{"id":488,"date":"2023-01-10T14:28:42","date_gmt":"2023-01-10T06:28:42","guid":{"rendered":"https:\/\/www.stevistech.com\/?p=488"},"modified":"2023-02-10T16:23:52","modified_gmt":"2023-02-10T08:23:52","slug":"aluminum-alloy-laser-welding-technology","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.stevistech.com\/sl\/tehnologija-laserskega-varjenja-aluminijevih-zlitin\/","title":{"rendered":"Stanje uporabe in trend razvoja tehnologije laserskega varjenja aluminijevih zlitin"},"content":{"rendered":"<p>Lasersko varjenje aluminijevih zlitin je bilo dolgo te\u017eko in vro\u010de podro\u010dje za znanstvenoraziskovalne in\u0161titute in podjetja, ki so \u0161e naprej izvajala tehni\u010dne raziskave in uporabo. Z nenehno rastjo tr\u017enega povpra\u0161evanja po lahkih strukturah in postopnim razvojem visokozmogljivih laserjev in izdelkov z laserskimi glavami se stro\u0161ki laserskih varilnih sistemov zmanj\u0161ujejo. <\/p>\n\n\n\n<p>V tem kontekstu se bo klju\u010dno ozko grlo, ki omejuje \u0161iritev aplikacij laserskega varjenja aluminijevih zlitin, premaknilo s stro\u0161kovnega vhoda na varilno tehnologijo. <\/p>\n\n\n\n<p>Preboj na podro\u010dju novih ali te\u017eko varljivih materialov iz aluminijevih zlitin in tehnologije laserskega varjenja v posebnih aplikacijah s kompleksnimi strukturami debelih plo\u0161\u010d bo postal nova tehnologija laserskega varjenja aluminijevih zlitin.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"800\" height=\"600\" src=\"https:\/\/stevistech.com\/wp-content\/uploads\/2023\/01\/aluminum-alloy-laser-welding-technology.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-492\" srcset=\"https:\/\/www.stevistech.com\/wp-content\/uploads\/2023\/01\/aluminum-alloy-laser-welding-technology.jpg 800w, https:\/\/www.stevistech.com\/wp-content\/uploads\/2023\/01\/aluminum-alloy-laser-welding-technology-300x225.jpg 300w, https:\/\/www.stevistech.com\/wp-content\/uploads\/2023\/01\/aluminum-alloy-laser-welding-technology-768x576.jpg 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 800px) 100vw, 800px\" \/><\/figure>\n\n\n\n<p><strong>1 Lastnosti laserskega varjenja aluminijeve zlitine<\/strong><br>Z nenehnim pojavom zmogljivih in visokozmogljivih laserskih varilnih strojev se je tehnologija laserskega varjenja aluminijevih zlitin hitro razvila in postala najbolj obetavna metoda varjenja aluminijevih zlitin. Ta metoda ima razli\u010dne zna\u010dilnosti v smislu toplotnega cikla varjenja, kemi\u010dne metalurgije, proizvodne u\u010dinkovitosti in oblike zvara.<br>Lasersko varjenje aluminijeve zlitine ima naslednje \u0161tiri prednosti:<br>1) Specifi\u010dna energija pri varjenju je majhna. Specifi\u010dna energija pri varjenju se nana\u0161a na energijo, potrebno za varjenje povr\u0161ine enote. \u010ce primerjamo varilno specifi\u010dno energijo laserskega varjenja in varjenja z argonskim oblokom, lahko ugotovimo, da je specifi\u010dna energija laserskega varjenja aluminijeve zlitine majhna, obmo\u010dje toplotnega vpliva pa majhno.<br>2) Varilna deformacija je majhna. Premer to\u010dke fokusiranega laserskega \u017earka je zelo majhen, tako da ima laserski \u017earek majhno obmo\u010dje delovanja na materialu, toplotno prizadeto obmo\u010dje je relativno majhno in deformacija je relativno majhna.<br>3) U\u010dinkovitost proizvodnje je visoka. Premer laserske to\u010dke je majhen, gostota mo\u010di je visoka, kar omogo\u010da visoko hitrost varjenja, dobro kakovost zvara in visoko proizvodno u\u010dinkovitost.