Wat binne avansearre lastechnologyen?
De ûntwikkeling fan wittenskip en technology hat trochgeande foarútgong yn lastechnology oandreaun, wat laat hat ta it ûntstean fan nije lasmetoaden. Avansearre lastechnologyen ferwize nei avansearre ferbiningsmetoaden dy't fierder geane as konvinsjonele (lykas bôgelassen mei beskerme metaal, ûnderdompele bôgelassen en konvinsjoneel gasmetaalbôgelassen). De opkomst en it ûndersyk fan dizze avansearre lasmetoaden binne it gefolch fan 'e ynterdissiplinêre yntegraasje. Avansearre lastechnologyen (bygelyks hege-enerzjybeamlassen, laser-bôgelassen, fakuümdiffúzjelassen en ...)robotysk lassen) binne tapast yn elektroanika, enerzjy, auto's, loftfeart, kearnsektor en oare sektoaren. Se spylje in krúsjale en ûnferfangbere rol by it lassen fan spesjale materialen en struktueren, en befoarderje sosjale en technologyske foarútgong.
It lassen fan avansearre materialen is nau ferbûn mei de ûntwikkeling fan hege technology en hat unike en ûnferfangbere funksjes. Nei in rappe ûntwikkeling yn 'e 20e iuw is lastechnology, as in wichtige skeakel yn 'e moderne yndustry, de 21e iuw yngien mei in folwoeksen systeem, en is ferskoven fan hânmjittige produksje nei meganisearre, automatisearre, ynformaasje-basearre en yntelliginte produksje. Dit markearret in nij tiidrek yn laswittenskip en -technyk.
(1) Laser-bôge hybride lassen
Hege-enerzjy beamferwurkingstechnology wurdt beskôge as de meast belofte ferwurkingstechnology yn 'e 21e iuw, en wurdt leaud "revolúsjonêre feroarings te bringen yn materiaalferwurking en produksjetechnology", en is op it stuit it rapst groeiende en meast ûndersochte technyske fjild.
De ûntwikkeling fanlasapparatuerrjochting grutskalige hat twa betsjuttingen: ien is de ferheging fan it fermogen fan 'e apparatuer, en de oare is de fergrutting fan ûnderdielen dy't troch de apparatuer lassen wurde. Fanwegen de hege ienmalige ynvestearring yn avansearre lasapparatuer, benammen laserlassen en elektroanenstrieallasapparatuer, kin it ferheegjen fan it fermogen, it ferbetterjen fan de penetraasjedjipte en de stabiliteit fan it lasproses de laskosten relatyf ferminderje, wêrtroch it akseptabel wurdt foar de yndustry. Dêrom hat hybride lastechnology rjochte op lasers de oandacht lutsen. Eins waard laser-bôgehybride lassen al yn 'e jierren '70 foarsteld, mar stabile yndustriële tapassingen binne pas yn 'e lêste jierren ûntstien, benammen profitearjend fan 'e ûntwikkeling fan lasertechnology en bôgelasapparatuer, benammen de ferbettering fan laserfermogen en bôgekontrôletechnology. Laser-bôgehybride omfettet benammen de kombinaasje fan laser mei wolfraam-inertgas (TIG) bôge, plasmabôge en aktive bôge. Troch de ynteraksje tusken laser en bôge kinne de tekoartkommingen fan elke lasmetoade oerwûn wurde, wat resulteart yn in goed hybride effekt.
Laserbôgehybride lassen ferbetteret de laseffisjinsje signifikant, benammen basearre op twa effekten: earst liedt de hege enerzjytichtens ta in hegere lassnelheid en fermindere waarmteferlies fan it wurkstik; twadde, it superposysje-effekt fan 'e ynteraksje tusken de twa waarmteboarnen. By it lassen fan stiel stabilisearret it laserplasma de bôge; tagelyk komt de bôge yn it kaaisgat fan 'e smeltende plas, wêrtroch't enerzjyferlies wurdt fermindere. De kombinaasje fan laser en TIG kin de lassnelheid signifikant ferheegje, sawat twa kear sa heech as by TIG-lassen. De slijtage fan 'e wolfraamelektrode wurdt ek sterk fermindere, wêrtroch't de libbensdoer tanimt; de groefhoeke kin ek signifikant wurde fermindere, en it dwersdoorsnedegebiet fan 'e las is fergelykber mei dat fan laserlassen. Yn ferliking mei laser-ienbôgehybride lassen kin laser-dûbelbôgehybride lassen de laswaarmteynfier mei 25% ferminderje en de lassnelheid mei sawat 30% ferheegje.
