X'inhuma t-Teknoloġiji Avvanzati tal-Iwweldjar?

X'inhuma t-Teknoloġiji Avvanzati tal-Iwweldjar?

(1) Iwweldjar Ibridu bil-Laser-Ark

It-teknoloġija tal-ipproċessar tar-raġġi ta' enerġija għolja hija meqjusa bħala l-aktar teknoloġija tal-ipproċessar promettenti fis-seklu 21, maħsuba li "ġġib bidliet rivoluzzjonarji fl-ipproċessar tal-materjali u t-teknoloġija tal-manifattura", u bħalissa hija l-qasam tekniku li qed jikber bl-aktar rata mgħaġġla u li ġie riċerkat.

L-iżvilupp ta'tagħmir tal-iwweldjar"Lejn skala kbira" għandu żewġ tifsiriet: waħda hija ż-żieda fil-qawwa tat-tagħmir, u l-oħra hija t-tkabbir tal-partijiet iwweldjati mit-tagħmir. Minħabba l-investiment għoli ta' darba f'tagħmir avvanzat tal-iwweldjar, speċjalment l-iwweldjar bil-lejżer u t-tagħmir tal-iwweldjar bir-raġġ tal-elettroni, iż-żieda fil-qawwa, it-titjib fil-fond tal-penetrazzjoni u l-istabbiltà tal-proċess tal-iwweldjar jistgħu jnaqqsu relattivament l-ispejjeż tal-iwweldjar, u b'hekk ikunu aċċettabbli għall-industrija. Għalhekk, it-teknoloġija tal-iwweldjar ibrida ċċentrata fuq il-lejżers ġibdet l-attenzjoni. Fil-fatt, l-iwweldjar ibridu bil-lejżer-ark ġie propost sa mis-snin sebgħin, iżda applikazzjonijiet industrijali stabbli ħarġu biss f'dawn l-aħħar snin, li bbenefikaw prinċipalment mill-iżvilupp tat-teknoloġija tal-lejżer u t-tagħmir tal-iwweldjar bl-ark, speċjalment it-titjib tal-qawwa tal-lejżer u t-teknoloġija tal-kontroll tal-ark. L-ibridu bil-lejżer-ark jinvolvi prinċipalment il-kombinazzjoni ta' lejżer ma' ark ta' gass inert tat-tungstenu (TIG), ark tal-plażma, u ark attiv. Permezz tal-interazzjoni bejn il-lejżer u l-ark, in-nuqqasijiet ta' kull metodu ta' wweldjar jistgħu jingħelbu, u dan jirriżulta f'effett ibridu tajjeb.

L-iwweldjar ibridu bil-lejżer-ark itejjeb b'mod sinifikanti l-effiċjenza tal-iwweldjar, prinċipalment ibbażat fuq żewġ effetti: l-ewwel, id-densità għolja tal-enerġija twassal għal veloċità ogħla tal-iwweldjar u tnaqqis fit-telf tas-sħana tal-biċċa tax-xogħol; it-tieni, l-effett ta' superpożizzjoni tal-interazzjoni bejn iż-żewġ sorsi tas-sħana. Meta jiġi wweldjat l-azzar, il-plażma tal-lejżer tistabbilizza l-ark; fl-istess ħin, l-ark jidħol fit-toqba taċ-ċavetta tal-ġabra mdewba, u b'hekk jitnaqqas it-telf tal-enerġija. Il-kombinazzjoni tal-lejżer u t-TIG tista' żżid b'mod sinifikanti l-veloċità tal-iwweldjar, madwar id-doppju ta' dik tal-iwweldjar TIG. L-użu tal-elettrodu tat-tungstenu jitnaqqas ukoll ħafna, u b'hekk tiżdied il-ħajja tas-servizz tiegħu; l-angolu tal-kanal jista' wkoll jitnaqqas b'mod sinifikanti, u ż-żona trasversali tal-iwweldjar hija simili għal dik tal-iwweldjar bil-lejżer. Meta mqabbel mal-iwweldjar ibridu bil-lejżer-ark wieħed, l-iwweldjar ibridu bil-lejżer-ark doppju jista' jnaqqas l-input tas-sħana tal-iwweldjar b'25% u jżid il-veloċità tal-iwweldjar b'madwar 30%.

