3D soldadora láser robótica Es un nuevo tipo de método de soldadura que se utiliza comúnmente en la actualidad. 3D El soldador láser robótico está formado por dos partes: un "banco de trabajo de soldadura" y un "brazo robótico de soldadura". 3D El robot de soldadura láser acopla el haz láser emitido a la fibra óptica y luego utiliza el haz paralelo para enfocar el producto y realizar una soldadura continua. La continuidad de la luz en la soldadura hace que el efecto real de la soldadura sea más fuerte y la costura de soldadura sea más refinada y hermosa.
3D La máquina de soldadura láser robótica puede lograr efectos prácticos como una velocidad de soldadura rápida, una pequeña deformación y sin burbujas. Al mismo tiempo, durante el proceso de soldadura, 3D El robot de soldadura láser puede adoptar soldadura láser sin contacto en las partes inaccesibles del producto, lo que es más flexible y conveniente en su operación y uso; Además, la máquina de soldar también está equipada con un CCD Sistema de monitoreo en tiempo real con cámara, que mejora el posicionamiento de la soldadura. La precisión permite observar fácilmente la distribución de energía del punto de soldadura durante el proceso de soldadura, lo que mejora enormemente la belleza del producto soldado. Al mismo tiempo, la 3D El soldador láser robótico también puede ayudar a las empresas a lograr la automatización en la producción, y también puede procesar y producir múltiples rayos láser al mismo tiempo, a fin de lograr una producción en masa de productos.
Soldadura de aeronaves
El uso de paneles de fuselaje integrales soldados en lugar de los tradicionales paneles de fuselaje remachados puede reducir considerablemente el w8 de los componentes, reducir los costos de fabricación y mejorar la eficiencia de la producción. Por lo tanto, se ha convertido en una de las tendencias de desarrollo de la tecnología de fabricación de aeronaves civiles a gran escala. Debido a que la soldadura por haz láser dual tiene un efecto de reducción w8 más evidente en la estructura de celosía larga de la piel y, al mismo tiempo, ofrece mejor accesibilidad espacial para componentes complejos, ha recibido una gran atención. Actualmente, empresas de fabricación aeroespacial como Airbus han adoptado la tecnología de fabricación de paneles de fuselaje integrales soldados por láser en muchos de sus modelos. Sin embargo, la tecnología de fabricación basada en soldadura para paneles de fuselaje integrales es una de las dificultades en la tecnología de fabricación de aeronaves civiles contemporáneas. Actualmente, la nueva tecnología de soldadura de aleación de aluminio para los paneles del fuselaje en el diseño de grandes aviones de pasajeros tiene sus propias características de fabricación.
Robot de soldadura láser para soldadura de aeronaves
Los robots se utilizan en diversas industrias debido a su alta repetibilidad, buena confiabilidad y fuerte aplicabilidad. En la actualidad, el proceso de fabricación de productos aeroespaciales sigue siendo intensivo en mano de obra, complicado en procedimientos y malas condiciones de trabajo, complementado con una gran cantidad de accesorios de herramientas y fabricación manual. La falta de capacidad de producción automatizada se ha convertido en un cuello de botella que restringe la mejora de la confiabilidad y la capacidad de producción de armas y equipos. En la era del vigoroso desarrollo aeroespacial, la aplicación de robots industriales a la producción automatizada por parte de las empresas de fabricación aeroespacial es de gran importancia para la transformación y actualización de los modelos de producción empresarial y la mejora de las capacidades de fabricación de equipos avanzados. La soldadura es un eslabón importante en el proceso formal de fabricación de productos aeroespaciales. El papel que desempeñan los robots de soldadura en este sentido es extremadamente importante.
Descripción general de la soldabilidad por láser de aleaciones de aluminio
Desde el nacimiento del 1er. máquina de soldadura láser En 1960, la tecnología de soldadura láser se desarrolló rápidamente. En 1965, se desarrolló una máquina de soldadura láser de rubí para soldar componentes de película gruesa. En 1974, la primera máquina de procesamiento láser de 1 ejes del mundo, una máquina de soldadura láser de pórtico, fue construida por Ford Motor Company. Más tarde, Ford Motor Company de los Estados Unidos desarrolló una línea de producción de soldadura láser. Hoy en día, los generadores láser que se pueden utilizar para soldar han evolucionado desde la primera generación de CO2 Desde láseres de gas hasta láseres de estado sólido YAG, así como los láseres de fibra más modernos. La mayor ventaja de la soldadura láser es que su energía está concentrada, lo que da como resultado una gran relación de aspecto de la junta soldada y una pequeña deformación de la soldadura. Con la mejora continua de la calidad del haz láser, la soldadura láser se ha convertido en un método de soldadura maduro, ampliamente utilizado en diferentes campos de la economía nacional y la construcción de defensa nacional.