De wichtichste foardielen fan laser-bôge (of plasmabôge) hybride lassen binne ferbettere lassnelheid en penetraasjedjipte. Troch bôgeferwaarming nimt de metaaltemperatuer ta, wêrtroch't de reflektiviteit fan it metaal nei de laser ferminderet en de opname fan ljochtenerzjy tanimt. Dizze metoade is hifke op CO₂-laserlassen mei leech fermogen, lykas 12 kW CO₂-laserlassen en 2 kW YAG-lasers mei optyske glêstriedoerdracht, en leit de basis foar robotysk laser-bôge (of plasmabôge) hybride lassen. Yn 'e lêste jierren hat hybride lastechnology, ûntstien út laser-bôgehybride, in wichtige ûntwikkeling berikt, en de tapassing dêrfan yn komplekse komponinten yn 'e loftfeart, it leger en oare sektoaren hat tanimmende oandacht krigen. Op it stuit is hybride lastechnology dy't hege-enerzjystrielen kombinearret mei ferskate bôgen ien fan 'e hotspots wurden op it mêd fan hege-enerzjystrielenlassen.
(2) Wrijvingsroerlassen
Friksje-roerwelden (FSW) is in patintearre lastechnology ûntwikkele troch it Welding Institute (TWI) fan it Feriene Keninkryk yn 'e iere jierren '90. It kin non-ferrometalen lasse dy't lestich te lassen binne mei help fan fusjelasmetoaden.
Friksje-roerlassen hat foardielen lykas in ienfâldich ferbiningsproses, fijne kerrels yn 'e lassenferbining, goede wurgensprestaasjes, treksterkteprestaasjes en bûgprestaasjes, gjin needsaak foar lasdraden of beskermingsgassen, gjin bôgeljocht, en lege restspanning en deformaasje nei it lassen. It is tapast yn 'e loftfeartyndustry fan ûntwikkele lannen yn Jeropa en Amearika, en is mei súkses brûkt by it lassen fan tinnewandige drukfetten fan aluminiumlegering dy't wurkje by lege temperatueren, wêrtroch't de rjochte stompferbining fan longitudinale lassen en de omtreksstompferbining fan sirkelfoarmige lassen foltôge wurde. Dizze technology is oannaam yn it nije strukturele ûntwerp fan nije auto's en tapast yn loftfeart, ferfier, autofabrikaasje en oare yndustriële sektoaren.
(3) Vakuümdiffúzjelassen
De oanhâldende opkomst fan avansearre materialen stelt nije útdagings foar ferbiningstechnologyen. It gearfoegjen fan in protte nije materialen, lykas hjittebestindige legeringen, hightech keramyk, yntermetallyske ferbiningen en gearstalde materialen, benammen it gearfoegjen fan ferskillende materialen, is lestich te berikken mei konvinsjonele fusielassenmetoaden, sadwaande binne fêste-steat diffúzjebonding en oare technologyen ûntstien. Bygelyks, superplastyske foarmjouwing-diffúzjelassentechnology is mei súkses tapast yn titaniumlegering huningraatstrukturen fan fleantugen. Keramyk en metalen kinne wurde ferbûn troch diffúzjelassen; de tapassing fan tydlike floeibere faze diffúzjelassentechnology hat in protte lestige ferbiningsproblemen fan hurde materialen oplost dy't net oplost wurde koene trochfusielassenyn it ferline.
