การเชื่อมด้วยเลเซอร์สำหรับเกียร์รถยนต์: แนวทางที่ชาญฉลาดยิ่งขึ้นในการผลิตเกียร์

Jun 03, 2022 ฝากข้อความ

เนื่องจากอุตสาหกรรมยานยนต์ต้องการความแม่นยำที่สูงขึ้น น้ำหนักเบา และมีประสิทธิภาพมากขึ้น การเชื่อมด้วยเลเซอร์จึงกลายเป็นเกม{0}}ที่เปลี่ยนแปลงเทคโนโลยีสำหรับการผลิตเกียร์รถยนต์ เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการแบบดั้งเดิม เช่น การเชื่อมด้วยความต้านทาน การเชื่อมแบบเหนี่ยวนำ และการเชื่อมด้วยลำแสงอิเล็กตรอน การเชื่อมด้วยเลเซอร์ให้คุณภาพข้อต่อที่เหนือกว่า การเสียรูปน้อยที่สุด และความยืดหยุ่นในการผลิตที่ยอดเยี่ยม - ทำให้เป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับผู้ผลิตรถยนต์ชั้นนำทั่วโลก

 

Automotive transmission gear after precision laser welding with zero deformation

 

ทำไมต้องเชื่อมด้วยเลเซอร์สำหรับเกียร์?

 

ในการออกแบบระบบส่งกำลังสมัยใหม่ เกียร์มักถูกผลิตขึ้นเป็นส่วนประกอบคอมโพสิต - ส่วนประกอบตั้งแต่สองชิ้นขึ้นไปที่แยกจากกัน (เช่น เฟืองและดุมหรือกรวย) รวมเข้าด้วยกันเป็นหน่วยเดียว วิธีการนี้ช่วยลดความยุ่งยากในการตัดเฉือนชิ้นส่วนแต่ละชิ้นและปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตโดยรวม

 

ตามเนื้อผ้า ส่วนประกอบเหล่านี้เชื่อมต่อกันโดยใช้ข้อต่อแบบร่อง อย่างไรก็ตาม การเชื่อมต่อร่องฟันจำเป็นต้องมีช่องหลบเครื่องมือขนาดใหญ่ เพิ่มขนาดแกนของเฟือง และจำกัดปริมาณงานในการผลิต การเชื่อมด้วยเลเซอร์จะแทนที่ร่องฟันด้วยข้อต่อชนทรงกระบอกเรียบ ซึ่งลดการใช้วัสดุลงอย่างมาก ลดน้ำหนักเกียร์ และมีส่วนทำให้น้ำหนักยานพาหนะโดยรวมลดลง - ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญในการประหยัดเชื้อเพลิงและประสิทธิภาพการปล่อยมลพิษ

 

ข้อได้เปรียบที่สำคัญของการเชื่อมด้วยเลเซอร์สำหรับเกียร์รถยนต์

 

การเชื่อมด้วยเลเซอร์ให้ประโยชน์ที่น่าสนใจมากมายสำหรับการผลิตเกียร์:

 

  • ไม่จำเป็นต้องมีห้องสุญญากาศ: การเชื่อมด้วยเลเซอร์ต่างจากการเชื่อมด้วยลำแสงอิเล็กตรอนตรงที่ทำงานในที่โล่ง ช่วยลดต้นทุนอุปกรณ์ และทำให้การรวมเข้ากับสายการผลิตง่ายขึ้น
  • การบิดเบือนความร้อนน้อยที่สุด: พลังงานที่ป้อนเข้าไปที่มีความเข้มข้นสูงส่งผลให้เกิดความร้อนที่แคบ-บริเวณที่ได้รับผลกระทบ ทำให้เกียร์เสียรูปน้อยที่สุด ในหลายกรณี ไม่จำเป็นต้องทำการเชื่อมหลัง-
  • ความแข็งแรงในการเชื่อมที่เหนือกว่า: รอยเชื่อมทำให้ได้คุณสมบัติทางกลที่เท่ากับหรือมากกว่าของโลหะฐาน ทำให้มั่นใจได้ว่าเฟืองสามารถส่งภาระแรงบิดสูงได้อย่างน่าเชื่อถือ
  • มีความแม่นยำสูง ไม่มีวัสดุตัวเติม: กระบวนการนี้ไม่ต้องใช้ลวดเติม และความแม่นยำในการเชื่อมสูงเป็นพิเศษ ช่วยลดต้นทุนวัสดุและทำให้การควบคุมคุณภาพง่ายขึ้น
  • การประมวลผลความเร็วสูง-แบบไม่-สัมผัส: การเชื่อมด้วยเลเซอร์เป็นไปอย่างรวดเร็ว อัตโนมัติ และไม่เกี่ยวข้องกับการสัมผัสทางกลกับชิ้นงาน จึงลดความเสี่ยงในการสึกหรอและการปนเปื้อน

 

ขั้นตอนกระบวนการที่สำคัญ

 

การเชื่อมด้วยเลเซอร์คุณภาพสูง-สม่ำเสมอบนเฟืองต้องอาศัยความเอาใจใส่อย่างระมัดระวังในประเด็นสำคัญสามประการ:

 

