ຄວາມແມ່ນຍຳ ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການເຮັດຊ້ຳທີ່ບໍ່ມີໃຜທັດແຍງໃນການເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີ
ວິທີທີ່ການເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີບັນລຸຄວາມແມ່ນຍຳໃນລະດັບໄມໂຄຣນ
ຕາມການຄົ້ນຄວ້າຈາກສະຖາບັນ Fraunhofer ປີ 2023, ການເຊື່ອມດ້ວຍແສງເລເຊີສາມາດບັນລຸຄວາມຖືກຕ້ອງໄດ້ປະມານພິກເສດຫລືລົບ 5 ໄມໂຄຣ. ມັນເຮັດວຽກແນວໃດ? ທີ່ຈິງແລ້ວລະບົບເຫຼົ່ານີ້ຈະສຸມແສງທີ່ເຂ้มຂຸ້ນຫຼາຍເຂົ້າໄປໃນກັດແສງທີ່ມີຄວາມກວ້າງພຽງ 0.1 ຫາ 0.3 ມິນລິແມັດ. ສິ່ງນີ້ໝາຍຄວາມວ່າມັນສ້າງເຂດການລະລາຍຂະໜາດນ້ອຍທີ່ແທ້ຈິງແລ້ວນ້ອຍກວ່າສິ່ງທີ່ພວກເຮົາຈະເຫັນຢູ່ໃນເສັ້ນຜົມດຽວ. ລະດັບຄວາມຄວບຄຸມນີ້ເຮັດໃຫ້ມີຄວາມແຕກຕ່າງທັງໝົດໃນການຜະລິດສິ່ງຕ່າງໆເຊັ່ນ: ເຄື່ອງກະຕຸ້ນຫົວໃຈ ຫຼື ຊິ້ນສ່ວນເອເລັກໂທຣນິກທີ່ລະອຽດອ່ອນ ເຊິ່ງແມ້ແຕ່ຄວາມບໍ່ຖືກຕ້ອງເລັກນ້ອຍກໍມີຄວາມໝາຍ. ການເຊື່ອມ TIG ດັ້ງເດີມບໍ່ເໝາະສົມກັບວຽກງານທີ່ລະອຽດນີ້ ເນື່ອງຈາກມັນມີບັນຫາໃນການຈັດການກັບສິ່ງໃດກໍຕາມທີ່ລະອຽດກວ່າປະມານເຄິ່ງມິນລິແມັດ. ລະບົບເລເຊີຈະຂ້າມຂໍ້ຈຳກັດນີ້ໄດ້ໂດຍຜ່ານສິ່ງທີ່ເອີ້ນວ່າ ລະບົບຄວບຄຸມຄືນໄປກັບ (closed loop feedback mechanisms) ທີ່ປັບຕົວຕະຫຼອດເວລາຕາມການຕອບສະໜອງຂອງວັດສະດຸໃນຂະນະຂະບວນການ.
ບົດບາດຂອງການສຸມກັດແສງ ແລະ ລະບົບຄວບຄຸມໃນຄວາມຖືກຕ້ອງ
ຄວາມແນ່ນອນຂຶ້ນກັບເລນປັບຮູບແສງ, ສະແກນເນີ້ຍທີ່ໃຊ້ການເຄື່ອນຍ້າຍດ້ວຍຄວາມໄວ 500 mm/s, ແລະ ແສງເລເຊີ້ເສັ້ນໃຍທີ່ມີອຸນຫະພູມຄົງທີ່. ລະບົບທີ່ທັນສະໄໝຈະຜະສົມກ້ອງ CCD ກັບອະລະກິດທີ່ມີປັນຍາປະດິດ (AI) ເພື່ອປັບຄວາມຍາວໂຟກັດຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງໃນຂະນະການເຊື່ອມ, ໂດຍຮັກສາຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງມຸມໃນລະດັບ <0.1°—ແມ້ກະທັ້ງກ່ຽວກັບເສັ້ນໂຄ້ງ ຫຼື ພື້ນຜິວທີ່ບໍ່ສະເໝີ.
ການປຽບທຽບກັບວິທີການເຊື່ອມແບບດັ້ງເດີມໃນຄວາມສອດຄ່ອງດ້ານມິຕິ
| ມິຕິກ | ການແຮ່ດ້ວຍເສັ້ນແຫວ | ການເຊື່ອມ TIG | ການເຊື່ອມ MIG |
|---|---|---|---|
| ຄວາມອົດທົນຂອງຄວາມກວ້າງຂອງການເຊື່ອມ | ±0.02 mm | ± 0.15 ມມ | ±0.3 ມິນລີແມັດ |
| ຄວາມຊໍ້າໄດ້ (8 ຊົ່ວໂມງ) | 99.2% | 86% | 78% |
| ການປ່ຽນແປງຈາກຄວາມຮ້ອນ | 0.1–0.5 mm | 2–4 mm | 3–6 mm |
ຜູ້ຜະລິດລົດໃຊ້ເຕັກນິກເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີແທນການເຊື່ອມຈຸດດ້ວຍໄຟຟ້າ ສົ່ງຜົນໃຫ້ຂັ້ນຕອນການກຳເນີດເຄື່ອງຈັກຫຼັງການເຊື່ອມຫຼຸດລົງ 63% (ເອກະສານດ້ານວິຊາການ SAE 2023), ເຊິ່ງຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຕົ້ນທຶນການຜະລິດ ແລະ ເວລາການຜະລິດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.
