Qaymaqkirina xalî rêbazeke girêdanê ya bilez û bi arzanî ye. Ew ji bo girêdana pêkhateyên plakaya zirav bi girêdanên pêçayî yên ku hewcedariya wan bi hewayê tune ye guncaw e. Gelek cureyên qaymaqkirina xalî hene, wek qaymaqkirina xalî ya berxwedanê, qaymaqkirina xalî ya kevanê, qaymaqkirina xalî ya zeliqok,qayimkirina xalî ya kompozît, û qaymaqkirina xalî ya lazer. Niha, qaymaqkirina xalî ya berxwedanê di hilberînê de bi berfirehî tê bikar anîn. Mînaka pîşesaziya otomobîlan, di dema komkirina pêkhateyên panela laşê otomobîlê de 3,000 heta 4,000 xalên qaymaqkirinê hewce ne, ku ji 250 heta 300 robotan, digel pergalên kontrola piştgirî û alavên din ên alîkar hewce dike. Lêbelê, qaymaqkirina xalî ya berxwedanê nermbûnek qels heye. Bi pêşkeftina bilez a aborî re, çerxa nûvekirina şekil û avahiyên geometrîkî yên pêkhateyên otomobîlê pir kurt bûye. Nûvekirina hilber û modelên nû hewceyê celebek nû ya teknolojiya qaymaqkirina xalî dike ku bikêrhatî û nerm be. Ji ber vê yekê, teknolojiya qaymaqkirina xalî ya lazer hêdî hêdî bûye navenda balê û tê payîn ku di hilberîna pîşesaziya otomobîlan de bi berfirehî were sepandin. Di warê hewavaniyê de, qaymaqkirina xalî ya lazer jî wekî teknolojiyek alternatîf tê ceribandin. Ji bo demek dirêj, girêdanên lepê yên hilberên hewavaniyê bi gelemperî riveting bikar anîne, ku gelek pêvajoyên hilberînê û barê karê giran vedihewîne. Bi zêdebûna sepandina materyalên nû yên wekî alloyên aluminium, alloyên tîtanyûm û materyalên kompozît, pejirandina teknolojiyên qaymaqkirinê yên nû ji bo şûna rêbazên girêdana kevneşopî bûye trendek sereke. Ev ne tenê karîgeriya hilberînê baştir dike, lê di heman demê de giraniya avahîsaziyê kêm dike û pêdiviyên sêwirana avahîsaziyê yên nû pêk tîne, ku ji bo hilberên hewavaniyê pir girîng e. Rastbûna bilind û nermbûna bilind a kaynakirina xalî ya lazer di hilberîna pratîkî de, nemaze di pîşesaziya hewavaniyê de, avantajên girîng dide wê, ku ew dikare pêvajoyên kevneşopî yên wekî kaynakirina xalî ya berxwedanê û perçandinê biguhezîne.
I. Pênasîn û Taybetmendiyên Qeyda Xalên Lazerê
Binavî
Qaymaqkirina xalî ya bi lazerê behsa pêvajoya helandin û girêdana perçeyên kar bi karanîna yek pulsa lazerê (t > 1ms) an rêze pulsên lazerê di heman pozîsyonê de dike.
Qeyda xalî ya lazerê bi bingehîn dişibihe pêvajoyên din ên qeyda lazerê; tenê cûdahî ev e ku di dema qeyda xalî de di navbera tîrêjên lazerê û perçeya kar de cihguherînek nisbî tune. Qeyda xalî ya lazerê li du celeb tê dabeş kirin: qeyda rêvebirina germî û qeyda qulika kilît. Di qeyda xalî ya rêvebirina germî de, lazer tenê dikare metalê bêyî ku buhar bike bihelîne. Ev rêbaz ji bo qeyda metalên bi qalindahiya kêmtir ji 0.5 mm guncawtir e, wek qeyda xalî ya lazerê Nd:YAG ya pêkhateyên elektronîkî. Di qeyda xalî ya lazerê qulika kilît de, lazer dikare rasterast bi rêya qulika kilît bikeve hundurê materyalê, rêjeya karanîna enerjiya lazerê zêde bike û kûrahiyek penetrasyonê ya mezintir bi dest bixe. Qeyda xalî ya berxwedana kevneşopî perçeyên kar dihelîne da ku xalên qeyda çêbike bi karanîna germahiya berxwedanê ya ji hêla herikîna elektrîkê ve hatî hilberandin, di heman demê de çavkaniya germê ya qeyda xalî ya lazerê ji tîrêjên lazerê tê, ku di encamê de şeklên xala qeyda pir cûda dibin.
