Nemecko vyvinulo nový proces zvárania pomocou hybridného laserového oblúkového zvárania s hrubým drôtom

Laserové centrum Hannover (LZH) pracuje na zlepšení kvality laserového zvárania hrubých oceľových komponentov a za týmto účelom aktívne vyvíja inovatívnu technológiu hybridného laserového oblúkového zvárania s hrubým drôtom.
Pri zváraní hrubých plechov sa konvenčné viacvrstvové metódy zvárania javia ako neefektívne, keď sú konfrontované s veľkými medzerami, ktoré je potrebné uzavrieť.
Z tohto dôvodu výskumný tím projektu ?koHybrid prišiel s revolučným riešením: použitím hrubého drôtu s priemerom 3 mm, ktorého cieľom je urýchliť proces plnenia znížením počtu vrstiev, ktoré sa majú zvárať, čím zvýšenie produktivity a využívania zdrojov.
Aby to dosiahli, zaviedli dodatočný laserový lúč určený na ďalšie zrýchlenie procesu zvárania a zabezpečenie jeho stability. V rámci projektu „?koHybrid“ sa vedci z LZH zamerali na zváranie jemnozrnných konštrukčných ocelí, ktoré môžu mať hrúbku až 20 milimetrov a používajú sa v širokom spektre aplikácií, ako sú stavby lodí, vozidiel a potrubí. .
Na tento účel navrhli a postavili novú hybridnú spracovaciu hlavu, ktorá šikovne kombinuje 3 kW komerčný zdroj laserového lúča s pokročilým zváracím zdrojom až do 40 kW, aby sa dosiahli optimálne výsledky zvárania.
Partner projektu ELMA-Tech je zodpovedný za dodávku vysoko efektívneho zváracieho zdroja, zatiaľ čo Fürster Welding Systems stavia kompletný hybridný zvárací systém. Wests?chsische Hochschule Zwickau zároveň vykoná základný výskum procesu zvárania MSG, ako aj prísne testovanie a hodnotenie zvarových spojov.
Hlavnou výhodou hybridnej technológie laserového oblúkového zvárania je to, že kombinuje vysokú rýchlosť odtavovania silného drôtového oblúkového zvárania plynom s vysokou rýchlosťou a presnosťou zvárania laserovým lúčom, čím sa dosahuje dvojitý skok v účinnosti a kvalite zvárania. Najmä aplikácia 3 mm hrubého drôtu výrazne znižuje počet zváracích vrstiev a zlepšuje efektivitu práce, pričom dodatočný laserový lúč ešte viac zvyšuje stabilitu zváracieho procesu.
Jemnozrnné konštrukčné ocele sú známe svojimi vlastnosťami vysokej pevnosti, čo umožňuje použitie tenšieho materiálu pri zachovaní rovnakej pevnosti, čím sa znižuje hmotnosť komponentov.
Materiál je však extrémne náročný na zváranie a kontrola rýchlosti ochladzovania je obzvlášť kritická: príliš pomalé vedie k strate pevnosti a húževnatosti, zatiaľ čo príliš rýchle môže spôsobiť trhliny s vysokou tvrdosťou. Preto sa vedci LZH zaviazali dramaticky zvýšiť rýchlosť zvárania a rýchlosť odtavovania pri zachovaní vhodného času chladenia.
Podprojekt „Vývoj hybridného zváracieho procesu s laserovým lúčom MIG s väčším priemerom drôtu“ bol financovaný Nemeckým spolkovým ministerstvom hospodárstva a ochrany klímy ako súčasť projektu „Ekonomické vysokovýkonné zváranie jemnozrnných konštrukčných ocelí pomocou hybridného zvárania laserom MSG s väčším priemerom drôtu“, ktorý získal grant od nemeckého spolkového ministerstva pre hospodárstvo a klímu Akcia. V rámci projektu „Ekonomické vysokovýkonné zváranie jemnozrnných konštrukčných ocelí laserom s väčším priemerom drôtu MSG Hybrid (?koHybrid)“, ktorý je súčasťou Centrálneho inovačného programu pre malé a stredné podniky (MSP), je cieľom projektu podporovať inovácie a pokrok v technológii zvárania.