ກໍລະນີສຶກສາ: ການເຊື່ອມຊິ້ນສ່ວນລົດທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍຳສູງ
ຜູ້ສະໜອງລະດັບ Tier 1 ໄດ້ຫຼຸດອັດຕາການປະຕິເສດຫัวສູບເຊື້ອໄຟຈາກ 12% ລົງເຫຼືອພຽງ 0.8% ຫຼັງຈາກປ່ຽນມາໃຊ້ເຕັກນິກການເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີໄຟເບີ (pulsed fiber laser welding). ໂດຍການປະສົມປະສານການຄວບຄຸມໄລຍະເວລາພັນສັ້ນ 50 μs ກັບການຕິດຕາມເສັ້ນເຊື່ອມແບບປັບຕົວ (adaptive seam tracking), ພວກເຂົາສາມາດບັນລຸຄວາມເລິກຂອງການເຊື່ອມຢ່າງຄົງທີ່ໃນຂອບເຂດ ±30 μm ສຳລັບການຜະລິດ 1.2 ລ້ານຊິ້ນຕໍ່ປີ.
ຜົນກະທົບຂອງການອັດຕະໂນມັດ ແລະ ການຕິດຕາມກວດກາແບບເວລາຈິງຕໍ່ຄວາມຄົງທີ່
ການເຊື່ອມຕໍ່ກັບຫຸ່ນຍົນຊ່ວຍໃຫ້ດຳເນີນການໄດ້ຕະຫຼອດ 24/7 ໂດຍມີການເບີກເນາະຂອງຄ່າກຳນົດການຕົກຕ່ຳກວ່າ 0.01% ໃນໄລຍະ 10,000 ວົງຈອນ. ການວິເຄາະສະເປັກໂທຣສະກອບແບບເວລາຈິງ ສາມາດວິເຄາະການປ່ອຍພລາດສະມາໃນຂະນະທີ່ກຳລັງເຊື່ອມດ້ວຍຄວາມໄວສູງເຖິງ 2 m/s, ໃນຂະນະທີ່ເຊັນເຊີ້ແຮງດັນ-ແຮງບິດ (force-torque sensors) ສາມາດຮັກສາຄວາມດັນສຳຜັດໃຫ້ຄົງທີ່ (0.05 N) ເຖິງແມ່ນວ່າຈະເຊື່ອມໃສ່ພື້ນຜິວທີ່ບໍ່ສະເໝີກັນ, ເພື່ອຮັບປະກັນຄຸນນະພາບການເຊື່ອມທີ່ຄົງທີ່.
ຄວາມໄວສູງ, ປະສິດທິພາບ ແລະ ການເພີ່ມປະສິດທິພາບດ້ານພະລັງງານ
ການເຊື່ອມທີ່ມີຄວາມໄວສູງ ໂດຍການຈັດສົ່ງພະລັງງານຢ່າງເຂັ້ມຂຸ້ນ
ການເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີສາມາດບັນລຸຄວາມໄວໃນການເຄື່ອນທີ່ໄດ້ເຖິງ 100 mm/s ໃນເຫຼັກ 2 mm ເນື່ອງຈາກຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານທີ່ເກີນ 1 MW/cm²—ສູງກວ່າການເຊື່ອມ MIG (≈0.8 MW/cm²) 3–5 ເທົ່າ. ລັງສີທີ່ຖືກເຮັດໃຫ້ແຄບລົງຢ່າງເຂັ້ມຂຸ້ນສາມາດເຮັດໃຫ້ວັດສະດຸລະລາຍຢ່າງວ່ອງໄວ ໂດຍມີການແຜ່ກະຈາຍຄວາມຮ້ອນໜ້ອຍທີ່ສຸດ, ເຮັດໃຫ້ການປຸງແຕ່ງໄວຂຶ້ນໂດຍບໍ່ຕ້ອງເສຍສະລະຄວາມແໜ້ນໜາຂອງຂໍ້ຕໍ່.
ຂໍ້ດີດ້ານປະລິມານການຜະລິດໃນສະພາບແວດລ້ອມການຜະລິດຈຳນວນຫຼວງຫຼາຍ
ໃນການປະສົມປະສານລົດຍົນ, ການເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີຊ່ວຍຫຼຸດເວລາການຜະລິດລົງ 40–60% ສົມທຽບກັບການເຊື່ອມດ້ວຍຄວາມຕ້ານທານ. ຜູ້ຜະລິດລົດ EV ໜຶ່ງລາຍງານວ່າລະບົບເລເຊີດຽວສາມາດເຊື່ອມຕີນຖ່ານໄດ້ 1,200 ຕົ້ນຕໍ່ຊົ່ວໂມງ—ເມື່ອທຽບກັບ 700 ດ້ວຍວິທີກະທົບຄື້ນສຽງ—ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງປະສິດທິພາບການຜະລິດທີ່ດີກວ່າໃນການຜະລິດຈຳນວນຫຼວງຫຼາຍ.