La aleación de aluminio tiene baja densidad, buena resistencia a la corrosión, alta resistencia a la fatiga, alta resistencia específica y rigidez específica, y es un material ideal para estructuras de aeronaves. En los últimos años, aunque nuevos materiales como las aleaciones de titanio y los materiales compuestos han recibido una gran atención en la industria aeroespacial, debido a una serie de ventajas como los ricos recursos, el excelente rendimiento, el fácil procesamiento y el bajo costo del aluminio, y el continuo nuevo tratamiento térmico de las aleaciones de aluminio tradicionales. Desarrollo y aparición de nuevas aleaciones de aluminio (como las aleaciones de aluminio y litio), es previsible que la aplicación de aleaciones de aluminio en estructuras de aeronaves siga teniendo ventajas irremplazables durante un largo período de tiempo en el futuro. Por tanto, la tecnología de soldadura de aleaciones de aluminio se ha convertido en una clave técnica importante. El uso de la tecnología de soldadura láser para conectar componentes de aviación de aleación de aluminio tiene muchas ventajas, como una gran relación profundidad-ancho de soldadura, una pequeña zona afectada por el calor de la soldadura, una pequeña deformación de la soldadura y una alta velocidad de soldadura. Sin embargo, la soldadura láser de aleaciones de aluminio tiene algunas dificultades técnicas.
Descripción detallada del esquema de soldadura láser para el panel del fuselaje de un avión de pasajeros de gran tamaño
En los componentes de soldadura láser de la armadura larga del revestimiento del fuselaje de los grandes aviones de pasajeros, la longitud de una sola soldadura puede ser superior a 4 m. Al mismo tiempo, dado que la piel y la armadura larga son muy delgadas, la estabilidad del proceso de soldadura se puede mantener de manera efectiva mediante la producción de soldadura. Una de las claves del éxito. En esta solución, se sueldan simultáneamente rayos láser duales en ambos lados del lado interior de la piel. Para mantener la integridad de la piel exterior, el proceso de soldadura no puede penetrar la piel y la estructura en forma de T no necesita enfatizar demasiado la relación de aspecto. La clave es formar una junta de soldadura continua, libre de defectos y de alto rendimiento. Por lo tanto, es necesario mantener la estabilidad de los pequeños orificios y el baño de fusión durante la soldadura de penetración profunda con láser.
Se considera principalmente desde 2 aspectos: Por un lado, desde la perspectiva de la garantía de las herramientas y equipos de soldadura, es necesario mantener una sujeción de alta precisión y el enfoque y centrado del láser, y mantener una alta repetición en el movimiento del 3D Máquina de soldadura láser robótica para controlar el cabezal de soldadura. Precisión de posicionamiento y precisión de posicionamiento de trayectoria, cuando sea necesario, utilice un sistema de seguimiento apropiado; por otro lado, debido a la buena fluidez de la aleación de aluminio líquido, baja tensión superficial, poca estabilidad del baño fundido, al mismo tiempo, la energía de ionización del aluminio es baja y el proceso de soldadura es ligero. El plasma es propenso al sobrecalentamiento y la expansión, y también conduce a una mala estabilidad de la soldadura. Por lo tanto, la investigación debe realizarse desde la perspectiva de la metalurgia de la soldadura.
