เครื่องเชื่อมเลเซอร์มีการรับประกันคุณภาพการเชื่อมอย่างไร

การควบคุมพารามิเตอร์ของเลเซอร์อย่างแม่นยำเพื่อให้ได้คุณภาพการเชื่อมที่สม่ำเสมอ

อุปกรณ์การเชื่อมด้วยเลเซอร์ในปัจจุบันสามารถสร้างรอยต่อที่แข็งแรงและสะอาดได้ เมื่อผู้ปฏิบัติงานตั้งค่าพารามิเตอร์ได้อย่างเหมาะสม มีตัวแปรหลักสามประการที่ส่งผลต่อคุณภาพของการเชื่อมอย่างมาก ได้แก่ ระดับกำลังไฟ ซึ่งสามารถปรับได้ตั้งแต่ 500 วัตต์ ไปจนถึง 6,000 วัตต์ ความเร็วในการเคลื่อนที่ ตั้งแต่ 0.5 เมตรต่อนาที ไปจนถึง 20 เมตรต่อนาที และตำแหน่งที่ลำแสงเลเซอร์โฟกัสลงบนวัสดุ โดยมีความแม่นยำ ±0.1 มิลลิเมตร ตามการวิจัยที่เผยแพร่เมื่อปีที่แล้วในวารสาร Journal of Advanced Manufacturing พบว่า การเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยเกิน 5% จากค่าเป้าหมายในพารามิเตอร์ใดๆ ก็ตาม อาจทำให้โอกาสเกิดรูพรุนภายในรอยเชื่อมอลูมิเนียมเพิ่มขึ้นประมาณ 34% ซึ่งถือเป็นประเด็นสำคัญสำหรับผู้ที่ทำงานกับชิ้นส่วนอลูมิเนียม

อิทธิพลของกำลังเลเซอร์ ความเร็ว และจุดโฟกัสต่อความลึกของการเจาะและความสมานในการเชื่อม

พลังงานกำหนดปริมาณความร้อนที่ป้อนเข้า (2–10 kJ/cm) ในขณะที่ความเร็วควบคุมระยะเวลาในการปฏิสัมพันธ์ ตัวอย่างเช่น เหล็กสเตนเลสหนา 3 มม. ต้องการพลังงาน 3 กิโลวัตต์ ที่ความเร็ว 4 เมตร/นาที เพื่อให้เกิดการเจาะทะลุอย่างสมบูรณ์ การโฟกัสลำแสงที่ไม่ตรงตำแหน่งจะทำให้ความเข้มข้นของพลังงานลดลงได้ถึง 40% ส่งผลให้เกิดการหลอมรวมไม่สมบูรณ์

การปรับแต่งค่าเครื่องจักรเพื่อให้ได้รอยต่อที่ปราศจากข้อบกพร่อง

การใช้วิธีการออกแบบการทดลอง (DOE) แบบเป็นระบบช่วยลดการปรับค่าโดยการเดาสุ่ม ผู้ปฏิบัติงานให้ความสำคัญกับ:

1. การปรับสมดุลระหว่างพลังงาน (1,200–2,500 วัตต์) และความเร็ว (6–12 เมตร/นาที) เพื่อลดโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนให้น้อยที่สุด
2. การรักษำแหน่งโฟกัสภายในค่าความคลาดเคลื่อน ±0.05 มม.
3. การสอบเทียบหัวฉีดก๊าซเพื่อให้การไหลของอาร์กอนอยู่ในช่วง 15–25 ลิตร/นาที

มาตรการนี้ช่วยลดข้อบกพร่องจากการกระเด็นของละอองโลหะลงได้ 78% ในการประยุกต์ใช้งานการเชื่อมแผ่นบางในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ ตามข้อมูลการทดสอบปี 2024

ผลกระทบของความถี่พัลส์และการไหลของก๊าซป้องกันต่อเสถียรภาพของกระบวนการ

ความถี่พัลส์ (20–500 Hz) ช่วยป้องกันการร้อนเกินในโลหะผสมที่ไวต่อความร้อน เช่น แมกนีเซียม เมื่อรวมกับการสั่นสะเทือนลำแสงขนาด 20 µm เทคนิคนี้สามารถลดอุณหภูมิสูงสุดลงได้ 210°C ขณะที่ยังคงประสิทธิภาพการเชื่อมต่ออยู่ที่ 95% การป้องกันด้วยแก๊สไม่เพียงพอ (<10 ลิตร/นาที) จะทำให้เกิดข้อบกพร่องจากการออกซิเดชันเพิ่มขึ้น 6 เท่าในการเชื่อมไทเทเนียม

กรณีศึกษา: การปรับแต่งพารามิเตอร์ในการเชื่อมเลเซอร์สำหรับอุตสาหกรรมยานยนต์

ผู้จัดจำหน่ายระดับที่ 1 ลดความไม่สม่ำเสมอของการเชื่อมในถาดแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าได้ 91% โดยใช้ระบบควบคุมกำลังแบบปรับตัว (การปรับกำลัง 800–1,400 วัตต์) และความเร็วในการสแกน 0.8 มม./วินาที ระบบตรวจสอบอุณหภูมิแบบเรียลไทม์ช่วยควบคุมความหนาของชั้นอินเตอร์เมทัลลิกให้อยู่ต่ำกว่า 5 µm

แนวโน้ม: อัลกอริธึมที่ขับเคลื่อนด้วยปัญญาประดิษฐ์สำหรับการปรับพารามิเตอร์เลเซอร์แบบเรียลไทม์

เครือข่ายประสาทเทียมสามารถคาดการณ์พารามิเตอร์ที่เหมาะสมที่สุดภายในเวลา <50 มิลลิวินาที โดยใช้ข้อมูลนำเข้าจากระบบตรวจสอบหลายเซ็นเซอร์ การทดสอบมาตรฐานในปี 2023 แสดงให้เห็นว่า ระบบเหล่านี้สามารถเพิ่มอัตราความสำเร็จของการเชื่อมรอบแรกเป็น 99.2% จากการเชื่อมยานยนต์จำนวน 12,000 จุด

ออปติกส์ขั้นสูงและระบบส่งลำแสงเลเซอร์เพื่อประสิทธิภาพการเชื่อมที่เสถียร

บทบาทของคุณภาพลำแสงและออปติกส์การส่งผ่านในการสร้างรอยเชื่อมที่สม่ำเสมอ

อุปกรณ์ออปติกส์สำหรับส่งลำแสงที่มีคุณภาพดีจะช่วยให้มั่นใจได้ว่าพลังงานจะกระจายอย่างสม่ำเสมอเมื่อใช้เครื่องเชื่อมเลเซอร์ เลนส์โฟกัสที่มีความแม่นยำสูงสามารถทำให้ขนาดจุดเล็กกว่า 50 ไมครอน และกระจกสะท้อนที่มีความแม่นยำสูงจะนำทางลำแสงได้อย่างถูกต้องแม่นยำ โดยปกติเบี่ยงเบนจากแนวไม่เกินประมาณ 0.1 องศา มีการกล่าวถึงเทคโนโลยีออปติกส์แบบปรับตัวได้ในงานศึกษาเมื่อปี 2024 ที่เกี่ยวกับกระบวนการเลเซอร์ ซึ่งสามารถเปลี่ยนรูปร่างของลำแสงแบบเรียลไทม์เพื่อชดเชยความแตกต่างของวัสดุ ช่วยลดปัญหารูพรุนในรอยเชื่อมอลูมิเนียมลงได้ประมาณ 40% ซึ่งถือว่าน่าประทับใจมาก ระบบประเภทนี้ทำงานได้ดีกับแผ่นเหล็กที่มีความหนาตั้งแต่ 0.5 มิลลิเมตร ไปจนถึง 6 มิลลิเมตร สามารถเชื่อมแบบผ่านเดียวได้โดยที่โลหะหลอมละลายทะลุผ่านทั้งหมดโดยไม่จำเป็นต้องผ่านหลายรอบ อย่างไรก็ตาม วัสดุที่หนากว่าอาจต้องมีการปรับแต่งเพิ่มเติมขึ้นอยู่กับการใช้งานเฉพาะเจาะจง