ການປຽບທຽບປະສິດທິພາບດ້ານພະລັງງານລະຫວ່າງເລເຊີແບບເສັ້ນໃຍ, ແບບດິດກ໌ ແລະ ແບບ CO₂
| ປະເພດເລເຊີ | ປະສິດທິພາບພະລັງງານທີ່ສົ່ງອອກຈາກແຫຼ່ງ | ການນຳໃຊ້ທີ່ດີທີ່ສຸດ |
|---|---|---|
| ເสື່ອງใຍ | 30–35% | ໂລຫະບາງ, ຄວາມໄວສູງ |
| ແຈກ | 20–25% | ວັດສະດຸທີ່ສາມາດກົງກັນ |
| CO₂ | 10–15% | ບັນດາອົງປະກອບທີ່ບໍ່ແມ່ນໂລຫະ, ແຜ່ນຫນາ |
ຕາມການສຶກສາການປຸງແຕ່ງວັດສະດຸໃນປີ 2024, ເຄື່ອງເຊື່ອມໄຍແສງ (fiber lasers) ກິນພະລັງງານໜ້ອຍກວ່າ 52% ຕໍ່ແມັດຂອງການເຊື່ອມ ເມື່ອທຽບກັບລະບົບ CO₂ ໃນການນໍາໃຊ້ກັບແຜ່ນໂລຫະ, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນທາງເລືອກທີ່ຕ້ອງການສໍາລັບການຜະລິດທີ່ຍືນຍົງ
ແນວໂນ້ມ: ການຜະສົມຜະສານກັບລະບົບຫຸ່ນຍົນ ເພື່ອການດໍາເນີນງານຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ
ຫ້ອງການເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີທີ່ມີລະບົບຫຸ່ນຍົນ 6 ແກນ ສາມາດດໍາເນີນງານໄດ້ 98% ໃນຂະບວນການຜະລິດເຄື່ອງໃຊ້ໄຟຟ້າ, ໂດຍສາມາດເຊື່ອມຕິດຕໍ່ກັນໄດ້ 14,000 ຈຸດ ໂດຍມີຄວາມຜັນຜານຕໍາແຫນ່ງປະມານ 0.1 mm. ການຜະສົມຜະສານນີ້ຊ່ວຍຂຈັດອອກໄລຍະເວລາທີ່ສູນເສຍໄປໃນການຈັດການແບບຄົນ, ເຊິ່ງອາດຈະຄິດເປັນເຖິງ 25% ຂອງເວລາເຮັດວຽກໃນແຕ່ລະກະດົນການ ໃນຂະບວນການເຊື່ອມແບບດັ້ງເດີມ
ຍຸດທະສາດ: ການປັບຈຸດປະສົງໃຫ້ໄດ້ຄວາມໄວໃນການເຊື່ອມສູງສຸດ ໂດຍບໍ່ມີການສູນເສຍຄຸນນະພາບ
ລະບົບຂັ້ນສູງນໍາໃຊ້ການຖ່າຍຮູບຄວາມຮ້ອນແບບຮ່ວມແກນ (coaxial thermal imaging) ເພື່ອປັບແຮງພະລັງງານ (1–6 kW), ຕໍາແຫນ່ງຈຸດກາງ (±0.05 mm), ແລະ ຄວາມໄວໃນການເຄື່ອນທີ່ (10–150 mm/s) ໄດ້ຕາມສະພາບ. ໂດຍການຄວບຄຸມລັກສະນະຂອງຮູແສງໃຫ້ໝັ້ນຄົງໃນຊ່ວງຜັນຜານ 50–200 μs, ຜູ້ດໍາເນີນງານສາມາດບັນລຸຄວາມໄວໄດ້ເຖິງ 75 m/min ໃນການເຊື່ອມອາລູມິນຽມໜາ 1.5 mm ໃນຂະນະທີ່ຮັກສາລະດັບຄວາມພົງ (porosity) ໄວ້ຕໍ່າກວ່າ 0.2%
ມີການບິດເບືອນຈາກຄວາມຮ້ອນໜ້ອຍທີ່ສຸດ ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການເຂົ້າເຖິງຢ່າງເລິກ
ພື້ນຖານດ້ານຟິຊິກຂອງເຂດທີ່ບໍ່ໄດ้ຮັບຜົນກະທົບຈາກຄວາມຮ້ອນຕ່ຳໃນການເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີ
ການເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີຈະຫຼຸດຜ່ອນເຂດທີ່ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກຄວາມຮ້ອນ (HAZ) ໂດຍການລວມເອົາພະລັງງານໃນຄວາມຍາວຄື້ນ 1,060–1,080 nm ເຂົ້າໄປໃນຈຸດຂະໜາດໄມໂຄຣນ. ເມື່ອທຽບກັບຂະບວນການເຊື່ອມແບບອາກທີ່ມີການແຜ່ກະຈາຍຄວາມຮ້ອນອອກຢ່າງກວ້າງຂວາງ, ຄວາມແມ່ນຢຳນີ້ຈະຈຳກັດການບິດເບືອນຈາກຄວາມຮ້ອນໄດ້ເຖິງ 75%, ເຊິ່ງຊ່ວຍຮັກສາຄຸນສົມບັດຂອງວັດສະດຸຕົ້ນສະບັບໄວ້ - ເປັນສິ່ງຈຳເປັນສຳລັບໂລຫະອັລລອຍທີ່ໃຊ້ໃນອາກາດອາວະກາດ ແລະ ອຸປະກອນທາງການແພດ ທີ່ຕ້ອງການຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງໂຄງສ້າງໃນລະດັບຈຸລັງຄະນາ.
