3D роботизирана машина за лазерно заваряване е нов вид метод на заваряване, който се използва често в момента. 3D Роботизираният лазерен заваръчен апарат е конфигуриран от 2 части: „заваръчна работна маса“ и „заваръчно роботизирано рамо“. 3D Лазерният заваръчен робот свързва излъчения лазерен лъч с оптичното влакно и след това използва паралелния лъч, за да фокусира продукта, за да извърши непрекъснато заваряване. Непрекъснатостта на светлината в заварката прави действителния ефект на заваряване по-силен, а заваръчният шев е по-изтънчен и красив.
3D Роботизираната лазерна заваръчна машина може да постигне практически ефекти като бърза скорост на заваряване, малка деформация и липса на мехурчета. В същото време, по време на процеса на заваряване, 3D Лазерният заваръчен робот може да използва безконтактно лазерно заваряване върху труднодостъпните части на продукта, което е по-гъвкаво и удобно при работа и употреба; Освен това заваръчната машина е оборудвана и с... CCD Система за наблюдение с камера в реално време, която подобрява позиционирането на заваряването. Точността улеснява наблюдението на разпределението на енергията на заваръчната точка по време на процеса на заваряване, което значително подобрява красотата на заварения продукт; В същото време, 3D Роботизираният лазерен заваръчен апарат може също да помогне на предприятията да постигнат автоматизация в производството, а също така може да обработва и произвежда множество лазерни лъчи едновременно, за да постигне масово производство на продукти.
Заваряване на самолети
Използването на заварени интегрални фюзелажни панели вместо традиционни нитовани фюзелажни панели може значително да намали w8 на компонентите, да намали производствените разходи и да подобри ефективността на производството. Следователно, това се превърна в една от тенденциите в развитието на технологиите за производство на големи граждански самолети. Тъй като двойното лазерно заваряване има по-очевиден ефект върху намаляването на w8 върху дългата фермена конструкция на обшивката и същевременно осигурява по-добра пространствена достъпност за сложни компоненти, то получи голямо внимание. В момента аерокосмически производствени компании като Airbus са възприели технологията за лазерно заваряване на интегрални фюзелажни панели в много от своите модели. Технологията за производство на интегрални фюзелажни панели, базирана на заваряване, обаче е една от трудностите в съвременната технология за производство на граждански самолети. В момента новата технология за заваряване на алуминиеви сплави за фюзелажните панели при проектирането на големи пътнически самолети има свои собствени характеристики по отношение на технологичността.
Лазерен заваръчен робот за заваряване на самолети
Роботите се използват в различни индустрии поради високата си повторяемост, добрата надеждност и силната приложимост. В момента производственият процес на аерокосмически продукти все още е трудоемък, сложен по отношение на процедурите и лоши условия на труд, допълнен от голям брой инструментални приспособления и ръчно производство. Липсата на автоматизиран производствен капацитет се е превърнала в пречка, ограничаваща подобряването на надеждността и производствения капацитет на оръжия и оборудване. В ерата на бурно развиващата се аерокосмическа индустрия, прилагането на индустриални роботи за автоматизирано производство от предприятията за производство на аерокосмически продукти е от голямо значение за трансформацията и модернизирането на производствените модели на предприятията и подобряването на възможностите за производство на модерно оборудване. Заваряването е важна връзка във формалния процес на производство на аерокосмически продукти. Ролята на заваръчните роботи тук е изключително важна.
Преглед на лазерната заваряемост на алуминиева сплав
От раждането на 1-ви лазерна машина за заваряване През 1960 г. технологията за лазерно заваряване се развива бързо. През 1965 г. е разработена машина за рубинено лазерно заваряване за заваряване на дебелослойни компоненти. През 1974 г. в Ford Motor Company е построена първата в света 1-осна лазерна машина за обработка - портална машина за лазерно заваряване. По-късно Ford Motor Company от Съединените щати разработва производствена линия за лазерно заваряване. Днес лазерните генератори, които могат да се използват за заваряване, са еволюирали от първото поколение... CO2 газови лазери до YAG твърдотелни лазери, както и най-новите влакнести лазери. Най-голямото предимство на лазерното заваряване е, че енергията му е концентрирана, което води до голямо съотношение на страните на заварената шевка и малка деформация на заваряването. С непрекъснатото подобряване на качеството на лазерния лъч, лазерното заваряване се е превърнало в зрял метод на заваряване, широко използван в различни области на националната икономика и строителството на националната отбрана.
