Рассмотрим лазерную гибридную сварку в автомобильной промышленности.
Лазерная сварка и газовая дуговая сварка хорошо зарекомендовали себя при производстве высокоскоростных качественных соединений.
Лазерная сварка — это отличный способ обработки высокоскоростных соединений с небольшой зоной термического влияния, но для этого требуется согласование размера. С другой стороны, газовая металлическая дуга и тандемная сварка гораздо легче устраняют несоответствия в размере зазора. Объединение этих процессов оказалось успешным для некоторых автопроизводителей.
Головка горелки, предназначенная для лазерной гибридной сварки, весит около 16,5 фунтов. (7,5 кг) и работает с мощностью лазера 4 кВт при токовой нагрузке 250 А при 100-процентном рабочем цикле.
Сегодняшние покупатели автомобилей требуют все более высокого качества продукции и улучшенной производительности своих автомобилей. Для удовлетворения этих потребностей клиентов необходимы непрерывные производственные инновации.
Это особенно верно в отношении сварки. Автомобильным OEM-производителям требуется технология соединения, которая обеспечивает более высокую скорость сварки для увеличения продолжительности производственного цикла, при этом сохраняя качественные соединения, а также достаточно гибкая, чтобы устранить пробелы, когда речь идет о непоследовательных краях детали. До недавнего времени обычные процессы лазерной сварки не были в состоянии удовлетворить производственные потребности.
Однако сегодня применяется гибридный процесс. Лазерная гибридная сварка, которая также называется лазерной пайкой, сочетает в себе лучшие методы сварки лазерным лучом и сварки газовой металлической дугой (GMAW). Лазерное излучение вызывает очень узкую зону термического влияния с высоким соотношением между глубиной сварки и шириной шва. Он также может достичь очень высоких скоростей сварки. К сожалению, лазерный луч имеет очень малый диаметр фокуса, и, как результат, он не может последовательно справляться с непоследовательными промежутками. Между тем, процессы GMAW и тандемной сварки имеют значительно более низкую плотность энергии, большее сфокусированную зону на поверхности материала и характеризуются хорошей способностью преодолевать зазор (пробел).
Этот гибридный сварочный процесс в настоящее время подвергается испытанию на транспортных средствах, и результаты оказались многообещающими.
Комбинация лазерного излучения и дуги в одном сварочном процессе была впервые исследована в 1970-х годах, но с тех пор не было сделано каких-либо технических усовершенствований. В ходе исследований еще раз было рассмотрено объединение этих двух процессов с целью объединения преимущества дуги с преимуществами лазера в одном гибридном процессе сварки. Специалисты отрасли однажды захотели подождать, пока источники лазерного излучения докажут свою пригодность для промышленного использования, и этот день наступил. Лазеры достигли статуса традиционной технологии для некоторых применений, используемых в автомобильной промышленности.
В процессе гибридной сварки лазерный луч и сварочная дуга одновременно воздействуют на зону сварки, и оба они влияют друг на друга и поддерживают друг друга.