ການບັນລຸຄວາມເຂົ້າເຖິງຢ່າງເລິກດ້ວຍເທັກນິກການເຊື່ອມແບບ Keyhole
ການ ຜົນກະທົບແບບ keyhole ອະນຸຍາດໃຫ້ເຂົ້າເຖິງຄວາມເລິກໄດ້ເຖິງ 15 mm ໃນເຫຼັກ ແລະ 25 mm ໃນອາລູມິນຽມ. ເມື່ອຄວາມເຂັ້ມຂັ້ນຂອງເລເຊີເກີນ 1 MW/cm², ການເດືອດຈະເຮັດໃຫ້ເກີດຖ້ຳທີ່ເຕັມໄປດ້ວຍພາດສະມາ ເຊິ່ງຈະນຳພະລັງງານເຂົ້າໄປໃນວຽກງານຢ່າງເລິກ. ສິ່ງນີ້ສ້າງສັດສ່ວນຄວາມເລິກຕໍ່ຄວາມກວ້າງ 10:1 - ເກີນຂອບເຂດຂອງການເຊື່ອມແບບອາກຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ - ໃນຂະນະທີ່ຮັກສາເຂດການລວມຕົວໃຫ້ແຄບລົງ 30%.
ກໍລະນີສຶກສາ: ການເຊື່ອມໂລຫະອັລລອຍໃນອາກາດອາວະກາດດ້ວຍການບິດເບືອນທີ່ຫຼຸດລົງ
ການສຶກສາປີ 2022 ທີ່ອີງໃສ່ການຈຳລອງສຳລັບຊິ້ນສ່ວນ Ti-6Al-4V ແມ່ນສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີໄດ້ຫຼຸດຕົ້ນທຶນການຂຶ້ນຮູບຄືນຫຼັງການເຊື່ອມລົງ 280 ໂດລາຕໍ່ໜ່ວຍ. ໂດຍໃຊ້ເລເຊີໄຍແກ້ວ 4 kW ພ້ອມກັບການເຢັນແບບປັບຕົວ, ວິສະວະກອນສາມາດຈຳກັດການເບີ່ງບາດໃນການປະສົມໃບພັດເທີບາຍນ້ຳໄດ້ເຖິງ 0.12 mm—ຕ່ຳກວ່າການເຊື່ອມດ້ວຍຄົມພາວຸ 65%—ແລະ ຍົກເລີກເວລາເຮັດວຽກຄືນ 3.2 ຊົ່ວໂມງຕໍ່ຊິ້ນ.
