ตัวถังรถยนต์เชื่อมด้วยเลเซอร์คืออะไร?

การเชื่อมด้วยเลเซอร์ใช้เลเซอร์ความหนาแน่นพลังงานสูงเป็นแหล่งความร้อนในการฉายรังสีบริเวณข้อต่อของวัสดุ เพื่อให้วัสดุที่แยกออกมาละลายอย่างรวดเร็วและแม้กระทั่งระเหยกลายเป็นไอหลังจากการดูดซับพลังงานเลเซอร์ และก่อตัวเป็นสระหลอมเหลวร่วมกัน ซึ่งจะแข็งตัวเข้าด้วยกันในภายหลัง กระบวนการทำความเย็นและเชื่อมต่อเข้าด้วยกัน มีเลเซอร์กำลังสูงทั่วไปสองชนิดสำหรับการเชื่อมด้วยเลเซอร์: เลเซอร์ CO2 และเลเซอร์โซลิด/ไฟเบอร์ แบบแรกมีความยาวคลื่น 10.6μm หรือความยาวคลื่น 1.06/1.07μm ทั้งในแถบอินฟราเรดและมองไม่เห็นด้วยตาเปล่า

หลักการเชื่อมทั่วไปคือการทำให้โลหะกลายเป็นของเหลว จากนั้นทำให้โลหะเย็นลงและละลายเข้าด้วยกัน ตัวถังรถประกอบด้วยแผ่นเหล็กสี่แผ่นที่เชื่อมขึ้นและลง การเชื่อมแบบธรรมดาคือการเชื่อมแบบจุด และแผ่นเหล็กเชื่อมต่อเข้าด้วยกันผ่านจุดเชื่อม

การเชื่อมด้วยเลเซอร์เป็นหลักการทางกายภาพของการใช้อุณหภูมิสูงของเลเซอร์เพื่อทำลายโครงสร้างโมเลกุลในแผ่นเหล็กทั้งสอง และโมเลกุลจะถูกจัดเรียงใหม่เพื่อให้โมเลกุลในแผ่นเหล็กทั้งสองละลายเป็นหนึ่งเดียว การทำงานจริงคือการใช้โพลาไรเซอร์เพื่อสะท้อนลำแสงที่สร้างโดยเลเซอร์ เพื่อให้เลเซอร์ไปรวมตัวอยู่ในอุปกรณ์โฟกัสเพื่อสร้างพลังงานมหาศาลของลำแสง เส้นผ่านศูนย์กลางของลำแสงเลเซอร์ที่โฟกัสคือ 0.2-0.6 มม. และสามารถรับความเข้มของแสงได้มากกว่า 106-108 วัตต์/ซม.2 จุดโฟกัสอยู่ใกล้กับชิ้นงาน และพื้นผิวของชิ้นงานเกิดการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพของการหลอมรวม

ดังนั้นการเชื่อมด้วยเลเซอร์จึงเปลี่ยนแผ่นเหล็กสองแผ่นให้เป็นแผ่นเหล็กแผ่นเดียว จึงมีความแข็งแรงสูงกว่าการเชื่อมแบบธรรมดา

ข้อดีของเทคโนโลยีการเชื่อมด้วยเลเซอร์คืออะไร?
การเชื่อมด้วยเลเซอร์มีลักษณะเฉพาะคือช่วงการให้ความร้อนจากส่วนกลางและการควบคุมที่แม่นยำ การเชื่อมผิดรูปเล็กน้อย และความเร็วในการเชื่อมที่รวดเร็ว เมื่อเปรียบเทียบกับการเชื่อมอาร์กทั่วไป สามารถควบคุมเส้นผ่านศูนย์กลางจุดเลเซอร์ได้อย่างแม่นยำ และเส้นผ่านศูนย์กลางจุดของพื้นผิวของวัสดุมักจะอยู่ในช่วง 0.2-0.6 มม. และยิ่งใกล้กับศูนย์กลางของจุดมาก พลังงานก็จะยิ่งสูงขึ้น (พลังงานจากศูนย์กลางไปยังขอบจะถูกลดทอนแบบเอกซ์โพเนนเชียล ซึ่งก็คือการกระจายแบบเกาส์เซียน) ความกว้างของการเชื่อมการเชื่อมด้วยเลเซอร์สามารถควบคุมได้ต่ำกว่า 2 มม. ความกว้างส่วนโค้งของการเชื่อมอาร์กไม่สามารถควบคุมได้อย่างแม่นยำ และมีขนาดใหญ่กว่าเส้นผ่านศูนย์กลางจุดเลเซอร์มาก ความกว้างของการเชื่อมของการเชื่อมอาร์คนั้นใหญ่กว่าการเชื่อมด้วยเลเซอร์มาก ซึ่งปกติจะมากกว่า 6 มม. เนื่องจากพลังงานของการเชื่อมด้วยเลเซอร์มีความเข้มข้นมาก วัสดุหลอมจึงน้อยและความร้อนทั้งหมดที่ต้องการมีน้อย ดังนั้นการเชื่อมผิดรูปจึงมีน้อยและความเร็วในการเชื่อมรวดเร็ว

