3D aparat robotizat de sudura cu laser este un nou tip de metodă de sudare folosită în mod obișnuit în prezent. The 3D sudorul laser robotizat este configurat din 2 părți: un „banc de lucru pentru sudură” și un „braț robotic de sudură”. The 3D Robotul de sudare cu laser cuplează fasciculul laser emis în fibra optică și apoi folosește fasciculul paralel pentru a se concentra asupra produsului pentru a efectua sudarea continuă. Continuitatea luminii în sudare face ca efectul real al sudurii să fie mai puternic, iar cusătura de sudură este mai rafinată și mai frumoasă.
3D Mașina de sudură cu laser robotizată poate obține efecte practice, cum ar fi viteza mare de sudare, deformare mică și fără bule. În același timp, în timpul procesului de sudare, 3D Robotul de sudare cu laser poate adopta sudarea laser fără contact pe părțile inaccesibile ale produsului, care este mai flexibilă și mai convenabilă în funcționare și utilizare; In plus, aparatul de sudura este echipat si cu un CCD sistem de monitorizare în timp real al camerei, ceea ce face ca poziționarea sudurii să fie mai bună. Precizia ușurează observarea distribuției de energie a punctului de sudură în timpul procesului de sudare, ceea ce îmbunătățește foarte mult frumusețea produsului sudat; În același timp, cel 3D Sudorul cu laser robotizat poate ajuta, de asemenea, întreprinderile să realizeze automatizarea în producție și, de asemenea, poate procesa și produce mai multe fascicule laser în același timp, astfel încât să realizeze producția în masă a produselor.
Sudarea aeronavelor
Utilizarea panourilor de fuzelaj integrale sudate în locul panourilor tradiționale de fuzelaj cu nituri poate reduce foarte mult w8-ul componentelor, poate reduce costurile de producție și poate îmbunătăți eficiența producției. Prin urmare, a devenit una dintre tendințele de dezvoltare ale tehnologiei de fabricație a aeronavelor civile la scară largă. Deoarece sudarea cu fascicul laser dublu are un efect mai evident de reducere a w8 asupra structurii fermei lungi a pielii și, în același timp, are o accesibilitate spațială mai bună pentru componentele complexe, așa că a primit o atenție extinsă. În prezent, companiile de producție aerospațială, cum ar fi Airbus, au adoptat tehnologia de fabricare a panourilor de fuzelaj integrale sudate cu laser pentru multe dintre modelele lor. Cu toate acestea, tehnologia de fabricație bazată pe sudare pentru panourile integrale de fuzelaj este una dintre dificultățile în tehnologia contemporană de fabricație a aeronavelor civile. În prezent, noua tehnologie de sudare din aliaj de aluminiu pentru panourile fuzelajului în proiectarea aeronavelor mari de pasageri are propriile caracteristici de fabricabilitate.
Robot de sudare cu laser pentru sudarea aeronavelor
Roboții sunt utilizați în diverse industrii datorită repetabilității lor ridicate, fiabilității bune și aplicabilității puternice. În prezent, procesul de fabricație a produselor aerospațiale este încă laborios, complicat în proceduri și condiții proaste de lucru, completate de un număr mare de dispozitive de scule și de fabricație manuală. Lipsa capacității de producție automată a devenit un blocaj care limitează îmbunătățirea fiabilității și a capacității de producție a armelor și echipamentelor. În epoca dezvoltării viguroase a aerospațiale, aplicarea roboților industriali la producția automată de către întreprinderile de producție aerospațială are o mare importanță pentru transformarea și modernizarea modelelor de producție a întreprinderilor și îmbunătățirea capacităților avansate de fabricare a echipamentelor. Sudarea este o verigă importantă în procesul formal de fabricație a produselor aerospațiale. Rolul jucat de roboții de sudare aici este extrem de important.
Prezentare generală a sudării cu laser a aliajului de aluminiu
De la nasterea lui 1 mașină de sudat cu laser în 1960, tehnologia de sudare cu laser s-a dezvoltat rapid. În 1965, a fost dezvoltată o mașină de sudură cu laser rubin pentru sudarea componentelor cu peliculă groasă. În 1974, la Ford Motor Company a fost construită prima mașină de prelucrare cu laser cu 1 axe din lume, o mașină de sudat cu laser tip portal. Mai târziu, Ford Motor Company din Statele Unite a dezvoltat o linie de producție de sudare cu laser. Astăzi, generatoarele laser care pot fi utilizate pentru sudare au evoluat de la prima generație de CO2 lasere cu gaz la lasere cu stare solidă YAG, precum și cele mai recente lasere cu fibră. Cel mai mare avantaj al sudării cu laser este că energia sa este concentrată, rezultând un raport de aspect mare al îmbinării sudate și o deformare mică la sudare. Odată cu îmbunătățirea continuă a calității fasciculului laser, sudarea cu laser a devenit acum o metodă de sudare matură, utilizată pe scară largă în diferite domenii ale economiei naționale și ale construcțiilor de apărare națională.