ຂໍ້ດີຂອງການເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີເມື່ອທຽບກັບການເຊື່ອມດ້ວຍຄົມພາວຸ ສຳລັບວັດສະດຸບາງ ແລະ ວັດສະດຸທີ່ອ່ອນໄຫວຕໍ່ຄວາມຮ້ອນ
ສຳລັບວັດສະດຸທີ່ມີຄວາມໜາຕ່ຳກວ່າ 1 mm ເຊັ່ນ: ໂລຫະບາງສຳລັບຖ່ານໄຟຟ້າ ແລະ ໂຮງງານຜະລິດເຊັນເຊີ, ການເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີມີຂໍ້ດີຫຼາຍ:
| ພາລາມິເຕີ | ການແຮ່ດ້ວຍເສັ້ນແຫວ | ການເຊື່ອມດ້ວຍຄົມພາວຸ |
|---|---|---|
| ປະລິມານຄວາມຮ້ອນ (J/mm) | 25–100 | 300–600 |
| ຄວາມເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະເກີດການເບີ່ງບາດ | 8% | 42% |
| ຄວາມໄວຂອງຂະບວນການ (m/min) | 6–12 | 1.5–3 |
ການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນແບບທ້ອງຖິ່ນຊ່ວຍປ້ອງກັນການເຜົາລະຫວ່າງໃນຊີມສະແຕນເລດ 0.2 mm ໃນຂະນະທີ່ບັນລຸຄວາມສອດຄ່ອງຂອງຄວາມແຮງຕໍ່ >95% - ສຳຄັນສຳລັບການຜະລິດອຸປະກອນ MEMS ແລະ ອຸປະກອນໄຟຟ້າທີ່ຍືດຫຍຸ່ນ
ເຕັກໂນໂລຊີພື້ນຖານ: ປະເພດເຄື່ອງເລເຊີໃນເຄື່ອງເຊື່ອມເລເຊີທີ່ທັນສະໄໝ
ເຄື່ອງເຊື່ອມເລເຊີທີ່ທັນສະໄໝນຳໃຊ້ເລເຊີແຕ່ລະປະເພດທີ່ຖືກອອກແບບມາສຳລັບວັດສະດຸ, ຄວາມໜາ ແລະ ຄວາມຕ້ອງການດ້ານຄວາມແມ່ນຍຳທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ແຕ່ລະເຕັກໂນໂລຊີມີການຖ່ວງດຸນລະຫວ່າງປະສິດທິພາບ, ຄຸນນະພາບຂອງແສງ, ແລະ ເຂດການນຳໃຊ້, ເຊິ່ງອະນຸຍາດໃຫ້ຜູ້ຜະລິດສາມາດຈັບຄູ່ປະສິດທິພາບຂອງລະບົບກັບເປົ້າໝາຍການຜະລິດ.
ເລເຊີໄຍ: ການຄອບງຳໃນການນຳໃຊ້ອຸດສາຫະກຳຍ້ອນປະສິດທິພາບ
ເລເຊີໄຍຄອບງຳການນຳໃຊ້ໃນອຸດສາຫະກຳຍ້ອນມີປະສິດທິພາບພະລັງງານສູງຂຶ້ນ 30–50% ກ່ວາລະບົບ CO₂ (ວາລະສານດ້ານການປຸງແຕ່ງວັດສະດຸ 2023). ຮູບແບບຂອງມັນທີ່ເປັນແບບຂອງແຂງຮັບປະກັນການບຳລຸງຮັກສາຕ່ຳ ແລະ ຄຸນນະພາບຂອງແສງທີ່ດີເລີດ, ເໝາະສຳລັບການເຊື່ອມທີ່ເຈາະເລິກໃນສະແຕນເລດ ແລະ ໂລຫະອາລູມິນຽມໃນອຸດສາຫະກຳລົດຍົນ ແລະ ການຜະລິດແຜ່ນໂລຫະ
ເລເຊີດິດສະກ໌: ຖ່ວງດຸນລະຫວ່າງພະລັງງານ ແລະ ຄຸນນະພາບຂອງແສງ
ເລເຊີດິສກ໌ ສາມາດຜະລິດຜົນໄຟຟ້າອັນສູງ (8–16 kW) ໂດຍໃຊ້ຈານກົງໄຟຟ້າທີ່ຫມຸນໄດ້, ເຊິ່ງຮັກສາຄຸນນະພາບຂອງແສງເລເຊີໃຫ້ໃກ້ຄຽງກັບຂອດການເບນ (diffraction-limited). ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ມັນເໝາະສຳລັບການເຊື່ອມວັດຖຸທີ່ໜາເຖິງ 25 mm ໃນການຕໍ່ເຮືອ ແລະ ເຄື່ອງຈັກໜັກ, ໂດຍສາມາດບັນລຸຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງການເຊື່ອມໄດ້ຕ່ຳກວ່າ ±0.1 mm ໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ຄວບຄຸມ.
ເລເຊີ CO₂: ການນຳໃຊ້ທີ່ຈຳກັດໃນການເຊື່ອມວັດສະດຸທີ່ບໍ່ແມ່ນໂລຫະ
ເຖິງແມ່ນວ່າຈະຖືກແທນທີ່ໃນການປຸງແຕ່ງໂລຫະ, ເລເຊີ CO₂ ຍັງຄົງມີປະສິດທິຜົນສຳລັບໂພລີເມີ, ໂພລີແອຄຣິລິກ ແລະ ເຊລາມິກ ເນື່ອງຈາກຄວາມຍາວຄື້ນ 10.6 μm ຂອງມັນ, ເຊິ່ງຊ່ວຍເພີ່ມການດູດຊຶມໃນວັດສະດຸທີ່ບໍ່ນຳໄຟຟ້າ. ມັນສາມາດສ້າງຄວາມແຮງຂອງການເຊື່ອມໄດ້ 12–18 MPa ໃນການປະກອບອຸປະກອນການແພດຈາກໂພລີເມີ (Advanced Joining Quarterly 2023).