<br>4) Zrno je v redu. V postopku laserskega varjenja je najvi\u0161ja temperatura zvara visoka, \u010das zadr\u017eevanja pri visoki temperaturi je kratek, hitrost ohlajanja je hitra, stopnja podhlajevanja je velika in struktura zvara je v redu.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-embed is-type-video is-provider-youtube wp-block-embed-youtube wp-embed-aspect-16-9 wp-has-aspect-ratio\"><div class=\"wp-block-embed__wrapper\">\n<iframe loading=\"lazy\" title=\"[SteviS Laser] Aparat za lasersko varjenje aluminijastih cevi v obliki \u010drke D, bolj\u0161i varilni u\u010dinek kot TIG varjenje\" width=\"500\" height=\"281\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/oXgiktzqY3s?feature=oembed\" frameborder=\"0\" allow=\"accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture; web-share\" referrerpolicy=\"strict-origin-when-cross-origin\" allowfullscreen><\/iframe>\n<\/div><\/figure>\n\n\n\n<p><br>Zaradi fizikalnih lastnosti, kemi\u010dne sestave in strukturnih zna\u010dilnosti aluminijeve zlitine ima ta metoda tudi nekaj te\u017eav, predvsem v naslednjih petih vidikih.<br>1) Odbojnost je visoka. Ko je za\u010detna temperatura vpadne povr\u0161ine \u017earka nizka, je odbojnost laserskega varjenja aluminijeve zlitine zelo visoka. Ko se temperatura pove\u010da, se povr\u0161ina aluminijeve zlitine stopi in upari, stopnja absorpcije pa se hitro pove\u010da.<br>2) Enostaven za izdelavo por. Laserski varilni \u0161iv je globok in ozek, hitrost hlajenja aluminijeve zlitine pa je hitra in pore nimajo \u010dasa za prelivanje.<br>3) Zahteve za varilni sklop so visoke. Ko je laser fokusiran, je premer to\u010dke zelo majhen. Pri laserskem varilnem stroju brez funkcije nihanja se \u017earek zlahka premakne na varjenem \u0161ivu, kar lahko zlahka povzro\u010di slabo tvorjenje vara.<br>4) Legirni element izgori. Elementi, kot so Mn, Mg in Zn v aluminijevih zlitinah, imajo mo\u010dno sposobnost absorbiranja laserske svetlobe, kar povzro\u010di izhlapevanje in gorenje, kar povzro\u010di zmanj\u0161anje u\u010dinkovitosti zvara.<br>5) Varilni brizgi. Odbojni u\u010dinek aluminijeve zlitine na laser je o\u010diten. Za zagotovitev u\u010dinkovitega preboja se za varjenje obi\u010dajno izberejo parametri ve\u010dje mo\u010di. Visoka energijska gostota in visoka koni\u010dna temperatura olaj\u0161ata ustvarjanje brizganja, ko gre velika koli\u010dina pare skozi ozek prostor v kratkem \u010dasu, zlasti pri visokozmogljivem pulznem laserskem varjenju.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-embed is-type-video is-provider-youtube wp-block-embed-youtube wp-embed-aspect-16-9 wp-has-aspect-ratio\"><div class=\"wp-block-embed__wrapper\">\n<iframe loading=\"lazy\" title=\"[SteviS Laser] Avtomatska platforma za lasersko varjenje aluminijastih profilov z vlakni, primerna za izdelavo oken\" width=\"500\" height=\"281\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/UIQHzF2OJ7s?feature=oembed\" frameborder=\"0\" allow=\"accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture; web-share\" referrerpolicy=\"strict-origin-when-cross-origin\" allowfullscreen><\/iframe>\n<\/div><\/figure>\n\n\n\n<p><strong>2 Razvoj tehnologije laserskega varjenja aluminijevih zlitin<\/strong><br>2.1 Naftovod<br>1) Naftovod iz aluminijeve zlitine lahko u\u010dinkovito pove\u010da premer cevovoda in debelino stene cevi, tako da lahko cevovod transportira ve\u010d nafte v nazivnem \u010dasu. Cevovodni transport nafte je zelo nevaren in nagnjen k pu\u0161\u010danju. Ko pride do pu\u0161\u010danja, lahko povzro\u010di neizmerljive materialne izgube, \u017ertve, onesna\u017eenje okolja, onesna\u017eenje vode in druge velike nevarnosti.