Το ρομπότ συγκόλλησης με λέιζερ είναι ένα είδος εξοπλισμού συγκόλλησης που θερμαίνει την επιφάνεια του τεμαχίου εργασίας σε μια στενή περιοχή όταν εστιάζει τη δέσμη λέιζερ στην επιφάνεια του τεμαχίου εργασίας και συνδέει δύο τεμάχια λιώνοντας το τεμάχιο εργασίας και στερεοποιώντας ελαφρά. Το ρομπότ είναι εξοπλισμένο με κεφαλή συγκόλλησης λέιζερ, η οποία μπορεί να πραγματοποιήσει συγκόλληση υψηλής ακρίβειας σε τρισδιάστατο διαστημικό περιβάλλον.
Η διαδικασία συγκόλλησης του ρομπότ συγκόλλησης με λέιζερ περιλαμβάνει χονδρικά τα ακόλουθα βήματα:
1. Εργασίες προετοιμασίας: Πραγματοποιήστε προεπεξεργασία όπως αφαίρεση γρεζιών, στίλβωση και καθαρισμό του τεμαχίου εργασίας και ορίστε τις διαδικασίες και τις παραμέτρους συγκόλλησης.
2. Καθορίστε τη θέση συγκόλλησης: Χρησιμοποιήστε το σύστημα συντεταγμένων του ρομπότ για να προσδιορίσετε την ακριβή θέση των εξαρτημάτων που πρόκειται να συγκολληθούν.
3. Τοποθέτηση κεφαλής συγκόλλησης: Το ρομπότ τοποθετεί με ακρίβεια την κεφαλή συγκόλλησης στη θέση που πρόκειται να συγκολληθεί σύμφωνα με το καθορισμένο πρόγραμμα συγκόλλησης.
4. Συγκόλληση: Το ρομπότ εστιάζει μια δέσμη λέιζερ στη ραφή συγκόλλησης, θερμαίνει την επιφάνεια του τεμαχίου εργασίας για να λιώσει και δρα στη σύνδεση μετάλλου με μέταλλο. Κατά τη διαδικασία συγκόλλησης, τα ρομπότ χρησιμοποιούν λέιζερ για να παρακολουθούν και να παρακολουθούν τη ραφή συγκόλλησης, προκειμένου να επιτύχουν ακριβή συγκόλληση.
5. Ψύξη: Το ρομπότ σταματά την ακτινοβολία λέιζερ και ψύχεται για να ψύξει γρήγορα την περιοχή συγκόλλησης για να επιτύχει μια σταθερή κατάσταση σύνδεσης.
6. Ολοκληρώστε τη σχετική εργασία: ΑΑφού ολοκληρωθεί η συγκόλληση, το ρομπότ αφαιρεί την κεφαλή συγκόλλησης και πραγματοποιεί επακόλουθες σχετικές εργασίες, όπως καθαρισμό της κεφαλής συγκόλλησης και καταγραφή δεδομένων συγκόλλησης.
Με μια λέξη, το ρομπότ συγκόλλησης με λέιζερ μπορεί να πραγματοποιήσει συγκόλληση υψηλής ακρίβειας και υψηλής απόδοσης μεταφέροντας αρμούς συγκόλλησης με λέιζερ. Η κύρια αρχή αυτού του εξοπλισμού είναι η χρήση μιας δέσμης λέιζερ για τη θέρμανση της ραφής συγκόλλησης, η θέρμανση του μετάλλου στη θερμοκρασία του σημείου τήξης σε σύντομο χρονικό διάστημα και η επίτευξη συγκόλλησης.
Αρχή και τεχνολογία συγκόλλησης με δέσμη λέιζερ
Η συγκόλληση με λέιζερ μεταλλικών υλικών είναι ουσιαστικά μια διαδικασία αλληλεπίδρασης μεταξύ λέιζερ και μη διαφανών ουσιών. Αυτή η διαδικασία είναι εξαιρετικά πολύπλοκη και σε μικροεπίπεδο είναι μια κβαντική διαδικασία, ενώ σε μακροεπίπεδο εκδηλώνεται ως φαινόμενα όπως η ανάκλαση, η απορρόφηση, η τήξη και η εξάτμιση. Η συγκόλληση με λέιζερ μπορεί να πραγματοποιηθεί με συνεχή ή παλμική δέσμη λέιζερ. Η αρχή της συγκόλλησης με λέιζερ μπορεί να χωριστεί σε συγκόλληση αγωγιμότητας θερμότητας και συγκόλληση βαθιάς διείσδυσης με λέιζερ. Όταν η πυκνότητα ισχύος είναι μικρότερη από 104-105 W/cm2, πρόκειται για συγκόλληση αγωγιμότητας θερμότητας, όπου το βάθος τήξης είναι μικρό και η ταχύτητα συγκόλλησης είναι αργή. Όταν η πυκνότητα ισχύος είναι μεγαλύτερη από 105-107 W/cm2, η μεταλλική επιφάνεια θερμαίνεται και κοίλη σε «τρύπες», σχηματίζοντας συγκόλληση βαθιάς διείσδυσης, η οποία έχει τα χαρακτηριστικά της γρήγορης ταχύτητας συγκόλλησης και του μεγάλου λόγου διαστάσεων.
Κατά τη διάρκεια της αλληλεπίδρασης μεταξύ λέιζερ και τεμαχίου εργασίας, θα υπάρχουν φαινόμενα αυτοταλάντωσης, με περιοδικές αλλαγές στη λιωμένη δεξαμενή, μικρές οπές στη λιωμένη δεξαμενή και φαινόμενα ροής μετάλλου. Η συχνότητα αυτής της ταλάντωσης σχετίζεται με τις παραμέτρους της δέσμης λέιζερ, τις θερμοφυσικές ιδιότητες του μετάλλου και τα δυναμικά χαρακτηριστικά του ατμού του μετάλλου. Οι περιοδικές αλλαγές στη λιωμένη δεξαμενή μπορούν να οδηγήσουν σε δύο μοναδικά φαινόμενα στη ραφή συγκόλλησης: το ένα είναι μια οπή αερίου γεμάτη με μεταλλικούς ατμούς. Λόγω των περιοδικών αλλαγών, το μέταλλο στη λιωμένη δεξαμενή ρέει από μπροστά προς τα πίσω γύρω της και η διαταραχή που προκαλείται από την εξάτμιση του μετάλλου μπορεί να κόψει τη μέση της μικρής οπής, προκαλώντας τον ατμό να παραμείνει στη ραφή συγκόλλησης και να σχηματίσει οπές αερίου μετά τη στερεοποίηση. Το άλλο είναι μια περιοδική αλλαγή στο βάθος διείσδυσης στη ρίζα της ραφής συγκόλλησης, Αυτό σχετίζεται με τις περιοδικές αλλαγές των μικρών πόρων.