ເລເຊີໂດຍກົງຈາກໄດໂອດ ແລະ ເລເຊີສະຖານະແຂງ: ຕົວເລືອກທີ່ກຳລັງເກີດຂຶ້ນ
ເລເຊີດີໂອໄດອອດໂດຍກົງປະຢັດຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໄດ້ປະມານ 40 ເປີເຊັນ ເມື່ອທຽບກັບລະບົບໄຍແກ້ວ ເນື່ອງຈາກມັນມີເສັ້ນທາງແສງສະຫວ່າງທີ່ງ່າຍກວ່າ. ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ເລເຊີເຫຼົ່ານີ້ເຮັດວຽກໄດ້ດີສຳລັບສິ່ງຕ່າງໆທີ່ບໍ່ຕ້ອງການພະລັງງານຫຼາຍ, ເຊັ່ນ: ການເຊື່ອມຕອບຖ່ານໄຟ. ນອກນັ້ນຍັງມີເລເຊີສະຫຼັກຄົນລວມທີ່ປະສົມຜະສານຜຶກຜ້າ Nd:YAG ກັບລະບົບສົ່ງຜ່ານໄຍແກ້ວ. ເຫຼົ່ານີ້ສາມາດເຮັດການເຊື່ອມຂະຫນາດຈຸລະພາກກັບໂລຫະປະສົງທອງແດງ ໃນຂະນະທີ່ຮັກສາປະລິມານຄວາມຮ້ອນໃຕ້ 50 ຈູວຕໍ່ຕາລາງເຊັນຕີແມັດ. ຄວາມແນ່ນອນຂອງປະເພດນີ້ມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍໃນການຫຸ້ມຫໍ່ຊິລິໂຄນ ແລະ ໃນການເຮັດວຽກກັບອົງປະກອບໄຟຟ້າທີ່ຖືກຈັດວາງຢ່າງຫນາແຫນ້ນ ໂດຍທີ່ຄວາມຮ້ອນຫຼາຍເກີນໄປຈະເຮັດໃຫ້ເກີດບັນຫາ.
ການປະດິດສ້າງ ແລະ ແນວໂນ້ມໃນອະນາຄົດຂອງເຕັກໂນໂລຊີການເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີ
ເຊັນເຊີອັດສະຈັກ ແລະ ການຄວບຄຸມຂະບວນການທີ່ຂັບເຄື່ອນດ້ວຍ AI
ຕາມການຄົ້ນຄວ້າຈາກສະຖາບັນ Fraunhofer ກ່ອນປີ 2023, ລະບົບຕິດຕາມທີ່ໃຊ້ປັນຍາປະດິດສ້າງໄດ້ຫຼຸດຜ່ອນຂໍ້ບົກພ່ອງລົງໄດ້ປະມານ 32 ເປີເຊັນ ເມື່ອທຽບກັບການຄວບຄຸມດ້ວຍມືຂອງມະນຸດ. ສິ່ງໃດທີ່ເຮັດໃຫ້ລະບົບເຫຼົ່ານີ້ມີປະສິດທິຜົນສູງ? ພວກມັນຕິດຕາມຂະບວນການເຊື່ອມຢ່າງໃກ້ຊິດໂດຍໃຊ້ກ້ອງຖ່າຍຮູບຄວາມໄວສູງຮ່ວມກັບເຊັນເຊີແສງແດດ. ເມື່ອມີບາງສິ່ງບາງຢ່າງຜິດພາດ, ພວກມັນຈະປັບປຸງຄວາມເຂັ້ມຂັ້ນ ຫຼື ຄວາມເຂັ້ມຂອງລັງສີເລເຊີພາຍໃນພຽງແຕ່ຫ້າມິນລິວິນາທີຫຼັງຈາກພົບບັນຫາ. ຜູ້ຜະລິດຊື່ໃຫຍ່ໄດ້ເລີ່ມນຳໃຊ້ແບບຈຳລອງທີ່ໃຊ້ເຄື່ອງຈັກຮຽນຮູ້ (machine learning) ທີ່ໄດ້ຮັບການຝຶກອົບຮົມມາຈາກລ້ານໆ ການສະແດງຜົນທີ່ຖືກຈຳລອງ. ແບບຈຳລອງເຫຼົ່ານີ້ຊ່ວຍປັບແຕ່ງການຕັ້ງຄ່າຕ່າງໆ ໂດຍສະເພາະສຳລັບວັດສະດຸທີ່ຍາກເຊັ່ນ: ວັດສະດຸປະສົມລະຫວ່າງໄທເທນຽມ ແລະ ອາລູມິນຽມ ທີ່ກຳລັງກາຍເປັນທີ່ນິຍົມເພີ່ມຂຶ້ນໃນການຜະລິດທີ່ທັນສະໄໝ.