Il-vantaġġi ewlenin tal-iwweldjar ibridu bil-lejżer-ark (jew ark tal-plażma) huma veloċità mtejba tal-iwweldjar u fond ta' penetrazzjoni. Minħabba t-tisħin tal-ark, it-temperatura tal-metall togħla, u b'hekk titnaqqas ir-riflettività tal-metall għal-lejżer u tiżdied l-assorbiment tal-enerġija tad-dawl. Dan il-metodu ġie ttestjat fuq iwweldjar bil-lejżer CO₂ ta' qawwa baxxa, kif ukoll iwweldjar bil-lejżer CO₂ ta' 12kW u lejżers YAG ta' 2kW b'trażmissjoni tal-fibra ottika, u b'hekk twitti l-pedamenti għall-iwweldjar ibridu robotiku bil-lejżer-ark (jew ark tal-plażma). ​​Fi snin reċenti, it-teknoloġija tal-iwweldjar ibridu mwielda mill-ibridu bil-lejżer-ark kisbet żvilupp sinifikanti, u l-applikazzjoni tagħha f'komponenti kumplessi fl-aerospazju, fis-setturi militari u oħrajn irċeviet attenzjoni dejjem akbar. Bħalissa, it-teknoloġija tal-iwweldjar ibridu li tgħaqqad raġġi ta' enerġija għolja ma' arki differenti saret waħda mill-aktar postijiet popolari fil-qasam tal-iwweldjar b'raġġi ta' enerġija għolja.

(2) Iwweldjar bil-Frizzjoni u t-Taħwid

L-Iwweldjar bil-Frizzjoni u l-Istirar (FSW) hija teknoloġija tal-iwweldjar brevettata żviluppata mill-Istitut tal-Iwweldjar (TWI) tar-Renju Unit fil-bidu tas-snin disgħin. Tista' tiwweldja metalli mhux ferrużi li huma diffiċli biex jiġu wweldjati bl-użu ta' metodi ta' wweldjar bil-fużjoni.

L-iwweldjar bil-frizzjoni għandu vantaġġi bħal proċess sempliċi ta' twaħħil, qmuħ fini fil-ġonta wweldjata, prestazzjoni tajba tal-għeja, prestazzjoni tat-tensjoni, u prestazzjoni tal-liwi, l-ebda ħtieġa għal wajers tal-iwweldjar jew gassijiet protettivi, l-ebda dawl tal-ark, u stress residwu baxx u deformazzjoni wara l-iwweldjar. Ġie applikat fl-industrija aerospazjali ta' pajjiżi żviluppati fl-Ewropa u l-Amerika, u ntuża b'suċċess fl-iwweldjar ta' reċipjenti tal-pressjoni b'ħitan irqaq tal-liga tal-aluminju li jaħdmu f'temperaturi baxxi, u kkompleta l-ġonta dritta ta' weldjaturi lonġitudinali u l-ġonta ċirkoferenzjali ta' weldjaturi ċirkolari. Din it-teknoloġija ġiet adottata fid-disinn strutturali l-ġdid ta' vetturi ġodda u applikata fl-ajruspazju, it-trasport, il-manifattura tal-karozzi, u setturi industrijali oħra.

(3) Iwweldjar bid-Diffużjoni tal-Vakwu

L-emerġenza kontinwa ta' materjali avvanzati toħloq sfidi ġodda għat-teknoloġiji tal-għaqda. L-għaqda ta' ħafna materjali ġodda, bħal ligi reżistenti għas-sħana, ċeramika ta' teknoloġija għolja, komposti intermetalliċi, u materjali komposti, speċjalment l-għaqda ta' materjali differenti, hija diffiċli biex tinkiseb bl-użu ta' metodi konvenzjonali ta' wweldjar bil-fużjoni, u għalhekk ħarġu twaħħil ta' diffużjoni fi stat solidu u teknoloġiji oħra. Pereżempju, it-teknoloġija tal-iwweldjar b'diffużjoni tal-iffurmar superplastik ġiet applikata b'suċċess fi strutturi ta' xehda tal-liga tat-titanju tal-inġenji tal-ajru. Iċ-ċeramika u l-metalli jistgħu jingħaqdu permezz tal-iwweldjar bid-diffużjoni; l-applikazzjoni tat-teknoloġija tal-iwweldjar bid-diffużjoni fil-fażi likwida temporanja solvit ħafna problemi diffiċli ta' għaqda ta' materjali iebsin li ma setgħux jiġu solvuti permezz ta'...iwweldjar bil-fużjonifil-passat.

L-għaqda fi stat solidu tista' tinqasam f'żewġ kategoriji. Waħda hija l-metodu ta'għaqda b'temperatura baxxa, pressjoni għolja, u ħin qasir, li jippromwovi kuntatt mill-qrib tal-wiċċ tal-biċċa tax-xogħol u ksur tal-film tal-ossidu permezz ta' deformazzjoni tal-plastik lokali. Id-deformazzjoni tal-plastik hija l-fattur dominanti fil-formazzjoni tal-għaqda. Metodi ta'għaqda bħal dawn jinkluduiwweldjar bil-frizzjoni, iwweldjar bi splużjoni, iwweldjar bi pressjoni kiesħa, u iwweldjar bi pressjoni sħuna, li ġeneralment jissejħu iwweldjar bi pressjoni. L-ieħor huwa l-metodu ta' twaħħil bid-diffużjoni b'temperatura għolja, pressjoni baxxa, u żmien relattivament twil, ġeneralment imwettaq f'atmosfera protettiva jew vakwu. Dan il-metodu ta' twaħħil jipproduċi biss deformazzjoni plastika minima, u d-diffużjoni tal-interfaċċja hija l-fattur dominanti fil-formazzjoni tal-ġonta. Metodi ta' twaħħil bħal dawn jinkludu prinċipalment iwweldjar bid-diffużjoni, bħall-iwweldjar bid-diffużjoni bil-vakwu, l-iwweldjar bid-diffużjoni tal-fażi likwida temporanja, l-iwweldjar bid-diffużjoni bi pressa iżostatika sħuna, u l-iwweldjar bid-diffużjoni tal-iffurmar superplastiku.