ความท้าทายในการรักษาระดับลำแสงและความแม่นยำของการโฟกัส

การรักษาระดับลำแสงยังคงเป็นเรื่องที่ท้าทาย โดยเลนส์เทอร์มอลทำให้จุดโฟกัสเคลื่อนที่ได้สูงสุดถึง 12 ไมครอนต่อ 100 วัตต์ วิธีแก้ปัญหาล่าสุดมีการรวมออพติกส์ที่ระบายความร้อนด้วยน้ำและระบบปรับระดับแบบแอคทีฟที่สามารถชดเชยได้แบบเรียลไทม์ การวิเคราะห์ในปี 2023 แสดงให้เห็นว่าระบบนี้สามารถลดข้อบกพร่องที่เกิดจากระดับลำแสงได้ถึง 60% ในการดำเนินงานเชื่อมอย่างต่อเนื่อง

ความก้าวหน้าในระบบส่งผ่านไฟเบอร์ออปติกและระบบสแกน

ระบบส่งผ่านไฟเบอร์ออปติกในปัจจุบันรองรับกำลังงานได้ถึง 6 กิโลวัตต์ โดยมีการสูญเสียพลังงานน้อยกว่า 0.1 เดซิเบลต่อกิโลเมตร ทำให้สามารถผสานรวมกับหุ่นยนต์ได้อย่างยืดหยุ่น นวัตกรรมต่าง ๆ เช่น การเชื่อมแบบวอบเบิล (wobble welding) ใช้การสั่นสะเทือนของลำแสงในรูปวงกลมเพื่อทำให้หลุมละลายมีความเสถียร ซึ่งช่วยขยายช่วงพารามิเตอร์ได้เพิ่มขึ้น 35% สำหรับชิ้นส่วนที่มีการประกอบที่แตกต่างกัน

การตรวจสอบแบบเรียลไทม์และการตอบสนองแบบปรับตัวเพื่อป้องกันข้อบกพร่อง

อุปกรณ์การเชื่อมด้วยเลเซอร์รุ่นล่าสุดนี้ได้รวมแถวดิโอดถ่ายแสง (photodiode arrays) พร้อมกับระบบออพติคัลโคฮีเรนซ์โทโมกราฟี หรือที่เรียกกันสั้นๆ ว่า OCT เข้าไว้ด้วยกัน เพื่อตรวจสอบความลึกของการเชื่อมในระดับไมครอน โดยทั่วไปแล้ว ดิโอดถ่ายแสงจะตรวจจับการแผ่รังสีพลาสมาที่เกิดขึ้นขณะทำการเชื่อม ส่วนระบบ OCT จะทำงานโดยการสะท้อนแสงเพื่อดูว่ามีอะไรเกิดขึ้นใต้ผิวโลหะในระหว่างกระบวนการ การใช้งานทั้งสองระบบนี้พร้อมกันทำให้ช่างเชื่อมสามารถตรวจสอบได้ว่าโลหะหลอมรวมกันลึกเพียงใด โดยปกติจะมีความแม่นยำอยู่ในช่วงประมาณบวกหรือลบ 5 ไมครอน ความแม่นยำระดับนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการต่อแท็บแบตเตอรี่ เพราะการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยของความลึกที่มากกว่า 0.1 มิลลิเมตร อาจนำไปสู่จุดอ่อนที่อาจเกิดการเสียหายในภายหลัง