Parametreyên verastkirî yên qaymaqkirina xalî ya lazerê bi gelemperî hêza lazerê, dema qaymaqkirina xalî, û mîqdara defokusê vedihewîne. Ji bo qaymaqkirina xalî bi karanîna moda pulsê, parametre her weha şiklê pêla pulsê, frekans û çerxa erkê vedihewîne. Di nav van de, hêza lazerê bi giranî bandorê li kûrahiya penetrasyonê ya xala qaymaqkirinê dike, di heman demê de dema qaymaqkirina xalî bandorek mezintir li ser mezinahiya alî ya xala qaymaqkirinê dike. Bi gelemperî, her ku dema çalakiya lazerê dirêjtir be, mezinahiya rûberên jorîn û jêrîn ên xala qaymaqkirinê û mezinahiya rûyê helandinê mezintir dibe. Guhertinên di mîqdara defokusê de bi giranî bandorê li pîvana xalê û dendika enerjiyê ya ku li ser rûyê perçeya kar dike dikin, bi vî rengî bandorek girîng li ser şeklê giştî yê xala qaymaqkirinê dike.
Taybetmendî
- Bi karanîna lazerê wekî çavkaniya germê, kaynakirina xalî leza bilind, rastbûna bilind, têketina germahiya kêm, û deformasyona herî kêm a parçeya kar pêşkêşî dike.
- Asta azadiyê di pozîsyonên welding xalî de pir zêde dibe, ku welding xalî di hemî pozîsyonan de gengaz dike û bi hêsanî pêk tê.qayimkirina xalî ya yekalî, bi vî awayî azadiya sêwirana hilberê bi girîngî zêde dike.
- Qaymaqkirina xalî ya lazerê ji bo mezinahiya girêdanên dorhêl pêdiviyên kêm hene. Li ser parametreyên wekî hejmara dorhêl a girêdanan û dûrahiya di navbera xalên qaymaqê de sînorkirinên kêm hene, û ne hewce ye ku bandora şûnta herikê were hesibandin.
- Ji bo kaynakirina plakayên bi qalindahiya ne wekhev, materyalên ne wekhev, û materyalên taybet (aloyên alumînyûmê, pelên galvanîzekirî), kaynakirina xalî ya bi lazerê ji rêbazên kaynakirina xalî ya kevneşopî çêtir performansê dide.
- Ew hewceyî hejmareke mezin ji alavên alîkar nake, dikare zû li gorî guhertinên hilberê bigunce, û daxwazên bazarê bicîh bîne.
II. Analîza Kêmasiyên Qeyda Lazerê ya Xalbendî
Şikestin, kun û şilbûn kêmasiyên herî gelemperî yên di kaynakirina xalî ya lazerê de ne, ku li jêr yek bi yek têne analîz kirin.
1. Çak
Çatkirin dibin çatkirinên rûyî û çatkirinên dirêjahî. Rêjeyên germkirin û sarkirinê di dema kaynakirina xalî ya lazerê de pir zû ne, di encamê de di navbera devera germkirî û metala derdorê de gradyantek germahiyê ya mezin çêdibe, ku bi hêsanî dibe sedema çêbûna çatkirinê. Hebûna çatkirinan bi materyalê ve girêdayî ye; bo nimûne, alloyên aluminiumê di dema kaynakirina xalî ya lazerê de ji pola zengarnegir meyla wan a şikestinê pir zêdetir e. Rêbazek bi bandor ji bo tepeserkirina çêbûna çatkirinê ew e ku şêweya pêla pulsê were çêtirkirin da ku rêjeya sarbûna pêvajoya hişkbûna metalê were kontrol kirin û zexta navxweyî were kêm kirin.