<br>2) Pri varjenju cevi iz aluminijeve zlitine je klju\u010dno za izbolj\u0161anje kakovosti varjenja in prepre\u010devanje napak pri varjenju.<br>3) Lasersko varjenje cevi iz aluminijeve zlitine lahko prinese zelo velike koristi, hkrati pa lahko u\u010dinkovito nadzoruje kakovost varjenja. Med varjenjem lahko zagotovi, da se zvarni \u0161iv oblikuje enkrat in je kakovost varjenja razmeroma visoka, s \u010dimer se lahko izognete nevarnosti pu\u0161\u010danja olja zaradi napak zvarnega \u0161iva.<\/p>\n\n\n\n<p><\/p>\n\n\n\n<p>2.2 Lasersko varjenje ohi\u0161ja akumulatorja iz aluminijeve zlitine za nova energetska vozila<br>V industriji novih energetskih vozil je zaradi pove\u010danja te\u017ee baterijskih paketov ve\u010dje povpra\u0161evanje po lahkih konstrukcijah. Zato so aluminij in aluminijeve zlitine nedvomno pomembni v primerjavi s kompozitnimi materiali, oja\u010danimi z ogljikovimi vlakni, z vi\u0161jimi stro\u0161ki in jeklom visoke trdnosti z ve\u010djo gostoto.<br>Postal je izbrani material za razli\u010dne strukture ohi\u0161ij baterij, od ohi\u0161ij in jezi\u010dkov za baterije, modulov in konektorjev do baterijskih pladnjev, plo\u0161\u010d iz aluminijeve zlitine, profilov in litih aluminijevih zlitin, ki se pogosto uporabljajo.<br>Celice s kvadratnimi lupinami so najbolj priljubljeni izdelki za lasersko varjenje aluminijevih zlitin, vklju\u010dno s tesnili lupine, protieksplozijsko varnimi ventili, drogovi, luknjami za vbrizgavanje teko\u010dine in mehkimi povezavami itd. Uporabljeni materiali vklju\u010dujejo \u010disti aluminij in aluminijeve zlitine serije 3 z dobrim varivost, predvsem Pri postopku varjenja z nihajnim laserjem nastanejo zvarni spoji skoraj brez napak, ki izpolnjujejo pogoje tesnjenja.<br>Zgornji postopek uporablja varilno glavo z obi\u010dajnim laserjem z vlakni in skenirajo\u010dim galvanometrom, ki omogo\u010da visokokakovostno in visoko u\u010dinkovito lasersko varjenje. Trenutno je na trgu oblikovana popolna prilagojena oprema za lasersko varjenje. Baterijski moduli novih energetskih vozil in baterijski pladnji imajo visoko stopnjo individualizacije in ve\u010dinoma uporabljajo aluminijeve zlitine serije 6 z visoko trdnostjo, nekateri pa uporabljajo aluminijeve zlitine serije 5.<\/p>\n\n\n\n<p><\/p>\n\n\n\n<p>Trenutno se uporabljata predvsem postopek varjenja MIG in tehnologija varjenja s trenjem in me\u0161anjem. Glede na razli\u010dne potrebe in oblikovne zna\u010dilnosti izdelka obstajata pribli\u017eno dve vrsti.<br>Prvi tip je ohi\u0161je baterije nenosilnega modula, za katerega je zna\u010dilen obstoj plo\u0161\u010d iz aluminijeve zlitine z debelino \u22641,5 mm in nima nobenih zahtev glede tesnjenja za celotno strukturo. Varjen je v obliki prekrivnega prebojnega varjenja, so\u010delnega spoja, prekrivnega kotnega varjenja itd.<br>Uporaba enega samega laserja ali nihajnega laserja lahko zadosti potrebam po globini taljenja in \u0161irini taljenja. Zahteve za to vrsto izdelka so razmeroma preproste, zato postopek ni te\u017eaven in je bil uporabljen v proizvodnji.<br>Tehni\u010dne re\u0161itve zagotavljajo predvsem proizvajalci laserskih glav in integratorji laserskih sistemov. Vendar pa so zaradi uporabe enojnega laserskega varjenja zahteve glede zra\u010dnosti sestave izdelka razmeroma visoke, zato na doslednost kakovosti varjenja mo\u010dno vplivata dimenzijska natan\u010dnost vhodnih materialov in postopek vpenjanja.