1. พารามิเตอร์กระบวนการเชื่อม

โดยทั่วไปการเชื่อมด้วยเลเซอร์เกียร์จะใช้โหมดการเชื่อมแบบเจาะลึก (รูกุญแจ) ด้วยลำแสงเลเซอร์พื้นฐานหรือลำดับต่ำ- พารามิเตอร์หลักสามตัว - กำลังเลเซอร์ ความเร็วในการเชื่อม และระยะพร่ามัว - จะต้องมีความสมดุลอย่างระมัดระวัง:

 

  • พลังเลเซอร์: กำลังที่สูงขึ้นจะเพิ่มความลึกของการเจาะเชื่อม
  • ความเร็วในการเชื่อม: ความเร็วการเคลื่อนที่เร็วขึ้นจะลดความลึกของการเจาะ
  • ระยะพร่ามัว: ควบคุมขนาดจุดและความหนาแน่นของพลังงานบนชิ้นงาน

 

นอกจากนี้ พฤติกรรมของพลูมของพลาสมามีบทบาทสำคัญในการพิจารณาการเจาะทะลุของรอยเชื่อม ความกว้างของขอบ และรูปทรงของรอยเชื่อมโดยรวม การเพิ่มประสิทธิภาพพารามิเตอร์ที่เหมาะสมเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับผลลัพธ์ที่สม่ำเสมอ

 

2. การเตรียมชิ้นงาน

การเชื่อมด้วยเลเซอร์มีความไวสูงต่อการปนเปื้อนบนพื้นผิว น้ำมัน สนิม หรือสิ่งเจือปนอื่นๆ ที่ข้อต่ออาจทำให้เกิดข้อบกพร่องในการเชื่อม เช่น ความพรุนและการแตกร้าว ดังนั้นจึงจำเป็นต้องทำความสะอาดอย่างละเอียด

 

ในสภาพแวดล้อมการผลิต ควรใช้วิธีการทำความสะอาดอัตโนมัติ - รวมถึงการแช่ การล้างด้วยสเปรย์ หรือทั้งสองอย่างรวมกัน - เพื่อให้มั่นใจถึงความสะอาดที่สม่ำเสมอ หลังจากทำความสะอาด ส่วนประกอบเกียร์จะต้องกดอย่างแม่นยำ-ประกอบเข้าด้วยกันก่อนทำการเชื่อม ความทนทานต่อความพอดีและความแม่นยำในการวางแนวของพื้นผิวผสมพันธุ์ส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพการเชื่อม และต้องได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวด

 

3. ป้องกันก๊าซป้องกัน

ก๊าซป้องกัน (โดยทั่วไปคืออาร์กอนหรือฮีเลียม) ทำหน้าที่สำคัญสองประการระหว่างการเชื่อมด้วยเลเซอร์:

 

  • การควบคุมขนนกพลาสม่า: การไหลของก๊าซจะกระจายพลาสมาคลาวด์เหนือโซนการเชื่อม ทำให้ลำแสงเลเซอร์เข้าถึงชิ้นงานได้โดยไม่สูญเสียพลังงาน และรับประกันความเสถียรและการเจาะทะลุอย่างต่อเนื่อง
  • การป้องกันการเกิดออกซิเดชัน: ก๊าซป้องกันจะแยกสระเชื่อมหลอมเหลวออกจากออกซิเจนในบรรยากาศ ป้องกันการเกิดออกซิเดชัน และรับประกันการเชื่อมที่สะอาดและมีคุณภาพสูง-
  • การป้องกันเลนส์: ก๊าซยังช่วยปกป้องเลนส์โฟกัสจากการกระเด็นและคอนเดนเสทที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการเชื่อม

 

การเชื่อมด้วยเลเซอร์กำลังเข้ามาแทนที่วิธีการเชื่อมแบบเดิมๆ อย่างรวดเร็วในการผลิตเกียร์รถยนต์ ความสามารถในการผลิตข้อต่อที่มีความแข็งแกร่งและแม่นยำสูง-โดยไม่ต้องใช้ห้องสุญญากาศหรือ-การตัดเฉือนหลังการเชื่อม ทำให้เป็นโซลูชั่นที่ดีเยี่ยมสำหรับการผลิตระบบส่งกำลังสมัยใหม่ ในขณะที่ผู้ผลิตรถยนต์ยังคงไล่ตามยานพาหนะที่เบากว่าและมีประสิทธิภาพมากขึ้น เกียร์คอมโพสิตที่เชื่อมด้วยเลเซอร์-จะมีบทบาทสำคัญในการออกแบบระบบขับเคลื่อนมากขึ้น - ซึ่งมอบความน่าเชื่อถือที่ดีขึ้น ไดนามิกของยานพาหนะดีขึ้น และเพิ่มชื่อเสียงของแบรนด์ผ่านคุณภาพการผลิตที่เหนือกว่า

 

พร้อมที่จะอัพเกรดสายการผลิตเกียร์ของคุณแล้วหรือยัง? สำรวจประสิทธิภาพระดับสูงของ King's Laser-เครื่องเชื่อมไฟเบอร์เลเซอร์ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการใช้งานด้านยานยนต์ที่มีความแม่นยำเพื่อค้นหาโซลูชันที่สมบูรณ์แบบสำหรับความต้องการของคุณ