Алуминиевите сплави имат ниска плътност, добра устойчивост на корозия, висока устойчивост на умора, висока специфична якост и специфична твърдост и са идеален материал за конструкции на самолети. През последните години, въпреки че нови материали като титанови сплави и композитни материали получиха широко внимание в аерокосмическата индустрия, поради редица предимства като богати ресурси, отлични характеристики, лесна обработка и ниска цена на алуминия, както и поради непрекъснатото развитие и нова термична обработка на традиционните алуминиеви сплави. Разработването и появата на нови алуминиеви сплави (като алуминиево-литиеви сплави), е предвидимо, че приложението на алуминиеви сплави в конструкциите на самолети ще има незаменими предимства за дълъг период от време в бъдеще. Следователно, технологията за заваряване на алуминиеви сплави се е превърнала във важен технически ключ. Използването на лазерна заваръчна технология за свързване на авиационни компоненти от алуминиеви сплави има много предимства, като например голямо съотношение дълбочина-ширина на заварката, малка зона на заваряване, малка деформация на заваряването и висока скорост на заваряване. Лазерното заваряване на алуминиеви сплави обаче е свързано с някои технически трудности.
Подробно описание на схемата за лазерно заваряване на фюзелажния панел на голям пътнически самолет
В компонентите за лазерно заваряване на дългата ферма на обшивката на фюзелажа на големия пътнически самолет, дължината на единичен заваръчен шев може да бъде повече от 4 м. В същото време, тъй като обшивката и дългата ферма са много тънки, стабилността на процеса на заваряване може да се поддържа ефективно чрез заваряване. Един от ключовете към успеха. При това решение, два лазерни лъча се заваряват едновременно от двете страни на вътрешната страна на обшивката. За да се запази целостта на външната обшивка, процесът на заваряване не може да проникне в обшивката и Т-образната структура не е необходимо да подчертава твърде много съотношението на страните. Ключът е да се образува непрекъсната, бездефектна, високопроизводителна заваръчна шевка. Следователно е необходимо да се поддържа стабилността на малките отвори и разтопената вана по време на лазерно заваряване с дълбоко проникване.
Разглежда се главно от 2 аспекта: От една страна, от гледна точка на гаранцията за заваръчните инструменти и оборудване, е необходимо да се поддържа високопрецизно затягане и лазерно фокусиране и центриране, както и да се поддържа висока честота на повторение в движението на... 3D Роботизирана лазерна заваръчна машина за управление на заваръчната глава. Точността на позициониране и точността на позициониране по траектория, когато е необходимо, се определят с помощта на подходяща система за проследяване; от друга страна, поради добрата течливост на течната алуминиева сплав, ниското повърхностно напрежение и лошата стабилност на разтопената вана, едновременно с това енергията на йонизация на алуминия е ниска и процесът на заваряване е лек. Плазмата е склонна към прегряване и разширяване, което води до лоша стабилност на заваряването. Следователно, изследванията трябва да се провеждат от гледна точка на заваръчната металургия.
1. Алуминиевата сплав има много висока начална повърхностна отражателна способност за лазерни лъчи (над 90% за CO2 лазери и близо до 80% за YAG лазери), което изисква по-голяма лазерна мощност, преди да се образува разтопената вана;
2. Поради влиянието на множество фактори като металургия и технологии, лазерното заваряване на алуминиеви сплави е по-склонно към образуване на пори;
3. Алуминиевата сплав е типична евтектична сплав и е по-склонна към горещи пукнатини при условия на бързо втвърдяване при лазерно заваряване;
4. Адаптивността на лазерната заваръчна празнина е малка, а точността на сглобяване на заваръчния елемент е висока;
5. Алуминиевата сплав има голям коефициент на линейно разширение, което е лесно за получаване на деформация при заваряване;
6. Топлопроводимостта на алуминиевата сплав е голяма, времето за охлаждане е кратко, а металургичната реакция на разтопения басейн е недостатъчна, което лесно може да причини дефекти;
7. Течната алуминиева сплав има добра течливост, ниско повърхностно напрежение и лоша стабилност на разтопената вана.