ระบบตรวจสอบทำงานร่วมกับอัลกอริทึมการควบคุมอัจฉริยะ ซึ่งจะปรับตั้งค่าเลเซอร์โดยอัตโนมัติทุกครั้งที่ตรวจพบความผิดปกติเกินกว่าขีดจำกัดที่กำหนด การวิจัยล่าสุดจากภาคอุตสาหกรรมยานยนต์ในปี 2023 แสดงให้เห็นผลลัพธ์ที่น่าประทับใจอย่างมาก โดยกลไกการตอบสนองเหล่านี้สามารถลดปัญหาเรื่องรูพรุนได้ประมาณสองในสามระหว่างกระบวนการเชื่อมชิ้นส่วนโครงรถ โดยพวกเขาทำสำเร็จผ่านการเปลี่ยนระดับพลังงานและปรับความถี่ของพัลส์เลเซอร์ขณะทำงานในบริเวณที่ทับซ้อนกันซึ่งเป็นจุดที่ท้าทาย แก่นแท้ของระบบทั้งหมดนี้คือซอฟต์แวร์การเรียนรู้ของเครื่องขั้นสูง ที่วิเคราะห์ภาพความร้อนและตรวจสอบการแผ่รังสีแสงจากบริเวณที่ทำการเชื่อม เพื่อกำหนดตำแหน่งลำเลเซอร์อย่างแม่นยำที่สุดเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด

การติดตามว่ารอยเชื่อมมีอายุการใช้งานยาวนานเพียงใด และมีความลึกเท่าไร จะช่วยรักษาระดับการป้อนความร้อนให้คงที่ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญมากในการป้องกันปัญหาการหลอมรวมไม่สมบูรณ์ที่รบกวนการทำงาน ระบบระดับสูงบางระบบจะตรวจสอบรูปร่างของบริเวณที่ละลายพร้อมกับอุณหภูมิแบบอินฟราเรด และจะแจ้งเตือนหากช่วงเวลาที่ค้างไว้ (dwell time) ไม่อยู่ในช่วง 0.8 ถึง 1.2 วินาที สำหรับงานเหล็กสเตนเลส การตั้งจังหวะเวลาให้ถูกต้องนี้จะช่วยป้องกันการเกิดรอยต่อเย็น (cold laps) และรักษาระดับผลผลิตของการเชื่อมรอบแรกไว้ที่ประมาณ 98% แม้จะดำเนินการเชื่อมหลายพันครั้งต่อวันบนสายการผลิต ก็ตาม อย่างไรก็ตาม บางโรงงานรายงานตัวเลขที่ต่ำกว่าเล็กน้อย ขึ้นอยู่กับการติดตั้งอุปกรณ์และประสบการณ์ของผู้ปฏิบัติงาน

ความจริงก็คือ แม้จะมีความก้าวหน้ามากมายในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ระบบโฟโตไดโอดยังคงมีปัญหาในการแยกแยะรายละเอียดเมื่อความเร็วการเชื่อมเกิน 15 เมตรต่อนาที ที่ความเร็วสูงขนาดนั้น เซ็นเซอร์ไม่สามารถสุ่มตัวอย่างข้อมูลได้เร็วพอที่จะตามทันการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการได้ การประมวลผลแบบเรียลไทม์ด้วย AI ที่ขอบเครือข่าย (Edge AI) อาจช่วยแก้ปัญหานี้ได้ เนื่องจากช่วยให้สามารถวิเคราะห์ข้อมูลใกล้กับจุดที่เกิดเหตุการณ์จริงมากขึ้น แต่จากการศึกษาล่าสุดในวารสาร Welding Technology Review เมื่อปีที่แล้ว พบว่าเกือบ 8 จากทุก 10 ผู้ผลิตประสบปัญหาในการเชื่อมต่อเทคโนโลยีใหม่นี้เข้ากับระบบควบคุมคุณภาพเดิมของตน ซึ่งถือเป็นอุปสรรคสำคัญ ขณะนี้บริษัทบางแห่งกำลังทดลองผสมผสานเทคโนโลยี OCT เข้ากับกล้อง CMOS ความเร็วสูง การจัดระบบที่รวมกันนี้โดยทฤษฎีควรสามารถแก้ปัญหาเดิมๆ ได้หลายประการ โดยการรวมข้อมูลจากแหล่งต่างๆ เข้าด้วยกันพร้อมกัน ทำให้ผู้ปฏิบัติงานมองเห็นภาพที่ชัดเจนยิ่งขึ้นว่าเกิดอะไรขึ้นระหว่างการผลิต