ລະບົບການເຊື່ອມເລເຊີ-ອາກໄຟຟ້າປະສົມ ສຳລັບຄວາມຍືດຍຸ່ນທີ່ດີຂຶ້ນ
ການປະສົມຜະສານການເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີ ກັບ ການເຊື່ອມດ້ວຍອາກເຊື່ອມລວມທັງກາຊ (GMAW) ຊ່ວຍໃຫ້ສາມາດຮັບມືກັບຄວາມບາດເຈັບຂອງຂໍ້ຕ่อໄດ້ດີຂຶ້ນ ໃນຂະນະທີ່ເພີ່ມຄວາມເລິກຂອງການເຊື່ອມເຂົ້າໄປເຖິງ 18% ໃນແຜ່ນເຫຼັກໜາ. ວິທີການຮ່ວມນີ້ຮັກສາຄວາມຖືກຕ້ອງດ້ານຕຳແໜ່ງໄດ້ 0.1 mm ແລະ ຖືກພິສູດໃນການຜະລິດເຄື່ອງຈັກໜັກວ່າ ສາມາດຫຼຸດເວລາການຂຶ້ນຮູບຫຼັງຈາກການເຊື່ອມລົງໄດ້ 41% (ວາລະສານດ້ານເຕັກໂນໂລຢີການປຸງແຕ່ງວັດສະດຸ 2023)
ເລເຊີພັນສະຫຼຸບໄວສຸດ ສຳລັບການນຳໃຊ້ໃນການເຊື່ອມຂະໜາດຈຸລະພາກ
ເລເຊີພັນສະຫຼຸບແບບພິໂຄວິນາທີ ສາມາດສ້າງເສັ້ນເຊື່ອມທີ່ກວ້າງ 50 μm ໃນອຸປະກອນການແພດ, ໂດຍຜະລິດຄວາມເຄັ່ງຕຶງດ້ານຄວາມຮ້ອນໜ້ອຍກວ່າລະບົບນາໂນວິນາທີ 79%. ເນື່ອງຈາກຄວາມຕ້ອງການການປິດຜນຶກຢ່າງສົມບູນໃນຂະແໜງໄມໂຄຣອີເລັກໂທຣນິກສ໌ເພີ່ມຂຶ້ນ, Samsung ໄດ້ລາຍງານວ່າ ມີການເພີ່ມຂຶ້ນ 15% ໃນການຜະລິດແບັດເຕີຣີໂທລະສັບສະມາດຟອນ ຫຼັງຈາກນຳໃຊ້ເລເຊີໄວສຸດໃນປີ 2024
ການວິເຄາະຂໍ້ຂັດແຍ້ງ: ຕົ້ນທຶນ ເທີຍບັນລຸຜົນຕອບແທນການລົງທຶນ (ROI) ຂອງລະບົບເລເຊີຮຸ່ນຕໍ່ໄປ
ຖ້າວ່າການລົງທຶນເບື້ອງຕົ້ນສູງຂຶ້ນ 28–35%, ແຕ່ລະບົບເລເຊີຮຸ່ນຕໍ່ໄປສາມາດໃຫ້ຜົນຕອບແທນການລົງທຶນ (ROI) ເฉລີ່ຍພາຍໃນ 18 ເດືອນ ເນື່ອງຈາກ:
| ປັດຈຳ | ຜົນກະທົບຕໍ່ການຫຼຸດຕົ້ນທຶນ |
|---|---|
| ການໝື່ນໃຊ້ພະລັງງານ | ຫຼຸດລົງ 19–22% |
| ຂອງເສຍວັດຖຸດິບ | ຫຼຸດລົງ 37% |
| ໄລຍະການບໍາລຸງຮັກສາ | ອາຍຸການໃຊ້ງານຍາວກວ່າ 2.8 ເທົ່າ |
ການສຳຫຼວດປີ 2024 ຂອງຜູ້ຜະລິດ 412 ລາຍພົບວ່າ 73% ເຫັນວ່າລະບົບເລເຊີທີ່ມີ AI ແມ່ນສຳຄັນ, ໂດຍກ່າວເຖິງການປະຢັດຕົ້ນທຶນການຜະລິດປະຈຳປີ 9–14%. ແຕ່ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຜູ້ວິພາກວິຈານໄດ້ສັງເກດເຫັນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການເຊື່ອມຕໍ່ມັກຈະຂ້າມ $220k, ເຮັດໃຫ້ມີອຸປະສັກຕໍ່ການດຳເນີນງານຂະໜາດນ້ອຍໃນການທົດສອບໂປຣແທັກອາກາດ ແລະ ການຜະລິດລົດຍົນແບບກຳຫນົດເອງ.
ຄຳຖາມທີ່ຖືກຖາມບໍ່ວ່າເລື່ອງ ເຕັກໂນໂລຊີການເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີ
ການເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີໃຊ້ເພື່ອຫຍັງ?
ການເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີມັກຈະຖືກນຳໃຊ້ໃນຂະແໜງການຜະລິດທີ່ຕ້ອງການຄວາມແນ່ນອນ ແລະ ການຄວບຄຸມສູງ, ເຊັ່ນ: ໃນອຸດສາຫະກຳດ້ານເອເລັກໂທຣນິກ, ລົດຍົນ, ອາກາດອາວະກາດ ແລະ ການແພດ.
ການເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຕົ້ນທຶນການຜະລິດໄດ້ແນວໃດ?
ການເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຕົ້ນທຶນການຜະລິດໂດຍການຫຼຸດຂັ້ນຕອນການຂຶ້ນຮູບຫຼັງການເຊື່ອມ, ເພີ່ມປະສິດທິພາບ ແລະ ຫຼຸດຜ່ອນຂອງເສຍວັດສະດຸ.
ມີຂໍ້ຈຳກັດໃດໆຕໍ່ການເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີບໍ?
ການເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີອາດຈະມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍເບື້ອງຕົ້ນທີ່ສູງກວ່າ ແລະ ຕ້ອງການການຄວບຄຸມແບບແນ່ນອນ ແລະ ການປັບຈຸດປະສົງໃຫ້ເໝາະສົມ, ເຊິ່ງອາດຈະເປັນໄປໄດ້ຍາກຖ້າຂາດອຸປະກອນ ແລະ ຄວາມຊຳນິຊຳນານທີ່ເໝາະສົມ.
ການເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມບໍ?
ແມ່ນ, ການເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີຖືກຈັດວ່າເປັນມິດຕໍ່ສິ່ງແວດລ້ອມ ເນື່ອງຈາກມັນຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນການໃຊ້ພະລັງງານ ແລະ ຂີ້ເຫຍື້ອຂອງວັດສະດຸໃນຂະບວນການຜະລິດ.
ມີຄວາມກ້າວໜ້າຫຍັງແດ່ໃນດ້ານເຕັກໂນໂລຢີການເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີ?
ຄວາມກ້າວໜ້າທີ່ຜ່ານມາລວມມີ ການຄວບຄຸມຂະບວນການດ້ວຍ AI, ລະບົບເລເຊີ-ອາກສາມະຜັນ, ເລເຊີພິລສ໌ຄວາມໄວສູງ, ແລະ ການເຊື່ອມຕໍ່ເຊັນເຊີອັດສະຈັກເພື່ອປັບປຸງຄວາມແມ່ນຍຳ ແລະ ປະສິດທິພາບ.
ສາລະບານ
- ຄວາມແມ່ນຍຳ ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການເຮັດຊ້ຳທີ່ບໍ່ມີໃຜທັດແຍງໃນການເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີ
-
ຄວາມໄວສູງ, ປະສິດທິພາບ ແລະ ການເພີ່ມປະສິດທິພາບດ້ານພະລັງງານ
- ການເຊື່ອມທີ່ມີຄວາມໄວສູງ ໂດຍການຈັດສົ່ງພະລັງງານຢ່າງເຂັ້ມຂຸ້ນ
- ຂໍ້ດີດ້ານປະລິມານການຜະລິດໃນສະພາບແວດລ້ອມການຜະລິດຈຳນວນຫຼວງຫຼາຍ
- ການປຽບທຽບປະສິດທິພາບດ້ານພະລັງງານລະຫວ່າງເລເຊີແບບເສັ້ນໃຍ, ແບບດິດກ໌ ແລະ ແບບ CO₂
- ແນວໂນ້ມ: ການຜະສົມຜະສານກັບລະບົບຫຸ່ນຍົນ ເພື່ອການດໍາເນີນງານຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ
- ຍຸດທະສາດ: ການປັບຈຸດປະສົງໃຫ້ໄດ້ຄວາມໄວໃນການເຊື່ອມສູງສຸດ ໂດຍບໍ່ມີການສູນເສຍຄຸນນະພາບ
-
ມີການບິດເບືອນຈາກຄວາມຮ້ອນໜ້ອຍທີ່ສຸດ ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການເຂົ້າເຖິງຢ່າງເລິກ
- ພື້ນຖານດ້ານຟິຊິກຂອງເຂດທີ່ບໍ່ໄດ้ຮັບຜົນກະທົບຈາກຄວາມຮ້ອນຕ່ຳໃນການເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີ
- ການບັນລຸຄວາມເຂົ້າເຖິງຢ່າງເລິກດ້ວຍເທັກນິກການເຊື່ອມແບບ Keyhole
- ກໍລະນີສຶກສາ: ການເຊື່ອມໂລຫະອັລລອຍໃນອາກາດອາວະກາດດ້ວຍການບິດເບືອນທີ່ຫຼຸດລົງ
- ຂໍ້ດີຂອງການເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີເມື່ອທຽບກັບການເຊື່ອມດ້ວຍຄົມພາວຸ ສຳລັບວັດສະດຸບາງ ແລະ ວັດສະດຸທີ່ອ່ອນໄຫວຕໍ່ຄວາມຮ້ອນ
- ເຕັກໂນໂລຊີພື້ນຖານ: ປະເພດເຄື່ອງເລເຊີໃນເຄື່ອງເຊື່ອມເລເຊີທີ່ທັນສະໄໝ
- ການປະດິດສ້າງ ແລະ ແນວໂນ້ມໃນອະນາຄົດຂອງເຕັກໂນໂລຊີການເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີ
- ຄຳຖາມທີ່ຖືກຖາມບໍ່ວ່າເລື່ອງ ເຕັກໂນໂລຊີການເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີ
