Puntlassen is in hege-snelheid en kosten-effektive ferbiningsmetoade. It is geskikt foar it ferbinen fan tinne plaatkomponinten mei oerlapferbiningen dy't gjin luchtdichtheid nedich binne. Der binne in protte soarten puntlassen, lykas wjerstânspuntlassen, bôgepuntlassen, kleefpuntlassen,komposit puntlassen, en laserpuntlassen. Op it stuit wurdt wjerstânspuntlassen in soad brûkt yn 'e produksje. As wy de auto-yndustry as foarbyld nimme, binne 3.000 oant 4.000 laspunten nedich by it gearstallen fan auto-karrosseriepanielkomponinten, wêrfoar 250 oant 300 robots nedich binne, tegearre mei stipekontrôlesystemen en oare helpapparatuer. Wjerstânspuntlassen hat lykwols minne fleksibiliteit. Mei de rappe ekonomyske ûntwikkeling is de bywurkingssyklus fan 'e geometryske foarmen en struktueren fan auto-komponinten tige koart wurden. It opwurdearjen fan nije produkten en modellen fereasket in nij type puntlassentechnology dy't effisjint en fleksibel is. Dêrom is laserpuntlassentechnology stadichoan it fokus fan oandacht wurden en wurdt ferwachte dat it breed tapast wurdt yn 'e yndustriële produksje fan auto's. Yn 'e loftfeartsektor wurdt laserpuntlassen ek hifke as in alternative technology. Lange tiid hawwe oerlapferbiningen fan loftfeartprodukten oer it algemien klinknagels brûkt, wat in protte produksjeprosessen en swiere wurkdruk omfettet. Mei de tanimmende tapassing fan nije materialen lykas aluminiumlegeringen, titaniumlegeringen en gearstalde materialen is it oannimmen fan nije lastechnologyen om tradisjonele ferbiningsmetoaden te ferfangen in mainstream trend wurden. Dit ferbetteret net allinich de produksje-effisjinsje, mar ferminderet ek it strukturele gewicht en foldocht oan nije easken foar struktureel ûntwerp, wat fan grut belang is foar loftfeartprodukten. De hege presyzje en hege fleksibiliteit fan laserpuntlassen jouwe it wichtige foardielen yn praktyske produksje, benammen yn 'e loftfeartsektor, dêr't it tradisjonele prosessen lykas wjerstânspuntlassen en klinknagelen ferfange kin.
I. Definysje en skaaimerken fan laserpuntlassen
Definysje
Laserpuntlassen ferwiist nei it proses fan it smelten en gearfoegjen fan wurkstikken mei ien laserpuls (t > 1ms) of in searje laserpulsen op deselde posysje.
Laserpuntlassen is yn prinsipe fergelykber mei oare laserlasprosessen; it ienige ferskil is dat der gjin relative ferpleatsing is tusken de laserstriel en it wurkstik by it puntlassen. Laserpuntlassen wurdt ferdield yn twa soarten: termysk geliedingslassen en kaaisgatlassen. By termysk geliedingspuntlassen kin de laser allinich it metaal smelte sûnder it te ferdampen. Dizze metoade is geskikter foar it lassen fan metalen mei in dikte fan minder as 0,5 mm, lykas Nd:YAG-laserpuntlassen fan elektroanyske komponinten. By kaaisgatlaserpuntlassen kin de laser direkt it ynterieur fan it materiaal yngean fia it kaaisgat, wêrtroch't de gebrûksgraad fan laserenerzjy tanimt en in gruttere penetraasjedjipte berikt wurdt. Tradisjoneel wjerstânspuntlassen smelt wurkstikken om lasplakken te foarmjen mei help fan wjerstânswaarmte dy't generearre wurdt troch elektryske stroom, wylst de waarmteboarne fan laserpuntlassen komt fan laserstrieling, wat resulteart yn signifikant ferskillende lasplakfoarmen.
De ferstelbere parameters fan laserpuntlassen omfetsje oer it algemien laserkrêft, puntlassentiid en defokushoeveelheid. Foar puntlassen mei pulsmodus omfetsje parameters ek pulsgolffoarm, frekwinsje en duty cycle. Hjirûnder beynfloedet laserkrêft benammen de penetraasjedjipte fan 'e lasplak, wylst puntlassentiid in gruttere ynfloed hat op 'e laterale grutte fan 'e lasplak. Yn 't algemien, hoe langer de laseraksjetiid, hoe grutter de grutte fan 'e boppeste en ûnderste oerflakken fan 'e lasplak en de grutte fan it fusie-oerflak. Feroarings yn defokushoeveelheid beynfloedzje benammen de puntdiameter en enerzjytichtens dy't ynwurkje op it oerflak fan it wurkstik, en hawwe sadwaande in wichtige ynfloed op 'e algemiene foarm fan 'e lasplak.
skaaimerken
- Mei laser as waarmteboarne biedt puntlassen hege snelheid, hege presyzje, lege waarmteynfier en minimale deformaasje fan it wurkstik.
- De frijheidsgraad yn puntlasposysjes is sterk ferbettere, wêrtroch puntlassen yn alle posysjes mooglik is en it maklik te realisearjen is.iensidich puntlassen, wêrtroch't de frijheid fan produktûntwerp signifikant fergrutte wurdt.
- Laserpuntlassen hat lege easken foar de grutte fan oerlapferbiningen. Der binne minimale beheiningen op parameters lykas it oantal oerlapferbiningen en de ôfstân tusken laspunten, en der is gjin needsaak om rekken te hâlden mei de ynfloed fan stroomôfwiking.
- Foar it lassen fan platen fan ûngelikense dikte, ferskillende materialen en spesjale materialen (aluminiumlegeringen, galvanisearre platen) prestearret laserpuntlassen better as tradisjonele puntlassenmetoaden.
- It fereasket gjin grut oantal helpapparatuer, kin him fluch oanpasse oan produktferoarings en foldocht oan 'e easken fan 'e merk.
II. Defektanalyse fan laserpuntlassen
Barsten, poaren en sakjen binne de meast foarkommende defekten by laserpuntlassen, dy't hjirûnder ien foar ien analysearre wurde.
1. Barsten
Skuorren wurde ferdield yn oerflakskuorren en longitudinale skuorren. De ferwaarmings- en ôfkuollingssnelheden by laserpuntlassen binne tige fluch, wat resulteart yn in grutte temperatuergradiïnt tusken it ferwaarme gebiet en it omlizzende metaal, wat maklik liedt ta skuorrenfoarming. It foarkommen fan skuorren is nau besibbe oan it materiaal; bygelyks, aluminiumlegeringen hawwe in folle hegere oanstriid ta skuorren by laserpuntlassen as roestfrij stiel. In effektive metoade om skuorrenfoarming te ûnderdrukken is it optimalisearjen fan 'e pulsgolffoarm om de ôfkuollingssnelheid fan it metaalstollingsproses te kontrolearjen en ynterne spanning te ferminderjen.
2. Poaren
Poreuze defekten (poaren) yn laserpuntlassen kinne wurde ferdield yn lytse poaren en grutte poaren. Lytse poaren wurde benammen feroarsake troch de ôfname fan 'e oplosberens fan wetterstof yn floeiber metaal tidens metaalstolling, lykas de rappe ferdamping fan metaal yn it kaaisgat en de fersteuring fan 'e smeltende plas. Grutte poaren binne benammen te tankjen oan de te rappe ôfkuollingssnelheid tidens laserpuntlassen, wêrtroch't it metaal om it kaaisgat net genôch tiid hat om werom te foljen. Yn 't algemien binne lytse poaren gefoelich foar foarming by lange-pulspuntlassen, wylst grutte poaren wierskynlik foarkomme by koarte-pulspuntlassen.
Der binne twa lokaasjes dêr't poaren it meast wierskynlik ferskine by laserpuntlassen: ien is tichtby de fusiesône yn 'e midden fan' e lasplak, en de oare is by de woartel fan 'e las. Smeltôfbyldings makke mei röntgenstralen litte sjen dat poaren tichtby de fusiesône benammen feroarsake wurde troch ynhaling as it kaaisgat slút; foar poaren by de laswoartel wurde se benammen foarme troch it ynstoarten fan it kaaisgat fanwegen it rappe ferdwinen fan 'e laser nei kaaisgatfoarming.
3. Sagging
Sagging is in dúdlik ferskynsel by laserpuntlassen. It sintrale sagging op it laspuntoerflak en de metaalopbou deromhinne wurde feroarsake troch de terugslachkrêft dy't ûntstiet troch metaalferdamping dy't it floeibere metaal nei it laspuntoerflak drukt. Tidens it ôfkuolproses wurdt it opboude metaal op it oerflak fluch stollend en kin net folslein weromfolle wurde. Derneist is materiaalferlies feroarsake troch rappe metaalferdamping en spatten in oare faktor dy't bydraacht oan sintrale sagging. Pulstiid hat in wichtige ynfloed op sawol it sagging fan it laspuntoerflak as de foarming fan poaren. Befredigjende lasplakken kinne wurde krigen troch de pulsgolffoarm en tiid te optimalisearjen.
4. Ynfloed fan Defokusbedrach op Lasplakken
Feroarings yn de defokushoeveelheid feroarje direkt de puntdiameter en enerzjytichtens. As de defokushoeveelheid sawol yn negative as positive rjochtingen tanimt, betsjut dit dat de puntdiameter tanimt en de enerzjytichtens ôfnimt. Tidens laserpuntlassen is der in bepaalde oerienkommende relaasje tusken de puntdiameter en de grutte fan it earste kaaisgat dat foarme wurdt troch de laser dy't op it teststik ynfalt, wylst de enerzjytichtens de útwreidingssnelheid fan it smeltende plas bepaalt. As de absolute wearde fan it defokushoeveelheid lyts is, is de laserpuntdiameter lyts, is de laserkrêfttichtens heech, en is de útwreidingssnelheid fan it smeltende plas fan it lasplak rap, mar de diameter fan it earste kaaisgat is lyts. Krektoarsom, as it defokushoeveelheid grut is, is de diameter fan it earste kaaisgat grut, mar de útwreidingssnelheid fan it smeltende plas fertraget, en de resultearjende laspuntgrutte kin net grut wêze. Dêrom, by de feroaring fan de defokushoeveelheid, bepaalt it wiidweidige effekt fan puntdiameter en oerflakkrêfttichtens fan it lasplak de grutte fan it lasplak.
III. Tapassing fan laserpuntlastechnology
Laserpuntlassen hat hege snelheid, grutte penetraasjedjipte, minimale deformaasje, en kin útfierd wurde by keamertemperatuer of ûnder spesjale omstannichheden mei ienfâldige lasapparatuer. Derneist hat de opkomst fan hege-frekwinsje pulslasers (mei in frekwinsje heger as 40 pulsen per sekonde) de brede tapassing fan laserpuntlassen mooglik makke by it gearstallen en lassen fan mikro- en lytse komponinten yn massa-automatisearre produksje. By it lassen fan lytse elektroanyske komponinten dy't in lytse waarmte-beynfloede sône fereaskje - lykas de ferbining tusken glês en metaal, de ferbining fan ferbiningen yn waarmtegefoelige healgeleidercircuits, en de ferbining tusken ferskate metalen yn triedden - is laserpuntlassen foardieliger as tradisjonele puntlasprosessen (bygelyks wjerstânspuntlassen), mei fersmoargingsfrije laspunten en hege laskwaliteit. Figuer 6-60 toant in tapassingsfoarbyld fan laserpuntlassen by de produksje fan autokoplampen: in 500W fêste-steat pulslaser genereart fjouwer ferlykbere laspunten mei in heul hege pulsfrekwinsje.
By it útfieren fan hege-presyzje puntlassen op mikrostrukturen mei hege pulsenerzjy, hawwe pulsearre Nd:YAG-lasers technyske en ekonomyske foardielen. Yn de measte yndustriële puntlassen wurde yn prinsipe pulsearre fêste-stoflasers mei in gemiddelde krêft fan 50W en in pulskrêft > 2kW brûkt. De laser kin direkt op it wurkstik ynwurkje fia optyske fezels of kombineare fokussearjende lenzen.
Laserpuntlassen is fan tapassing op in breed skala oan materialen. Bygelyks, by it puntlassen fan Li-batterijen, mei Nd:YAG laser spotwelding technologyIt ferbinen fan ferskate metalen is effisjinter as TIG-lassen en wjerstânspuntlassen. Benammen om't optyske fezels brûkt wurde om lasers oer te dragen tidens produksje, is it handich om fluch en fleksibel te bewegen tusken ferskate wurkbanken.
Gearfetsjend hat laserpuntlassen de folgjende skaaimerken:
- Mei de tanimming fan laserkrêft fluktuearret de oerflakdiameter fan 'e lasplak op en del, wylst de diameter fan it fusie-oerflak en it ûnderste oerflak stadich tanimt. De feroaring yn 'e dwerstrochsneedfoarm fan 'e lasplak is net dúdlik. Mei tanimmende doer nimt de grutte fan 'e lasplak rap ta, en de feroaringssnelheid fan 'e diameter fan 'e fusie-oerflak is grutter as dy fan 'e boppeste en ûnderste oerflakdiameters. De feroaring yn defocushoeveelheid hat in wichtige ynfloed op 'e grutte fan 'e lasplak. It feroaret direkt de puntdiameter en laserkrêfttichtens, en it wiidweidige effekt fan dizze twa faktoaren bepaalt de grutte fan 'e lasplak.
- Yn gefal fan folsleine penetraasje is der dúdlike sakking op it oerflak fan 'e laserpuntlas. Mei de tanimming fan laserkrêft en doer nimt de sakkingdjipte op it laspuntoerflak ta. As de doer of spleetgrutte grut is, kin it ûnderste oerflak ek yndruk sjen litte.
- As de gat tanimt, wurde de algemiene deformaasje fan 'e lasplak, sintraal sakjen en yndruk dúdlik. It smeltflak krimpt en de sterkte nimt rap ôf. Op it stuit wurdt by it lassen fan wjerstannen, batterijen en de elektroanika it proses fan it tagelyk lassen fan twa plakken gewoanlik brûkt, wêrby't meastentiids in ûntwerp mei twa laserljochtboarnen oannimt.
Pleatsingstiid: 27 oktober 2025
