เครื่องหุ้มด้วยเลเซอร์หุ่นยนต์

ตั้งแต่ยุคแรกๆ ที่เริ่มมีการใช้งานในสายการประกอบ การเชื่อมด้วยหุ่นยนต์ได้กลายมาเป็นส่วนหนึ่งของโรงงานอย่างถาวร ปัจจุบัน การเชื่อมด้วยเลเซอร์แบบหุ่นยนต์ได้นำความยืดหยุ่นและประสิทธิภาพการผลิตมาสู่พื้นที่ทำงานมากขึ้น ด้วยการถือกำเนิดของเทคโนโลยีเลเซอร์กำลังสูงที่มีต้นทุนการเป็นเจ้าของที่ต่ำลง การเชื่อมด้วยเลเซอร์แบบหุ่นยนต์จึงช่วยเพิ่มความยืดหยุ่นและประสิทธิภาพการทำงานให้กับพื้นที่ทำงาน ฮีโร่ที่มักไม่ได้รับการกล่าวถึงอย่างการหุ้มด้วยเลเซอร์แบบหุ่นยนต์กำลังช่วยประหยัดชิ้นส่วนจากลานเก็บกู้เศษวัสดุในอุตสาหกรรมและเสริมความแข็งแกร่งให้กับชิ้นส่วนใหม่ การใช้งานของเทคโนโลยีดังกล่าวมีขนาดใหญ่และครอบคลุมมาก ในขณะเดียวกัน การเชื่อมด้วยอาร์กเลเซอร์ไฮบริดกำลังได้รับความนิยมมากขึ้น โดยมีแนวโน้มว่าจะมีอัตราการสะสมที่สูงขึ้น การใช้เทคโนโลยีใหม่ๆ มากมายเผยให้เห็นการเชื่อมด้วยเลเซอร์ระยะไกล การหุ้มด้วยเลเซอร์ด้วยลวดร้อน และการผลิตแบบเติมแต่งด้วยเลเซอร์

ความเร็วที่สูงขึ้น อัตราการสะสมที่สูงขึ้น และคุณภาพการทำงานครั้งแรกที่ดีขึ้น ทั้งหมดนี้ทำให้ผลิตภัณฑ์เสร็จภายในระยะเวลาที่สั้นลง ความก้าวหน้าในเทคโนโลยีเลเซอร์ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมาเป็นที่สนใจอย่างมากในกระบวนการเชื่อมด้วยเลเซอร์ ยักษ์ใหญ่ในอุตสาหกรรมการเชื่อมแบบดั้งเดิมต่างก็ร่วมกระแสนี้และเป็นผู้นำด้วย

ในเลเซอร์ไฟเบอร์ ยังเป็นคริสตัลที่ถูกกระตุ้นด้วย แต่พวกเขาจะยืดคริสตัลออกจนมีความยาวประมาณ 15 เมตรและมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 ไมครอน ซึ่งช่วยขจัดปัญหาด้านการจัดการความร้อนบางส่วน จากนั้น แทนที่จะกระตุ้นคริสตัลด้วยหลอดไฟหรือแสงเหมือนใน NdYAG ซึ่งมีประสิทธิภาพน้อยกว่า พวกเขาจะใช้กลุ่มเลเซอร์ไดโอดที่เชื่อมต่อด้วยไฟเบอร์ออปติกกับไฟเบอร์ขนาดใหญ่กว่าเพื่อกระตุ้นคริสตัล เลเซอร์แบบดิสก์ก็ใช้อิตเทอร์เบียมเช่นกัน แต่พวกเขาจะนำคริสตัลนั้นมาตัดให้เป็นเวเฟอร์บางมาก โดยด้านที่สะท้อนแสงจะทำหน้าที่เป็นตัวระบายความร้อนด้วย ระบบตัดเลเซอร์ส่วนใหญ่ยังคงใช้เลเซอร์ CO2 เนื่องจากวัตต์ต่อดอลลาร์นั้นถูกกว่า ไฟเบอร์กำลังเข้ามาแทนที่เลเซอร์ CO2 เราคงต้องรอดูกันต่อไปว่าเลเซอร์นี้จะก้าวหน้าไปแค่ไหนในตลาดนี้

การเชื่อมด้วยเลเซอร์แบบแมนนวลใช้ในห้องแล็ปทันตกรรม การผลิตอุปกรณ์ทางการแพทย์ การทำเครื่องประดับ และการวิจัย สำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ โดยเฉพาะการผลิตยานยนต์ อวกาศ และอุปกรณ์หนัก การเชื่อมด้วยเลเซอร์แบบหุ่นยนต์เป็นที่นิยมในปัจจุบัน การเชื่อมด้วยเลเซอร์แบบควบคุมระยะไกลด้วยหุ่นยนต์สำหรับส่วนประกอบเตาอบนั้นเหมาะสำหรับอุตสาหกรรมเครื่องใช้ไฟฟ้า จากมุมมองทางอุตสาหกรรม ระบบเชื่อมเลเซอร์เกือบทุกระบบจะทำงานอัตโนมัติ ไม่ว่าจะเป็นระบบอัตโนมัติแบบแข็งหรือแบบยืดหยุ่น เมื่อคุณเพิ่มความเร็วและผลผลิต มนุษย์ก็จะยิ่งยากที่จะถือปืนเชื่อมและเคลื่อนที่ได้ 50 ถึง 60 นิ้วต่อนาที แต่หุ่นยนต์หรือเครนเคลื่อนที่ได้ด้วยความเร็วสูง ไหลลื่น และมีความแม่นยำในการเคลื่อนที่ตามเส้นทางที่ยอดเยี่ยม สำหรับผู้ควบคุมที่เป็นมนุษย์ การทำงานนี้เกินเลยไปกว่าการทำงานของมอเตอร์

การเชื่อมด้วยเลเซอร์ถือเป็นดาวเด่นในอุตสาหกรรมการผลิตยานยนต์ ซึ่งเป็นอุตสาหกรรมที่หุ่นยนต์เริ่มพัฒนาตัวเอง สิ่งที่เราไม่ค่อยได้เห็นบ่อยนักคือการหุ้มด้วยเลเซอร์ ซึ่งหุ่นยนต์ก็พิสูจน์คุณค่าในด้านความแม่นยำและความสามารถในการทำซ้ำได้ การหุ้มด้วยเลเซอร์เป็นกระบวนการเชื่อมที่คล้ายกับการพ่นความร้อน โดยจะใช้ผงโลหะเป็นวัตถุดิบ ซึ่งนำไปใช้กับพื้นผิวของส่วนประกอบโลหะเพื่อปกป้องหรือเพิ่มคุณสมบัติพื้นผิว หรือฟื้นฟูขนาดที่สึกหรอหรือเสียหาย ซึ่งแตกต่างจากการพ่นความร้อน การหุ้มด้วยเลเซอร์ใช้ลำแสงเลเซอร์ที่โฟกัสเป็นแหล่งความร้อน ผลลัพธ์คือพันธะโลหะระหว่างพื้นผิวและวัสดุที่ใช้ด้วยความแข็งแรงของพันธะที่เหนือกว่า และในหลายๆ กรณี มีคุณสมบัติพื้นผิวที่เหนือกว่าพื้นผิวเดิม ข้อได้เปรียบหลักคือโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน (HAZ) ขนาดเล็ก ซึ่งหมายความว่ามีการเจือจาง ออกซิเดชัน และการแยกคาร์บอนน้อยลง ซึ่งอาจส่งผลต่อคุณสมบัติของวัสดุที่ใช้และส่วนประกอบ และอาจทำให้เกิดรอยแตกร้าวได้