<\/p>\n\n\n\n<p><br>Druga vrsta je, da ima izdelek zahteve glede tesnjenja, nekatere zahteve pa morajo vzdr\u017eati pogoje zadr\u017eevanja tlaka v dolo\u010denem \u010dasovnem obdobju. Debelina plo\u010devine je obi\u010dajno 3 ~ 5 mm, monta\u017ea s profili iz aluminijeve zlitine pa vklju\u010duje \u010delne spoje, kotne spoje, prekrivne spoje itd.<br>Zaradi manj\u0161e velikosti izdelka v primerjavi z baterijskim pladnjem in relativno nizkih pogojev uporabe nameravata tako proizvajalec kot uporabnik postopek varjenja z MIG varjenja nadgraditi na lasersko varjenje. Trenutno je v fazi raziskovanja in testiranja postopka laserskega varjenja, ki ga v glavnem izvajajo znanstvenoraziskovalni in\u0161tituti, dobavitelji laserjev in proizvajalci delov.<\/p>\n\n\n\n<p><\/p>\n\n\n\n<p>2.3 Uporaba tehnologije laserskega varjenja aluminijevih zlitin pri gradnji ladij<br>Zaradi nizke gostote in manj\u0161e te\u017ee materiala iz aluminijeve zlitine se te\u017ei\u0161\u010de ladje zni\u017ea, hkrati pa se zmanj\u0161a te\u017ea ladje, kar prispeva k izbolj\u0161anju varnosti in stabilnosti ladje. Zato se \u0161iroko uporablja na nekaterih ladjah, kot so jahte, ladje za kri\u017earjenje, podmornice, ribi\u0161ki \u010dolni itd. Uporaba laserskega varjenja v ladjedelni\u0161tvu je prav tako relativno pogosta. Zaradi velike velikosti trupa je varjenje igralo pomembno vlogo v ladjedelni\u0161tvu. Uporaba laserskega varjenja omogo\u010da pridobivanje zvarov visoke trdnosti, s \u010dimer se zmanj\u0161a debelina uporabljene aluminijeve zlitine. Za dosego namena majhne te\u017ee in visoke trdnosti. ZDA so izra\u010dunale, da lahko letalonosilka, zgrajena s tehnologijo laserskega varjenja, prihrani 200 ton te\u017ee. Pravzaprav, ko danes v Evropi gradite te velike ladje za kri\u017earjenje, je stopnja uporabe laserskega varjenja presegla 20%, ciljna stopnja izkori\u0161\u010denosti v prihodnosti pa je 50%.<\/p>\n\n\n\n<p><\/p>\n\n\n\n<p>2.4 Lasersko varjenje strukture plo\u0161\u010de iz aluminijeve zlitine letala<\/p>\n\n\n\n<p>Lahka te\u017ea letalskih letal ima pomembno vlogo pri zmanj\u0161evanju porabe goriva, pove\u010danju dosega in podalj\u0161evanju \u017eivljenjske dobe letal. V primerjavi s titanovimi zlitinami in kompozitnimi materiali iz ogljikovih vlaken so stro\u0161ki aluminijevih zlitin relativno nizki. Zato pri izdelavi trupov letal aluminijeve zlitine predstavljajo velik dele\u017e, predvsem aluminijeve zlitine serije 7, serije 6 in serije 2. Pri uporabi povezave med oblogo plo\u0161\u010de trupa in tetivami tradicionalna metoda uporablja tehnologijo kovi\u010denja, obloga in tetive pa prevzamejo strukturo prekrivnega spoja. Zaradi dodatne te\u017ee, ki nastane zaradi prekrivajo\u010dega se roba zakovice in vrvice, in nizke proizvodne u\u010dinkovitosti, se vrvica in obloga spremenita v strukturo v obliki \u010drke T, lasersko varjenje z \u017eico pa se izvaja na levi in desni strani hkrati za zamenjavo prekrivajo\u010dega se roba. Z zakovicami ima o\u010diten u\u010dinek na zmanj\u0161anje te\u017ee trupa, izbolj\u0161anje u\u010dinkovitosti povezave in zmanj\u0161anje proizvodnih stro\u0161kov. Na primer, osem panelov modela Airbus A380 je izdelanih s tehnologijo dvostranskega laserskega simultanega varjenja, ki zmanj\u0161a te\u017eo trupa za 10%.