Minbarra l-emerġenza kontinwa ta' metodi avvanzati tal-iwweldjar u proċessi ġodda (dawk ta' hawn fuq huma biss ftit eżempji), il-livell ta' mekkanizzazzjoni u awtomazzjoni ta' diversi metodi tal-iwweldjar qed jitjieb kontinwament. Il-progress tat-teknoloġija elettronika, it-teknoloġija tas-sensing, il-kompjuter, u t-teknoloġija tal-kontroll ippromwova bil-kbir l-iżvilupp tad-dixxiplina tal-iwweldjar, u b'hekk l-awtomazzjoni tal-iwweldjar timxi lejn kontroll intelliġenti. B'mod partikolari, l-introduzzjoni fuq skala kbira ta' robots tal-iwweldjar kisret il-mod tradizzjonali ta' awtomazzjoni riġida tal-iwweldjar, fetħet mod ġdid ta' awtomazzjoni flessibbli fl-iwweldjar, u pprovdiet spazju ta' żvilupp usa' għat-teknoloġija tal-iwweldjar. L-iwweldjar sar metodu ta' pproċessar indispensabbli fil-manifattura moderna. Barra minn hekk, bil-progress tax-xjenza u t-teknoloġija u l-iżvilupp soċjali u ekonomiku, l-oqsma ta' applikazzjoni tal-iwweldjar/tgħaqqid avvanzat se jkomplu jespandu.

(4) Iwweldjar Awtomatizzat u Intelliġenti

Il-mekkanizzazzjoni u l-awtomazzjoni huma mezzi importanti biex tittejjeb il-produttività tal-iwweldjar, tiġi żgurata l-kwalità tal-prodott, u jittejbu l-kundizzjonijiet tax-xogħol. L-awtomazzjoni tal-produzzjoni tal-iwweldjar hija d-direzzjoni tal-iżvilupp futur tat-teknoloġija tal-iwweldjar. It-titjib tal-effiċjenza u l-kwalità tal-produzzjoni tal-iwweldjar għandu ċerti limitazzjonijiet biss mill-perspettiva tal-proċessi tal-iwweldjar. Metodi ta' wweldjar/tgħaqqid bħall-iwweldjar bir-raġġ tal-elettroni, l-iwweldjar bil-lejżer, u l-iwweldjar bil-frizzjoni għandhom rekwiżiti stretti dwar il-ġeometrija tal-kanal u l-kwalità tal-assemblaġġ. Wara l-iwweldjar awtomatiku, l-istruttura wweldjata kollha tkun pulita, preċiża, u sabiħa, u tbiddel il-fenomenu lura tat-tħaddim manwali fil-workshops tal-iwweldjar fil-passat.

Bħala wieħed mis-simboli importanti tal-iżvilupp tat-teknoloġija tal-manifattura moderna u industrija tat-teknoloġija emerġenti, ir-robots kellhom impatt importanti fuq diversi oqsma tal-industriji ta' teknoloġija għolja. Il-kumplessità tal-proċessi tal-manifattura tal-iwweldjar u r-rekwiżiti stretti għall-kwalità tal-iwweldjar, flimkien mal-livell tat-teknoloġija tal-iwweldjar u l-kundizzjonijiet tax-xogħol li spiss ikunu fqar, jagħmlu l-proċessi tal-iwweldjar li jistgħu awtomatizzaw u jagħmlu l-proċess tal-iwweldjar intelliġenti jirċievu attenzjoni speċjali. Bħalissa, 30% sa 40% tar-robots madwar id-dinja jintużaw fit-teknoloġija tal-iwweldjar. Ir-robots tal-iwweldjar inizjalment kienu l-aktar applikati f'linji ta' produzzjoni tal-iwweldjar fuq il-post fl-industrija tal-karozzi, u f'dawn l-aħħar snin, espandew gradwalment għal oqsma oħra ta' produzzjoni.

L-ewwel fokus tal-iżvilupp ta'iwweldjar intelliġentihija s-sistema tal-viżjoni. Is-sistemi tal-viżjoni żviluppati bħalissa jistgħu jippermettu li r-robots jimmodifikaw awtomatikament it-trajettorja tal-moviment tat-torċa skont kundizzjonijiet speċifiċi waqt l-iwweldjar, u xi wħud jistgħu jaġġustaw il-parametri tal-proċess fil-ħin skont id-daqs tal-kanal.