Aliajul de aluminiu are densitate scăzută, rezistență bună la coroziune, rezistență ridicată la oboseală, rezistență specifică ridicată și rigiditate specifică și este un material ideal pentru structurile aeronavelor. În ultimii ani, deși noile materiale, cum ar fi aliajele de titan și materialele compozite, au primit o atenție extinsă în industria aerospațială, datorită unei serii de avantaje, cum ar fi resurse bogate, performanță excelentă, procesare ușoară și cost scăzut al aluminiului și noul continuu. tratarea termică a aliajelor tradiționale de aluminiu Dezvoltarea și apariția de noi aliaje de aluminiu (cum ar fi aliajele de aluminiu-litiu), este previzibil ca aplicarea aliajelor de aluminiu în aeronave structurile vor avea în continuare avantaje de neînlocuit pentru o perioadă lungă de timp în viitor. Prin urmare, tehnologia de sudare a aliajelor de aluminiu a devenit o cheie tehnică importantă. Utilizarea tehnologiei de sudare cu laser pentru a conecta componentele de aviație din aliaj de aluminiu are multe avantaje, cum ar fi raportul mare adâncime-lățime a sudurii, zonă mică de sudare afectată de căldură, deformare mică de sudare și viteză mare de sudare. Cu toate acestea, sudarea cu laser a aliajului de aluminiu are unele dificultăți tehnice.
O descriere detaliată a schemei de sudare cu laser pentru panoul de fuselaj al aeronavelor mari de pasageri
În componentele de sudare cu laser ale structurii lungi a pielii fuselajului aeronavei mari de pasageri, lungimea unei singure suduri poate fi mai mare de 4 m. În același timp, deoarece pielea și țesătura lungă sunt foarte subțiri, stabilitatea procesului de sudare poate fi menținută eficient prin producția de sudare. Una dintre cheile succesului. În această soluție, razele laser duale sunt sudate simultan pe ambele părți ale părții interioare a pielii. Pentru a menține integritatea pielii exterioare, procesul de sudare nu poate pătrunde în piele, iar structura în formă de T nu trebuie să sublinieze prea mult raportul de aspect. Cheia este de a forma o îmbinare de sudură continuă, fără defecte, de înaltă performanță. Prin urmare, este necesar să se mențină stabilitatea găurilor mici și a bazinului topit în timpul sudării cu penetrare adâncă cu laser.
Este luată în considerare în principal din 2 aspecte: Pe de o parte, din perspectiva garanției sculelor și echipamentelor de sudură, este necesar să se mențină prinderea de înaltă precizie și focalizarea și centrarea laser și să se mențină o repetiție ridicată în mișcarea 3D Aparat robotizat de sudura cu laser pentru controlul capului de sudare. Precizia poziționării și precizia poziționării traiectoriei, atunci când este necesar, utilizați un sistem de urmărire adecvat; pe de altă parte, datorită fluidității bune a aliajului de aluminiu lichid, tensiunii superficiale scăzute, stabilității slabe a bazinului topit, în același timp, energia de ionizare a aluminiului este scăzută, iar procesul de sudare este ușor. Plasma este predispusă la supraîncălzire și expansiune și, de asemenea, duce la o stabilitate slabă a sudării. Prin urmare, cercetarea ar trebui efectuată din perspectiva metalurgiei sudurii.
1. Aliajul de aluminiu are o reflectivitate inițială foarte mare a suprafeței pentru fasciculele laser (peste 90% pentru CO2 lasere și aproape de 80% pentru laserele YAG), care necesită o putere mai mare a laserului înainte de formarea bazinului topit;
2. Datorită influenței mai multor factori precum metalurgia și tehnologia, sudarea cu laser din aliaj de aluminiu este mai predispusă la pori;
3. Aliajul de aluminiu este un aliaj eutectic tipic și este mai predispus la fisuri fierbinți în condiții de solidificare rapidă de sudare cu laser;
4. Adaptabilitatea decalajului de sudare cu laser este mică, iar precizia de asamblare a elementelor de sudură este mare;
5. Aliajul de aluminiu are un coeficient de expansiune liniar mare, care este ușor de produs deformare la sudare;
6. Conductivitatea termică a aliajului de aluminiu este mare, timpul de răcire este scurt, iar reacția metalurgică a bazinului topit este insuficientă, ceea ce este ușor de cauzat defecte;
7. Aliajul de aluminiu lichid are o fluiditate bună, tensiune superficială scăzută și o stabilitate slabă a bazinului topit.
Tehnologia de sudare cu laser este cea mai eficientă metodă de sudare a aliajelor de aluminiu în producția aerospațială
Tehnologia de sudare cu laser este încă una dintre cele mai eficiente metode de sudare a aliajelor de aluminiu în domeniul aerospațial. Cu experimente și cercetări continue, sudarea cu laser și-a arătat treptat performanța bună a procesului și proprietățile mecanice după sudare. În comparație cu sudarea tradițională TIG și sudarea MIG, sudarea cu laser are caracteristicile de înaltă calitate a sudurii, precizie ridicată și viteză rapidă. În prezent, este una dintre metodele cu cea mai rapidă dezvoltare și cele mai cercetate. În ultimii ani, mulți cercetători științifici internaționali au efectuat o mulțime de cercetări privind sudarea cu laser din aliaj de aluminiu și au format treptat o tehnologie de sudare cu laser din aliaj de aluminiu mai fiabilă.
În comparație cu panourile tradiționale de perete de fuzelaj nituite, panourile de perete de fuzelaj de sudare cu laser au efecte evidente de reducere a w8, pot îmbunătăți performanța pieselor de conectare și au avantajele de a reduce costurile de producție și de a îmbunătăți eficiența producției. Cu toate acestea, problemele de concentrare a tensiunilor și de deformare cauzate de sudarea cu laser nu sunt prezente în procesul de nituire. Procesul de sudare cu laser a panoului de fuzelaj al unei mari aeronave de pasageri este un proces complex de sudare cu dimensiuni mari, grosime mică și cusături de sudură multiple, iar procesul său de deformare este foarte complicat.
Sudare cu rachetă
Motorul este inima rachetei, iar condițiile dure de lucru impun cerințe dure asupra structurii motorului rachetei. Zona corpului duzei trebuie să reziste la impactul și vibrațiile puternice ale fluxului de aer al flăcării din coadă, iar viteza jetului de mare viteză depășește 4 Mach. Distanța dintre straturile interior și exterior ale secțiunii de extensie a duzei este doar 1mm, care este un cer dublu de gheață și foc: combustibilul la temperatură joasă sub -100℃ curge în interiorul stratului intermediar, iar coada supersonică arde cu peste 3000℃ în afara stratului intermediar. Stratul intermediar trebuie să reziste la zeci de Chiar și sute de șocuri de presiune atmosferică și vibrații puternice cauzate de acestea; o serie de cerințe stricte reprezintă o provocare uriașă pentru calitatea sudării motorului.
Robot de sudare cu laser pentru sudarea cu rachete
3D Mașina de sudură cu laser robotizată are multe avantaje ca metodă de sudare a corpului motorului rachetă și extensia duzei. Secțiunea tradițională de extensie a duzei motorului rachetă este împărțită în: tip de răcire regenerativă, tip de răcire prin radiație, tip de răcire de evacuare, tip de aer rece de ablație. Lipirea în vid este o metodă convențională de sudare pentru sandvișul duzelor de răcire regenerativă cu caneluri de frezare. Această metodă are rezistență medie de sudură și proceduri complicate de operare. Sudarea trebuie efectuată într-un mediu de vid. Este dificil de automatizat procesul de sudare și necesită un nivel tehnic relativ ridicat al operatorilor. Ridicat, iar ciclul de fabricație este lung, iar costul de producție este ridicat. După analiză și demonstrație, sudarea cu laser este prima alegere pentru sudarea structurii sandwich a duzei de răcire regenerativă a canelurii de frezare. Are multe avantaje, cum ar fi ciclu scurt de fabricație, grad ridicat de automatizare și cerințe de mediu scăzute. Poate scurta foarte mult ciclul de dezvoltare a duzei motorului rachetei (compresibil la 1 ore), poate reduce costul de fabricație al duzei, reducând astfel eficient costul de lansare a rachetei.