Fêste-stofferbining kin wurde ferdield yn twa kategoryen. Ien is de ferbiningsmetoade mei lege temperatuer, hege druk en koarte tiid, dy't nau kontakt fan it wurkstikoerflak en oksidefilmbreuk befoarderet troch lokale plestike deformaasje. Plastyske deformaasje is de dominante faktor by it foarmjen fan 'e ferbining. Sokke ferbiningsmetoaden omfetsjewriuwingslassen, eksplosjelassen, kâlde druklassen, en hjitte druklassen, dy't meastentiids druklassen neamd wurde. De oare is de diffúzjebondingmetoade mei hege temperatuer, lege druk, en relatyf lange tiid, meastal útfierd yn in beskermjende atmosfear of fakuüm. Dizze ferbiningsmetoade produseart mar minimale plestike deformaasje, en ynterfacediffúzje is de dominante faktor by it foarmjen fan 'e ferbining. Sokke ferbiningsmetoaden omfetsje benammen diffúzjelassen, lykas fakuümdiffúzjelassen, transiente floeibere fazediffúzjelassen, hjitte isostatyske parsediffúzjelassen, en superplastysk foarmjaan-diffúzjelassen.
Neist de trochgeande opkomst fan avansearre lasmetoaden en nije prosessen (de boppesteande binne mar in pear foarbylden), ferbetteret it nivo fan meganisaasje en automatisearring fan ferskate lasmetoaden konstant. De foarútgong fan elektroanyske technology, sensortechnology, kompjûter- en kontrôletechnology hat de ûntwikkeling fan 'e lasdissipline sterk befoardere, wêrtroch't lasautomatisearring nei yntelliginte kontrôle giet. Benammen de grutskalige ynfiering fan lasrobots hat de tradisjonele rigide automatisearringsmodus fan lassen trochbrutsen, in nije modus fan fleksibele automatisearring yn lassen iepene, en in bredere ûntwikkelingsromte foar lastechnology levere. Lassen is in ûnmisbere ferwurkingsmetoade wurden yn moderne produksje. Boppedat sille mei de foarútgong fan wittenskip en technology en sosjale en ekonomyske ûntwikkeling de tapassingsfjilden fan avansearre lassen/ferbine fierder útwreidzje.
(4) Automatisearre en yntelliginte lassen
Mechanisaasje en automatisearring binne wichtige middels om de lasproduktiviteit te ferbetterjen, produktkwaliteit te garandearjen en arbeidsomstannichheden te ferbetterjen. De automatisearring fan lasproduksje is de takomstige ûntwikkelingsrjochting fan lastechnology. It ferbetterjen fan 'e effisjinsje en kwaliteit fan lasproduksje hat allinich bepaalde beheiningen út it perspektyf fan lasprosessen. Las-/ferbiningsmetoaden lykas elektronenstraallassen, laserlassen en friksje-roerlassen hawwe strange easken oangeande groefgeometry en gearstallingskwaliteit. Nei automatysk lassen is de heule laske struktuer kreas, presys en moai, wêrtroch it efterútgongsferskynsel fan hânmjittige operaasje yn lasworkshops yn it ferline feroaret.
As ien fan 'e wichtige symboalen fan 'e ûntwikkeling fan moderne produksjetechnology en in opkommende technologysektor, hawwe robots in wichtige ynfloed hân op ferskate sektoaren fan hege-tech yndustry. De kompleksiteit fan lasproduksjeprosessen en strange easken foar laskwaliteit, keppele oan it faak minne lastechnologynivo en arbeidsomstannichheden, meitsje dat lasprosessen dy't it lasproses automatisearje en yntelliginearje kinne spesjale oandacht krije. Op it stuit wurdt 30% oant 40% fan 'e robots wrâldwiid brûkt yn lastechnology. Lasrobots waarden yn it earstoan meast tapast yn puntlasproduksjelinen yn 'e auto-yndustry, en yn 'e lêste jierren binne se stadichoan útwreide nei oare produksjefjilden.
De earste ûntwikkelingsfokus fanyntelliginte lassenis it fisysysteem. Op it stuit ûntwikkele fisysystemen kinne robots yn steat stelle om de trajekt fan 'e fakkelbeweging automatysk oan te passen neffens spesifike omstannichheden tidens it lassen, en guon kinne prosesparameters op 'e tiid oanpasse neffens de groefgrutte.
Pleatsingstiid: 20 augustus 2025