การควบคุมกระบวนการทางสถิติและการเพิ่มประสิทธิภาพโดยอาศัยข้อมูลในกระบวนการเลเซอร์เชื่อม

การประยุกต์ใช้ SPC ในการควบคุมคุณภาพการเชื่อมด้วยเลเซอร์

การควบคุมกระบวนการทางสถิติ หรือที่เรียกว่า SPC เป็นเครื่องมือที่ช่วยให้ผู้ผลิตสามารถควบคุมกระบวนการผลิตให้อยู่ในช่วงความแปรปรวนประมาณ 2% สำหรับปัจจัยสำคัญ เช่น พลังงานเลเซอร์ซึ่งโดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 1.2 ถึง 6 กิโลวัตต์ และความเร็วในการเคลื่อนที่ที่อยู่ในช่วง 2 ถึง 10 เมตรต่อนาที ระบบเหล่านี้จะวิเคราะห์ข้อมูลจากตัวอย่างการเชื่อมประมาณ 120 ถึง 150 ตัวอย่างต่อชั่วโมง เพื่อตรวจจับปัญหาที่อาจเกิดขึ้น เช่น ความลึกของการเชื่อมเกิน 0.3 มิลลิเมตร หรือโปรไฟล์อุณหภูมิเปลี่ยนแปลงมากกว่า 15 องศาเซลเซียส การศึกษาที่ตีพิมพ์เมื่อปีที่แล้วในวารสาร Nature Communications แสดงผลลัพธ์ที่น่าประทับใจ โดยพบว่าเมื่อโรงงานนำ SPC มาใช้ร่วมกับกระบวนการผลิต จะสามารถลดข้อบกพร่องประเภทโพโรซิตี้ได้เกือบสองในสาม เมื่อเทียบกับการตรวจสอบแบบแมนนวลทั่วไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อทำงานกับแผ่นโลหะบาง

แนวทางการเพิ่มประสิทธิภาพพารามิเตอร์กระบวนการโดยอาศัยข้อมูล

ระบบการเชื่อมในปัจจุบันใช้การเรียนรู้ของเครื่องจักร (machine learning) เพื่อจัดการกับข้อมูลจำนวนหลายพันรายการสำหรับงานการเชื่อมแต่ละครั้ง เราพูดถึงทุกอย่างตั้งแต่ขนาดของหลุมละลาย ไปจนถึงอัตราการเย็นตัว โมเดลอัจฉริยะสามารถปรับแต่งค่าต่างๆ เช่น ความยาวของพัลส์ระหว่างครึ่งมิลลิวินาทีถึงยี่สิบมิลลิวินาที และเลื่อนจุดโฟกัสของเลเซอร์เป็นระยะทางเล็กน้อยรอบค่าบวกหรือลบ 0.05 มิลลิเมตร ทั้งหมดนี้เกิดขึ้นภายในเวลาเพียง 50 มิลลิวินาที ทันทีที่ตรวจพบความผิดปกติ การศึกษาเมื่อไม่นานมานี้ชี้ให้เห็นว่า เมื่อผู้ผลิตพึ่งพาการวิเคราะห์ข้อมูลประเภทนี้แทนเทคนิคแบบดั้งเดิม จะได้ผลลัพธ์ที่ดีกว่ามาก ตัวอย่างเช่น อัตราความสำเร็จในการเชื่อมครั้งแรกเพิ่มขึ้นจากประมาณ 72 เปอร์เซ็นต์ โดยใช้วิธีการแบบดั้งเดิม ไปเป็นเกือบ 89 เปอร์เซ็นต์ สำหรับข้อต่อแบบปิดสนิท (hermetically sealed joints) ตามการวิจัยที่เผยแพร่เมื่อปีที่แล้วในวารสาร Journal of Manufacturing Systems