Технологията за лазерно заваряване е най-ефективният метод за заваряване на алуминиеви сплави в аерокосмическото производство
Технологията за лазерно заваряване все още е един от най-ефективните методи за заваряване на алуминиеви сплави в аерокосмическата област. С непрекъснати експерименти и изследвания, лазерното заваряване постепенно показа добри технологични характеристики и механични свойства след заваряване. В сравнение с традиционното TIG и MIG заваряване, лазерното заваряване се характеризира с високо качество на заваряване, висока прецизност и висока скорост. В момента е един от най-бързо развиващите се и най-изследваните методи. През последните години много международни учени са провели много изследвания върху лазерното заваряване на алуминиеви сплави и постепенно са разработили по-надеждна технология за лазерно заваряване на алуминиеви сплави.
В сравнение с традиционните нитовани стенни панели на фюзелажа, лазерно заварените стенни панели на фюзелажа имат очевидни ефекти на намаляване на w8, могат да подобрят производителността на свързващите части и имат предимствата на намаляване на производствените разходи и подобряване на производствената ефективност. Въпреки това, проблемите с концентрацията на напрежение и деформацията, причинени от лазерното заваряване, не се наблюдават в процеса на нитоване. Процесът на лазерно заваряване на фюзелажния панел на голям пътнически самолет е сложен заваръчен процес с големи размери, малка дебелина и множество заваръчни шевове, а процесът на деформация е много сложен.
Ракетно заваряване
Двигателят е сърцето на ракетата, а суровите условия на работа поставят строги изисквания към конструкцията на ракетния двигател. Площта на тялото на дюзата трябва да издържи на удара и силните вибрации на въздушния поток от опашния пламък, а скоростта на високоскоростната струя надвишава 4 Маха. Разстоянието между вътрешния и външния слой на удължената секция на дюзата е само 1mm, което е двойно небе от лед и огън: нискотемпературно гориво под -100℃ тече вътре в междинния слой, а свръхзвукови опашни пламъци над 3000℃ извън междинния слой. Междинният слой трябва да издържи на десетки, дори стотици, атмосферни удари и силни вибрации, причинени от тях; серия от строги изисквания представляват огромно предизвикателство за качеството на заваряване на двигателите.
Лазерен заваръчен робот за ракетно заваряване
3D Роботизираната лазерна заваръчна машина има много предимства като метод за заваряване на корпуса на ракетния двигател и удължението на дюзата. Традиционната секция за удължение на дюзата на ракетния двигател се разделя на: регенеративно охлаждане, радиационно охлаждане, охлаждане с отработени газове и аблация със студен въздух. Вакуумното запояване е конвенционален метод за заваряване на сандвич структура от регенеративни охлаждащи дюзи с фрезован канал. Този метод има средна якост на заваряване и сложни оперативни процедури. Заваряването трябва да се извършва във вакуумна среда. Трудно е да се автоматизира процесът на заваряване и изисква сравнително високо техническо ниво на операторите. Производственият цикъл е висок, а производствените разходи са високи. След анализ и демонстрации, лазерното заваряване е първият избор за заваряване на сандвич структурата на регенеративната охлаждаща дюза с фрезован канал. То има много предимства, като кратък производствен цикъл, висока степен на автоматизация и ниски екологични изисквания. То може значително да съкрати цикъла на разработване на дюзата на ракетния двигател (до 1 часа), да намали производствените разходи на дюзата, като по този начин ефективно намали разходите за изстрелване на ракета.