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-embed is-type-video is-provider-youtube wp-block-embed-youtube wp-embed-aspect-16-9 wp-has-aspect-ratio\"><div class=\"wp-block-embed__wrapper\">\n<iframe loading=\"lazy\" title=\"[SteviS Laser] Ro\u010dni stroj za lasersko varjenje vlaken za varjenje plo\u010devine iz aluminijevih zlitin #shorts\" width=\"500\" height=\"281\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/KIFo8YsR99U?feature=oembed\" frameborder=\"0\" allow=\"accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture; web-share\" referrerpolicy=\"strict-origin-when-cross-origin\" allowfullscreen><\/iframe>\n<\/div><\/figure>\n\n\n\n<p>\u010ce povzamemo, \u010deprav ima varjenje aluminijevih zlitin te\u017eave zaradi zapletenega postopka in te\u017eke obdelave, z nara\u0161\u010dajo\u010dim povpra\u0161evanjem po aluminijevih zlitinah v procesu industrializacije in vloga, ki jo ima v \u017eivljenju, postaja vse pomembnej\u0161a.<br>S hitrim razvojem tehnologije laserskega varjenja se bo uporaba nove varilne tehnologije v letalski in vesoljski varilni proizvodnji hitro razvijala. Avtomatizacija varjenja in zmo\u017enost zagotavljanja visoke kakovosti in visoke zanesljivosti bosta osnovni zahtevi varilne tehnologije v 21. stoletju.<br>Zato je treba pri izbolj\u0161evanju in optimizaciji postopka varjenja aluminijevih zlitin v celoti upo\u0161tevati stro\u0161ke, napredno stopnjo metode in u\u010dinkovitost varjenja, da bi v najve\u010dji meri prepre\u010dili nastanek por in razpok, nadzor napake spojev in tvorijo dober zvar z odli\u010dno kakovostjo.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>For a long time, aluminum alloy laser welding has been a difficult and hot area for scientific research institutes and enterprises to continue to carry out technical research and application. With the continuous growth of market demand for lightweight structures and the gradual development of high-power lasers and laser head products, The cost of laser [&hellip;]<\/p>","protected":false},"author":2,"featured_media":492,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[13],"tags":[55,56,57,51],"class_list":["post-488","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-industry-news","tag-aluminum-alloy-laser-welding","tag-application","tag-development","tag-laser-welding-machine"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.stevistech.com\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/488","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.stevistech.com\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.stevistech.com\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.stevistech.com\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.stevistech.com\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=488"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/www.stevistech.com\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/488\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":498,"href":"https:\/\/www.stevistech.com\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/488\/revisions\/498"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.stevistech.com\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/media\/492"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.stevistech.com\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=488"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.stevistech.com\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=488"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.stevistech.com\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=488"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}