טכנולוגיית ריתוך לייזר ויישום בתעשיית הרכב

Nov 16, 2021 השאר הודעה

תעשיית הרכב היא תעשייה מוכוונת ייצור שצריכה הרבה עיבוד ובדיקות, והיא גם אחת הענפים שבהם נעשה שימוש רב בטכנולוגיית הלייזר. בטיחות, נוחות, חיסכון באנרגיה והגנה על הסביבה תמיד היו הנושא של התפתחות תעשיית הרכב העולמית. כאחת משיטות העיבוד העיקריות בייצור רכב מודרני, טכנולוגיית הלייזר, הפיתוח שלה הוא בעיקר סביב נושא זה ובשילוב עם מאפייני המומחיות. בשל היתרונות של תהליך ריתוך הלייזר, יעילות גבוהה וגמישות טובה, עם התפיסה ההולכת וגוברת של קל משקל וביצועי בטיחות לרכב, תהליך הריתוך והחיתוך בלייזר יקבל תשומת לב רבה יותר ויעשה שימוש נרחב בתחום תעשיית הרכב.

laser welding

ריתוך היתוך עצמי בלייזר, כלומר שני חלקים או יותר של הריתוך מומסים ולבסוף מתקררים ומתעבים לאחד. שיטת ריתוך זו אינה מצריכה הוספת שטף עזר או חומר מילוי והיא מרותכת לחלוטין יחד באמצעות החומר של חומר העבודה עצמו.

כאשר צפיפות ההספק המוקרנת על ידי נקודת הלייזר על משטח העבודה מגיעה ליותר מ-106W / cm2, החלק מחומם במהירות תחת קרינת הלייזר, וטמפרטורת פני השטח שלו עולה לנקודת הרתיחה תוך זמן קצר מאוד כדי להמיס ולאדות את המתכת. , יוצר חור דק מלא באדי מתכת במתכת הנוזלית. כאשר לחץ הרתיעה של אדי המתכת מאוזן עם מתח הפנים וכוח המשיכה של מתכת נוזלית, החור הקטן לא ימשיך להעמיק וליצור חור קטן עמוק ויציב. מסביב לחור הקטן נמצאת בריכת הריתוך. החור הקטן נע עם הלייזר. לאחר סגירת החור הקטן, ייווצר ריתוך למימוש ריתוך חדירה עמוקה בלייזר.

בייצור מרכבי רכב, השימוש בטכנולוגיית ריתוך לייזר יכול לשפר את הגמישות של עיצוב המוצר, להפחית את עלות הייצור, לשפר את קשיחות מרכב הרכב ולשפר את התחרותיות של המוצרים. ריתוך בלייזר מהיר יותר, כך שהאזור המושפע מהחום של המפרק המרותך קטן יותר משיטות ריתוך אחרות, וכמעט ואין עיוות ריתוך. בדרך זו, המבנה והתאמת גודל מרכב הרכב, השטיחות והאפקט האטימה של מכסה הדלת והדופן הצדדית, התאמה ואיטום של זכוכית השמשה וחלון הרוח וכן החיבור האיכותי. ניתן לשפר במידה ניכרת של לוחות רב-שכבתיים כדי להשיג חוזק מרכב רכב גבוה.

laser processing

בנוסף, מכיוון שגופי רכב מודרניים משתמשים בעיקר בפלטת פלדה מגולוונת או פלדה בעלת חוזק גבוה, אם מאמצים את טכנולוגיית הריתוך הנקודתי המסורתית, בשל הפלטה התלת-שכבתית והגלוון, יש לאמץ זרם ריתוך ולחץ ריתוך גדולים, מה שיוביל בהכרח לירידה באיכות נקודת הריתוך ולעיוות חמור של נקודת הריתוך, וכתוצאה מכך לירידה באיכות ההרכבה. הדרך האפשרית היחידה היא להשתמש בטכנולוגיית ריתוך נקודתי בתדר בינוני ובטכנולוגיית ריתוך היתוך בלייזר. מבחינת ריתוך נקודתי עצמו, חוזק נקודת הריתוך יכול להיות גבוה מאוד, אך החלקים ללא כתמי ריתוך עדיין מופרדים לסירוגין. מבחינת החוזק הכולל של גוף הרכב, החוזק נמוך מזה של המפרק המרותך בלייזר מרותך לאחד.

חוסר המשכיות של ריתוך נקודתי והמאפיינים שלו: לדוגמה, קל לעיוות את נקודת הריתוך, במיוחד בעת ריתוך חיבור לוח תלת שכבתי, חיבור לוח מגולוון וחיבור פלדה בעלת חוזק גבוה, עיוות הריתוך גדול, וכתוצאה מכך הפחתת השטיחות והסדקים במקום הריתוך, והריתוך הנקודתי יפחית את חוזק האזור המושפע מחום של המתכת הבסיסית סביב נקודת הריתוך. כאשר רכב נפגע בצורה רצינית, אתר השבר נמצא לעתים קרובות כאן.