กรณีศึกษา: การลดความแปรปรวนในการเชื่อมแท็บแบตเตอรี่โดยใช้ SPC

ผู้ผลิตแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้ารายหนึ่งได้นำการควบคุมกระบวนการทางสถิติมาใช้ที่โรงงานซึ่งมีสถานีเชื่อมด้วยเลเซอร์จำนวน 16 แห่ง ที่จัดการกับแท็บประมาณ 8,000 ชิ้นต่อชั่วโมง พวกเขาสังเกตเห็นสิ่งที่น่าสนใจเมื่อพิจารณาปริมาณแก๊สป้องกันที่ไหลผ่านเครื่องจักรเหล่านี้ระหว่าง 15 ถึง 25 ลิตรต่อนาที และความสม่ำเสมอของรอยเชื่อมที่วัดได้ประมาณ 3.2 มิลลิเมตร โดยมีความแปรผันเพียงหนึ่งในสิบของมิลลิเมตร หลังจากปรับเปลี่ยนตามความสัมพันธ์นี้ บริษัทพบว่าความจำเป็นในการแก้ไขรอยเชื่อมที่เสียหายลดลงอย่างน่าประทับใจ ลดลงเกือบครึ่งภายในเวลาเพียงหกเดือน ขณะนี้ระบบของพวกเขามีความสามารถในการทำนายล่วงหน้าได้ว่าขั้วไฟฟ้าเริ่มสึกหรอแล้วด้วยความแม่นยำเกือบ 93 เปอร์เซ็นต์ ส่งผลให้หัวฉีดราคาแพงเหล่านี้มีอายุการใช้งานยาวนานขึ้นด้วย โดยเปลี่ยนจากเดิมที่ต้องเปลี่ยนทุกๆ 50,000 ครั้งของการเชื่อม เป็นสามารถใช้งานได้นานถึง 82,000 ครั้งก่อนจะต้องเปลี่ยน

การตรวจสอบโดยไม่ทำลายและการตรวจสอบด้วยระบบวิชันสำหรับการรับรองคุณภาพขั้นสุดท้าย

เครื่องเชื่อมเลเซอร์ใช้ระบบตรวจสอบขั้นสูงที่ไม่ทำลายชิ้นงาน (NDT) และระบบตรวจสอบด้วยภาพเพื่อยืนยันความสมบูรณ์ของการเชื่อมโดยไม่กระทบต่อการทำงานของชิ้นส่วน เทคโนโลยีเหล่านี้ช่วยให้มั่นใจว่าข้อบกพร่องในระดับจุลภาคจะไม่ส่งผลต่อประสิทธิภาพด้านโครงสร้างในงานประยุกต์ที่มีความสำคัญ เช่น การผลิตอากาศยานหรืออุปกรณ์ทางการแพทย์

การใช้การทดสอบด้วยรังสี การทดสอบด้วยคลื่นอัลตราโซนิก และการทดสอบด้วยอนุภาคแม่เหล็กในการประเมินหลังการเชื่อม

การตรวจสอบด้วยรังสีเอกซ์ทำงานโดยการส่งรังสีเอกซ์ผ่านวัสดุเพื่อตรวจจับช่องว่างหรือรอยแตกที่ซ่อนอยู่ สามารถตรวจจับข้อบกพร่องที่เล็กได้ถึง 0.1% ของความหนาของวัสดุ การตรวจสอบด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงใช้วิธีที่ต่างออกไป โดยส่งคลื่นเสียงความถี่สูงไปกระทบพื้นผิวเพื่อค้นหาปัญหาที่อยู่ใต้ชั้นผิวเพียงเล็กน้อย สำหรับผู้ที่ทำงานกับโลหะที่มีส่วนประกอบของเหล็ก การตรวจสอบด้วยอนุภาคแม่เหล็กยังคงเป็นวิธีที่นิยมใช้ในการหารอยแตกที่ลุกล้ำผ่านพื้นผิว อุปกรณ์สมัยใหม่สามารถตรวจจับข้อบกพร่องเกือบทั้งหมดที่ใหญ่กว่าครึ่งมิลลิเมตร ทำให้วิศวกรมั่นใจในผลการประเมิน สิ่งที่ทำให้เทคนิคเหล่านี้มีค่ามากคือความสามารถในการทำงานร่วมกัน แม้เทคนิคเหล่านี้จะไม่ทำลายชิ้นส่วนที่ถูกตรวจสอบ แต่เมื่อนำมารวมกันแล้ว จะช่วยให้ผู้ตรวจสอบเห็นภาพรวมของความแข็งแรงของรอยเชื่อมในหลายมิติ