การเชื่อมด้วยเลเซอร์มีความแข็งแรงเพียงใดเมื่อเทียบกับการเชื่อมจุดแบบต้านทาน? ข้อต่อเชื่อมด้วยเลเซอร์เป็นเส้นตรงยาวต่อเนื่องกัน ในขณะที่ข้อต่อเชื่อมจุดต้านทานเป็นแถวของจุดแยกที่ปิดภาคเรียนเล็กน้อย หากรอยต่อเชื่อมด้วยเลเซอร์เป็นเหมือนซิปสำหรับเชื่อมต่อปุ่มทั้งสองของเสื้อผ้า รอยต่อเชื่อมจุดต้านทานก็เหมือนกับกระดุมของเสื้อผ้า โลหะเชื่อมของการเชื่อมด้วยเลเซอร์ได้มาจากการแข็งตัวอย่างรวดเร็ว และเกรนของโลหะ (หน่วยส่วนประกอบพื้นฐานของโลหะ ซึ่งสามารถเข้าใจได้ว่าเป็นเซลล์ของโลหะ) จะมีขนาดเล็กลง สิ่งนี้เอื้อต่อการปรับปรุงความแข็งแรงของโลหะเชื่อม ดังนั้นความแข็งแรงของโลหะเชื่อมเชื่อมด้วยเลเซอร์จึงสูงกว่าความแข็งแรงของโลหะเชื่อมจุดต้านทาน ในเวลาเดียวกันอย่าลืมว่าข้อต่อจุดเชื่อมความต้านทานนั้นเป็นชุดของจุดแยกกันเพียงแค่ใช้ส่วนหนึ่งของการเชื่อมและการเชื่อมด้วยเลเซอร์ก็ดีกว่าอยู่แล้วและส่วนที่ไม่ได้เชื่อมในสถานที่ก็ "ลาก" ด้วยเช่นกัน การเชื่อมแบบจุดที่มีความต้านทานดาวน์โดยเฉลี่ยเป็นมากกว่าการเชื่อมด้วยเลเซอร์ ดังนั้นสำหรับรอยเชื่อมที่มีความยาวเท่ากัน ความแข็งแรงของการเชื่อมด้วยเลเซอร์จะสูงกว่าการเชื่อมแบบจุดต้านทาน

แม้ว่าความแข็งแรงของรอยเชื่อมจุดต้านทานจะไม่ดีไปกว่าการเชื่อมด้วยเลเซอร์ แต่ก็ยังสูงกว่าวัสดุฐานโลหะ และจุดอ่อนที่สุดของตัวรถที่เชื่อมโดยรวมคือโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนจากการเชื่อมบนวัสดุฐาน กล่าวคือ โลหะฐานเป็นโลหะเป็นจุดเชื่อมต่อที่อ่อนแอที่สุด ดังนั้นเมื่อร่างกายได้รับแรงภายนอกที่รุนแรง กรณีส่วนใหญ่จะเป็นความเสียหายของโลหะฐาน แทนที่จะเป็นรอยต่อแบบเชื่อม เป็นเพราะการมีแผ่นสั้นของโลหะฐานโลหะ ทำให้ความแข็งแรงของตัวเชื่อมด้วยเลเซอร์และตัวเชื่อมจุดต้านทานแทบจะไม่แตกต่างกันเลย ดังนั้นตัวเชื่อมด้วยเลเซอร์จึงไม่ปลอดภัยกว่าตัวเชื่อมแบบจุดต้านทานเมื่อได้รับผลกระทบจากแรงภายนอก

Xi'an Guosheng Laser Technology Co., Ltd. เป็นองค์กรเทคโนโลยีขั้นสูงที่เชี่ยวชาญด้านการวิจัยและพัฒนา การผลิตและการขายเครื่องหุ้มด้วยเลเซอร์อัตโนมัติ เครื่องหุ้มด้วยเลเซอร์ความเร็วสูง เครื่องดับด้วยเลเซอร์ เครื่องเชื่อมด้วยเลเซอร์ และอุปกรณ์การพิมพ์ 3 มิติด้วยเลเซอร์ ผลิตภัณฑ์ของเรามีความคุ้มค่าและจำหน่ายในประเทศและต่างประเทศ หากคุณสนใจในผลิตภัณฑ์ของเรา โปรดติดต่อเราที่ bob@gshenglaser.com