1. La aleación de aluminio tiene una reflectividad superficial inicial muy alta para los rayos láser (más de 90% para CO2 láseres y cerca de 80% para láseres YAG), que requiere una mayor potencia del láser antes de que se forme el baño de fusión;
2. Debido a la influencia de múltiples factores como la metalurgia y la tecnología, la soldadura láser de aleación de aluminio es más propensa a los poros;
3. La aleación de aluminio es una aleación eutéctica típica y es más propensa a agrietarse en caliente en condiciones de solidificación rápida por soldadura láser;
4. La adaptabilidad del espacio de soldadura láser es pequeña y la precisión de ensamblaje de la soldadura es alta;
5. La aleación de aluminio tiene un gran coeficiente de expansión lineal, lo que facilita la producción de deformación por soldadura;
6. La conductividad térmica de la aleación de aluminio es grande, el tiempo de enfriamiento es corto y la reacción metalúrgica del baño fundido es insuficiente, lo que es fácil de provocar defectos;
7. La aleación de aluminio líquido tiene buena fluidez, baja tensión superficial y poca estabilidad del baño fundido.
La tecnología de soldadura láser es el método más eficaz para soldar aleaciones de aluminio en la fabricación aeroespacial
La tecnología de soldadura láser sigue siendo uno de los métodos más eficaces para soldar aleaciones de aluminio en el campo aeroespacial. Con experimentos e investigaciones continuos, la soldadura láser ha demostrado gradualmente su buen rendimiento del proceso y sus propiedades mecánicas después de la soldadura. En comparación con la soldadura TIG y la soldadura MIG tradicionales, la soldadura láser tiene las características de alta calidad de soldadura, alta precisión y alta velocidad. Actualmente es uno de los métodos de más rápido desarrollo y más investigado. En los últimos años, muchos investigadores científicos internacionales han llevado a cabo una gran cantidad de investigaciones sobre la soldadura láser de aleaciones de aluminio y han formado gradualmente una tecnología de soldadura láser de aleaciones de aluminio más confiable.
En comparación con los paneles de fuselaje remachados tradicionales, los paneles de fuselaje soldados con láser tienen efectos de reducción w8 obvios, pueden mejorar el rendimiento de las piezas de conexión y tienen las ventajas de reducir los costos de fabricación y mejorar la eficiencia de producción. Sin embargo, los problemas de concentración de tensión y deformación causados por la soldadura láser no están presentes en el proceso de remachado. El proceso de soldadura láser del panel del fuselaje de un gran avión de pasajeros es un proceso de soldadura complejo con gran tamaño, pequeño espesor y múltiples costuras de soldadura, y su proceso de deformación es muy complicado.
Soldadura de cohetes
El motor es el corazón del cohete y las duras condiciones de trabajo imponen exigencias severas a la estructura del motor del cohete. El área del cuerpo de la boquilla debe soportar el impacto y la fuerte vibración del flujo de aire de la llama de cola, y la velocidad del chorro de alta velocidad supera los 4 Mach. La distancia entre las capas interna y externa de la sección de extensión de la boquilla es de solo 1mm, que es un cielo doble de hielo y fuego: el combustible a baja temperatura por debajo de los -100 ℃ fluye dentro de la capa intermedia, y las llamas de cola supersónicas por encima de los 3000 ℃ fuera de la capa intermedia. La capa intermedia debe soportar docenas e incluso cientos de choques de presión atmosférica y fuertes vibraciones causadas por ellos; una serie de requisitos estrictos plantean un enorme desafío a la calidad de la soldadura del motor.
Robot de soldadura láser para soldadura de cohetes
3D La máquina de soldadura láser robótica tiene muchas ventajas como método de soldadura del cuerpo del motor de cohete y la extensión de la boquilla. La sección de extensión de la boquilla del motor de cohete tradicional se divide en: tipo de enfriamiento regenerativo, tipo de enfriamiento por radiación, tipo de enfriamiento por escape, tipo de aire frío por ablación. La soldadura fuerte al vacío es un método de soldadura convencional para el sándwich de boquillas de enfriamiento regenerativo de ranura de fresado. Este método tiene una resistencia de soldadura promedio y procedimientos de operación complicados. La soldadura debe realizarse en un entorno de vacío. Es difícil automatizar el proceso de soldadura y requiere un nivel técnico relativamente alto de operadores. Alto, y el ciclo de fabricación es largo, y el costo de producción es alto. Después del análisis y la demostración, la soldadura láser es la primera opción para la soldadura de la estructura de sándwich de la boquilla de enfriamiento regenerativo de ranura de fresado. Tiene muchas ventajas, como un ciclo de fabricación corto, un alto grado de automatización y bajos requisitos ambientales. Puede acortar en gran medida el ciclo de desarrollo de la boquilla del motor de cohete (compresible a 1 horas), reducir el costo de fabricación de la boquilla, reduciendo así de manera efectiva el costo de lanzamiento del cohete.