2. Kun
Qusûrên poroz (por) di qayimkirina xalî ya lazerê de dikarin werin dabeşkirin bo porên piçûk û porên mezin. Porên piçûk bi giranî ji ber kêmbûna çareseriya hîdrojenê di metalê şil de di dema hişkbûna metal de, û her weha buharbûna bilez a metal di qulika mifteyê de û tevliheviya hewza helandî çêdibin. Porên mezin bi giranî ji ber rêjeya sarbûna pir zû di dema qayimkirina xalî ya lazerê de ne, ku ji bo metalê li dora qulika mifteyê dem têrê nake ku paşde tijî bibe. Bi gelemperî, porên piçûk di qayimkirina xalî ya pulsa dirêj de meyla çêbûna porên piçûk hene, lê di qayimkirina xalî ya pulsa kurt de meyla çêbûna porên mezin heye.
Di kaynakirina xalî ya lazerê de du cih hene ku lê pirtir îhtîmal e ku kun xuya bibin: yek nêzîkî herêma helandinê ye li nîvê xala kaynakirinê, û ya din jî li koka kaynakirinê ye. Wêneyên helandinê yên ku bi X-ray hatine girtin nîşan didin ku kunên nêzîkî herêma helandinê bi giranî ji ber girtina qulika mifteyê çêdibin; ji bo kunên li koka kaynakirinê, ew bi giranî ji ber hilweşîna qulika mifteyê ji ber windabûna bilez a lazerê piştî çêbûna qulika mifteyê çêdibin.
3. Daketin
Daketin di kaynakirina xala lazerê de diyardeyek eşkere ye. Daketin navendî ya li ser rûyê xala kaynakirinê û kombûna metal li dora wê ji ber hêza paşvekişandinê ya ku ji hêla buharbûna metal ve çêdibe û metalê şil ber bi rûyê xala kaynakirinê ve dibe, çêdibe. Di dema pêvajoya sarbûnê de, metalê kombûyî li ser rûyê zû hişk dibe û nikare bi tevahî were dagirtin. Wekî din, windabûna materyalê ji ber buharbûna bilez a metal û rijandina wê faktorek din e ku beşdarî daketin navendî dibe. Dema pulsê bandorek girîng hem li ser daketinê ya rûyê xala kaynakirinê û hem jî li ser çêbûna kunan dike. Xalên kaynakirinê yên têrker dikarin bi çêtirkirina şiklê pêla pulsê û demê werin bidestxistin.
4. Bandora Mîqdara Defocusê li ser Xalên Qeyikê
Guhertinên di mîqdara defokusê de rasterast qûtra xalê û dendika enerjiyê diguherînin. Dema ku mîqdara defokusê hem di aliyên neyînî û hem jî di aliyên erênî de zêde dibe, ev tê vê wateyê ku qûtra xalê zêde dibe û dendika enerjiyê kêm dibe. Di dema kaynakirina xala lazerê de, têkiliyek diyarkirî ya têkildar di navbera qûtra xalê û mezinahiya qulika kilîtê ya destpêkê de heye ku ji hêla lêdana lazerê ve li ser perçeya ceribandinê çêdibe, di heman demê de dendika enerjiyê rêjeya berfirehbûna hewza helandî diyar dike. Dema ku nirxa mutleq a mîqdara defokusê piçûk be, qûtra xala lazerê piçûk e, dendika hêza lazerê bilind e, û rêjeya berfirehbûna hewza helandî ya xala kaynakirinê bilez e, lê qûtra qulika kilîtê ya destpêkê piçûk e. Berevajî vê, dema ku mîqdara defokusê mezin be, qûtra qulika kilîtê ya destpêkê mezin e, lê rêjeya berfirehbûna hewza helandî hêdî dibe, û mezinahiya xala kaynakirinê ya encam dibe ku mezin nebe. Ji ber vê yekê, di dema guherîna mîqdara defokusê de, bandora berfireh a qûtra xalê û dendika hêza rûyê xala kaynakirinê mezinahiya xala kaynakirinê diyar dike.