เทคนิคการตรวจสอบด้วยระบบวิชันสำหรับการตรวจจับข้อบกพร่องบนพื้นผิว

ระบบการตรวจสอบด้วยภาพอัตโนมัติรวมกล้องความละเอียด 10 ล้านพิกเซลเข้ากับอัลกอริธึมการวิเคราะห์สเปกตรัม เพื่อตรวจหารอยบกพร่องบนผิว เช่น รอยแตกร้าวขนาดเล็ก (≥25 ไมครอน) หรือคราบเปื้อนจากการกระเด็น ความก้าวหน้าล่าสุดในเทคโนโลยีการถ่ายภาพแบบไฮเปอร์สเปกตรัม ทำให้สามารถตรวจจับรูปแบบการเกิดออกซิเดชันที่กล้อง RGB ทั่วไปมองไม่เห็น ซึ่งมีความสำคัญต่อวัสดุที่ไวต่อปฏิกิริยา เช่น โลหะผสมไทเทเนียม

การวิเคราะห์เปรียบเทียบ: วิธีการทดสอบโดยไม่ทำลายเพื่อระบุรูพรุนภายในและรอยแตก

การทดสอบด้วยคลื่นอัลตราโซนิกให้สมดุลที่เหมาะสมที่สุดระหว่างความไวในการตรวจจับข้อบกพร่องกับอัตราการผลิตสำหรับการเชื่อมด้วยเลเซอร์ที่มีปริมาณสูง ในขณะที่วิธีการถ่ายภาพรังสียังคงจำเป็นสำหรับชิ้นส่วนอากาศยานที่สำคัญ ซึ่งต้องการการวิเคราะห์ข้อบกพร่องในรูปแบบ 3 มิติ

ส่วน FAQ

พารามิเตอร์หลักใดบ้างที่มีผลต่อคุณภาพของการเชื่อมด้วยเลเซอร์?

พารามิเตอร์หลัก ได้แก่ ระดับกำลังไฟ ความเร็วในการเคลื่อนที่ และโฟกัสของลำแสงเลเซอร์ พารามิเตอร์เหล่านี้ต้องได้รับการควบคุมอย่างแม่นยำเพื่อให้มั่นใจในคุณภาพของการเชื่อมที่เหมาะสมที่สุด

การควบคุมกระบวนการทางสถิติ (SPC) ช่วยเพิ่มคุณภาพของการเชื่อมด้วยเลเซอร์อย่างไร

SPC ช่วยรักษาระบบการผลิตให้อยู่ในช่วงที่แคบ โดยการตรวจสอบข้อมูลอย่างต่อเนื่อง ซึ่งช่วยลดข้อบกพร่องจากการรับประกันว่ารอยเชื่อมมีความสม่ำเสมอ

วิธีการทดสอบแบบไม่ทำลายมีบทบาทอย่างไรในการเชื่อมด้วยเลเซอร์

วิธีการทดสอบแบบไม่ทำลาย เช่น การทดสอบด้วยรังสีเอกซ์ อัลตราโซนิก และการทดสอบด้วยอนุภาคแม่เหล็ก มีความสำคัญต่อการประเมินความสมบูรณ์ของรอยเชื่อมโดยไม่ทำให้ชิ้นส่วนเสียหาย