Le soudage au laser est une méthode de soudage efficace et précise qui utilise un faisceau laser à haute densité d'énergie comme source de chaleur, mais ce processus nécessite une cohérence entre le faisceau laser et la taille du cordon de soudure. Relativement parlant, le soudage à l'arc sous gaz et en série est plus efficace pour gérer les situations où les tailles d'espace sont incohérentes. Par conséquent, certains constructeurs automobiles combinent le soudage au laser et le soudage au gaz pour obtenir des résultats de soudage idéaux.
Actuellement, les acheteurs de voitures exigent de plus en plus la qualité et les performances de leurs produits. Pour répondre aux besoins des clients, l'innovation continue des processus est nécessaire.
Il en va de même pour les procédés de soudage au laser. Les constructeurs automobiles espèrent adopter des processus avec une vitesse de soudage plus rapide et des cycles de production plus courts tout en garantissant la qualité du produit et en maintenant une certaine flexibilité de soudage pour différentes tailles d'espace. De nos jours, les procédés traditionnels de soudage au laser ne peuvent plus répondre à ces deux impératifs de production.
Cependant, l'application réussie du brasage au laser, un procédé de soudage hybride qui combine le soudage au laser avec le soudage à l'arc sous protection gazeuse (GMAW), a résolu ce problème de soudage. Nous savons que le soudage au laser produit un bain de fusion très étroit. La taille du bain de fusion est proportionnelle à la profondeur et à la largeur de soudure, ce qui permet d'obtenir une vitesse de soudage très élevée. Cependant, en raison du très petit diamètre focal du faisceau laser, le soudage au laser ne peut pas facilement faire face à des situations où la largeur du cordon diffère considérablement du diamètre du faisceau laser. La densité d'énergie du soudage à l'arc sous protection gazeuse (GMAW) est faible, ce qui peut former de grandes taches lumineuses à la surface des matériaux et peut produire de bons effets de soudage pour différentes largeurs de couture.
Maintenant, ce procédé de soudage hybride a été testé sur certaines lignes de production automobile, et l'effet de soudage est très idéal.
Introduction à la technologie de soudage hybride au laser
Contrairement aux opérations de chaîne de montage avec une certaine séquence de processus, le soudage hybride implique l'exécution simultanée de deux méthodes de soudage dans le même processus. Différentes résistances et caractéristiques de soudage peuvent être ajustées en sélectionnant différents paramètres de soudage à l'arc et de soudage au laser. Par rapport à un procédé unique, la profondeur de soudage et la vitesse de soudage du procédé combiné ont été considérablement améliorées. Le métal se sublime dans la cavité de soudage et réagit avec le plasma d'arc. L'absorption du rayonnement laser Nd:YAG dans le plasma est négligeable. En ajustant le rapport de puissance du soudage au laser et du soudage à l'arc, la vitesse de soudage et la flexibilité peuvent être conçues pour faire face à différentes largeurs de soudure, afin de produire différents effets de soudage.
Par rapport à la technologie de soudage au laser pur, la technologie de soudage hybride au laser présente les avantages suivants : elle a une capacité de pontage élevée, une meilleure largeur et profondeur de pénétration instantanée, une plage d'application plus large et une meilleure ténacité de soudage. Par rapport au procédé de soudage à l'arc à gaz unique (GMAW), le soudage hybride au laser présente une vitesse de soudage plus élevée, une pénétration plus profonde à grande vitesse, moins d'apport de chaleur, une résistance de soudage plus élevée et une soudure plus étroite formée.
Par rapport au soudage laser traditionnel, le procédé de soudage laser hybride combinant le soudage laser et le soudage à l'arc sous gaz peut former un plus grand bain de soudure. Par conséquent, le processus de soudage hybride au laser peut répondre aux exigences de soudage de composants de soudure larges qui ne sont pas applicables à la technologie laser conventionnelle.
Application du soudage laser dans l'industrie automobile
Le soudage hybride au laser peut fournir une vitesse de soudage élevée et une forte pénétration, mais l'apport de chaleur requis est considérablement réduit. Par rapport aux procédés de soudage par fil conventionnels, la vitesse de soudage du soudage hybride au laser a augmenté d'environ 30 % . La raison pour laquelle la technologie de soudage hybride laser peut équilibrer une pénétration profonde et de bonnes performances de soudage est que le faisceau laser a une densité d'énergie élevée et que le fil de soudage peut remplir entièrement la section transversale de la soudure. Il y a quelques années, ce procédé de soudage était déjà promu et utilisé chez les équipementiers automobiles de première ligne.
La bonne application de la technologie de soudage hybride laser dans le soudage des panneaux latéraux a considérablement amélioré l'automatisation du soudage. Par rapport au soudage à l'arc au gaz traditionnel
La ligne de production de soudage hybride laser peut économiser près de la moitié de l'espace de production ;
Réduisez la consommation de fil de soudage de 80 % ;
Augmentez la vitesse de soudage de 30 % ;
Par rapport au procédé de soudage à l'arc au gaz traditionnel, le soudage hybride au laser permet d'économiser près de 30 % du travail humain.
Procédé de soudage composite au laser
Lors du soudage hybride au laser), deux arcs de soudage sont générés dans la zone de soudage, le faisceau laser à l'avant est utilisé pour souder le fond, puis le processus de soudage à l'arc au gaz est utilisé pour combler l'écart et augmenter l'épaisseur de la soudure.
Une grande flexibilité est une caractéristique importante des procédés de soudage hybrides. Par exemple, trois puissances de sortie différentes peuvent être réglées en fonction de l'effet de soudage souhaité. De cette manière, l'opérateur peut concevoir les paramètres de puissance de sortie pendant le processus de soudage hybride et se référer à la géométrie de la soudure pour définir le chemin de soudage et sélectionner une vitesse de soudage raisonnable. La profondeur de soudage peut être entièrement ajustée en combinant la puissance laser, le diamètre focal et la vitesse de soudage. De plus, deux types différents de fils de soudage métalliques peuvent être utilisés pour obtenir de meilleurs résultats de soudage.
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