III. Bikaranîna Teknolojiya Qeyda Xalkî ya Lazerê
Qaymaqkirina xalî ya lazer xwedî leza bilind, kûrahiya penetrasyona mezin, deformasyona herî kêm e, û dikare di germahiya odeyê de an di bin şert û mercên taybetî de bi alavên qaymaqkirina hêsan were kirin. Wekî din, derketina holê ya lazerên pulsê yên frekanseke bilind (bi frekanseke ji 40 pulsan di çirkeyekê de bilindtir) sepandina berfireh a qaymaqkirina xalî ya lazer di komkirin û qaymaqkirina pêkhateyên mîkro û piçûk de di hilberîna otomatîk a girseyî de gengaz kiriye. Dema ku pêkhateyên elektronîkî yên piçûk ên ku hewceyê herêmek piçûk a bandorkirî ya germê ne - wekî girêdana di navbera cam û metal de, girêdana girêdanan di devreyên nîvconductor ên hesas ên germê de, û girêdana di navbera metalên cûda de di têlan de - qaymaqkirina xalî ya lazer ji pêvajoyên qaymaqkirina xalî ya kevneşopî (mînak, qaymaqkirina xala berxwedanê) sûdmendtir e, bi xalên qaymaqkirinê yên bê qirêjî û kalîteya qaymaqkirinê ya bilind. Wêne 6-60 mînakek serîlêdanê ya qaymaqkirina xalî ya lazer di hilberîna roniyên serê otomobîlan de nîşan dide: lazerek pulsê ya rewşa zexm a 500W çar xalên qaymaqkirinê yên wekhev bi frekanseke pulsê ya pir bilind çêdike.
Dema ku qayimkirina xalî ya rastbûna bilind li ser mîkroavahîyan bi karanîna enerjiya pulsê ya bilind tê kirin, lazerên Nd:YAG yên pulsasyonî xwedî avantajên teknîkî û aborî ne. Di piraniya sepanên qayimkirina xalî ya pîşesaziyê de, lazerên rewşa-hişk ên pulsasyonî bi hêza navînî ya 50W û hêza pulsê ya > 2kW bi bingehîn têne bikar anîn. Lazer dikare rasterast li ser perçeya kar bi rêya fîberên optîkî an lensên fokusê yên tevlihev bandor bike.
Qaymaqkirina xalî ya bi lazerê ji bo cûrbecûr materyalan tê sepandin. Mînakî, dema ku bataryayên Li xalî têne qaymaqkirin, bi karanîna Nd:Teknolojiya weldingê ya xalî ya lazerê YAGGirêdana metalên cuda ji kaynakirina TIG û kaynakirina xala berxwedanê bi bandortir e. Bi taybetî, ji ber ku fîberên optîkî ji bo veguhestina lazeran di dema hilberînê de têne bikar anîn, ew hêsan e ku meriv bi lez û bez di navbera cûrbecûr maseyên xebatê de biguhezîne.
Bi kurtasî, welding spot lazer xwedî taybetmendiyên jêrîn e:
- Bi zêdebûna hêza lazerê re, qûtra rûyê xala qalibkirinê jor û jêr diguhere, di heman demê de qûtra rûyê helandinê û rûyê jêrîn hêdî hêdî zêde dibe. Guherîna di şiklê xaçerêya xala qalibkirinê de ne diyar e. Her ku dem zêde dibe, mezinahiya xala qalibkirinê bi lez zêde dibe, û rêjeya guherîna qûtra rûyê helandinê ji qûtra rûyê jorîn û jêrîn mezintir e. Guherîna di mîqdara defokusê de bandorek girîng li ser mezinahiya xala qalibkirinê dike. Ew rasterast qûtra xalê û dendika hêza lazerê diguherîne, û bandora berfireh a van her du faktoran mezinahiya xala qalibkirinê diyar dike.
- Di rewşa penetrasyona tevahî de, li ser rûyê qaymaqa xala lazerê şilbûnek eşkere heye. Bi zêdebûna hêz û dema lazerê re, kûrahiya şilbûnê li ser rûyê xala qaymaqazê zêde dibe. Dema ku dem an mezinahiya valbûnê mezin be, dibe ku rûyê jêrîn jî şilbûnek nîşan bide.
- Her ku valahî zêde dibe, deformasyona giştî ya xala kaynakirinê, daketina navendî û çikandina wê eşkere dibe. Rûyê helandinê piçûk dibe û hêz bi lez kêm dibe. Niha, di kaynakirina berxwedêran, bataryayan û qada elektronîkê de, pêvajoya kaynakirina du xalan di heman demê de bi gelemperî tê bikar anîn, ku bi gelemperî sêwiranek bi du çavkaniyên ronahiya lazerê dipejirîne.
Dema weşandinê: 27ê Cotmeha 2025an
