົດໄຟຟ້າ (EVs)
ເລເຊີແບບສະແກນເຊື່ອມຕູ້ອາລູມິນຽມຢູ່ທີ່ຄວາມໄວ 120mm/ms, ລະຫວ່າງນັ້ນຫຼຸດຄວາມຄ່ອງແຄ້ວທາງຄວາມຮ້ອນລົງ 60% ແລະ ປະຢັດວັດຖຸດິບໄດ້ 18% ຕໍ່ຕົວຖັງລົດ (chassis)
ພາກ FAQ
ວັດຖຸປະເພດໃດແດ່ທີ່ເໝາະສຳລັບການເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີ?
ການເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີສາມາດນຳໃຊ້ກັບໂລຫະຫຼາຍປະເພດເຊັ່ນ: ທອງເຫຼັກ, ອາລູມິນຽມ, ທອງແທນເທມ ແລະ ທອງແດງ, ແຕ່ຄຸນສົມບັດການກົ້ນແສງ ແລະ ຄວາມຮ້ອນຂອງໂລຫະສາມາດສົ່ງຜົນຕໍ່ຂະບວນການໄດ້.
ການເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີດີກ່ວາວິທີດັ້ງເດີມແນວໃດ?
ການເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີຊ່ວຍຫຼຸດຄວາມຮ້ອນທີ່ໃຊ້, ເຂດທີ່ບົດບັດດ້ວຍຄວາມຮ້ອນແຄບລົງ ແລະ ຫຼຸດຂັ້ນຕອນການປຸງແຕ່ງຫຼັງການເຊື່ອມ ໃນການປຽບທຽບກັບວິທີການເຊື່ອມແບບດັ້ງເດີມ, ສະນັ້ນຈຶ່ງເພີ່ມຄວາມແທດເຈາະ ແລະ ປະສິດທິພາບ.
ຄວາມສາມາດໃນການຕິດຕາມສອບສວນແບບທັນທີໃນການເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີແມ່ນມີຫຍັງແດ່?
ລະບົບຂັ້ນສູງທີ່ຕິດຕັ້ງດ້ວຍເຊັນເຊີແສງສະຫຼອງຕິດຕາມການເຄື່ອນໄຫວຂອງບ່ອນເຊື່ອມໂດຍໃຊ້ກ້ອງຖ່າຍຮູບຄວາມໄວສູງ ແລະ ໂຟໂທດີໂອ (photodiodes) ເພື່ອກວດພົບຂໍ້ບົກຜ່ອງທັນທີ.
