Лазерная сварка будет революционизировать стальные конструкции

Эффективность энергии и ресурсов становится все более и более важной, поэтому Германия Институт материалов и технологий BEAM в Германии (Fraunhofer IWS) вместе с партнерами разрабатывает альтернативу традиционной стальной конструкции, которая не только представляет Формирует основу аппаратного и лазерного безопасности. Это решение облегчает более мягкую обработку высокопрочных материалов, значительно снижает потребление энергии и затраты и увеличивает скорость обработки. По сравнению с обычными процессами соединения, ввод энергии, требуемый компонентами, может быть уменьшен на 80%. Кроме того, детали, сделанные новым процессом, не должны быть выпрямлены во время последующей обработки.

Многие технические сооружения используют некоторую форму стальной конструкции. Будь то контейнерное судно, железнодорожный автомобиль, мост или башня ветряной турбины, любая из этих конструкций имеет сотни метров сварных швов. В прошлом в большинстве этих сварных швов использовались обычные процессы, такие как металлоигранная сварка или погруженная дуговая сварка. Но из -за низкой прочности дуги большая часть энергии, рассеиваемая не используется в процессе сварки, но теряется для компонента в форме тепла.

Энергия, необходимая для послепродной обработки, часто аналогична энергии, необходимой для самого процесса сварки. В связи с этим, доктор Дирк Диттрих, глава группировки сварки лазерной луча в Fraunhofer IWS, подчеркивает, что этот энергоемкий процесс может нанести серьезный тепловый повреждение материала и привести к серьезной деформации структуры, после чего эта часть может только быть восстановленным с помощью дорогостоящего процесса выпрямления.

Мощный процесс лазерной сварки

Команда исследователей во главе с доктором Диттрихом и партнерами разработала энергоэффективную альтернативу в рамках проекта "Ve-MES-энергоэффективная низкая лазерная многоосложная сварка с нормой сварки с низким искажением ". Laser Multi-Pass узкая сварка зазора (Laser MPNG) использует коммерчески доступный мощный лазер и отличается от традиционных методов из-за уменьшенного числа слоев и значительно уменьшенного числа сварных швов.

В зависимости от компонента мы можем снизить потребление энергии во время сварки до 80%по сравнению с потреблением материала наполнителя до 85%. Доктор Диттрих сказал. В результате этот процесс может сократить время производства и затраты, обрабатывать высокопрочную сталь и достичь низкоуглеродистого производства. Учитывая, что Германия и по всему миру все еще потребуют большого количества стали в будущем, этот процесс появится очень, есть преимущества.

Поскольку высокая интенсивность лазерного луча гарантирует, что вход энергии высокой концентрирован на точке сварки, окружающая область компонента остается относительно прохладной. Время сварки уменьшается на 50-70%. Новый процесс также одинаково хорош с точки зрения качества сварки, с более тонкими сварными швами и почти параллельными краями, по сравнению с V-образным швом в обычных процессах сварки. Если лазерная сварка используется в процессе стальной структуры, она станет уникальной точкой продажи для немецких средних компаний и укрепит их позиции на рынке в международной конкуренции.

Исследовательская группа предоставляет отрасли эффективную сварку технологию, которая будет революционизировать стальной конструкции из-за его экономически эффективного применения и ресурсного производственного процесса.

Используя практическое пример компонента крытого крана, исследователи из Fraunhofer IW демонстрируют недавно разработанную производительность. Они развертывают новые методы сварки, используя технологию специальной системы и интегрированную защиту луча. Согласно экспериментальному дизайну, прямоугольный профиль длиной четырехметрового крытого крана соответствует требованиям проектирования и производства обычных производственных компонентов. Создает типичные сварные швы: стык на плате 30 мм и полностью подключенный T-Joint (15 мм).

Для сварки 1 м стоимость толщины пластины 30 мм может быть уменьшена на 50% по сравнению с погруженной дуговой сваркой, включая последующий процесс выпрямления. Для толщины листа менее 20 мм потенциальная экономия затрат может быть даже до 80% по сравнению с процессом сварки активного газа металла. Для крупных компаний только материал сварки может сэкономить более 100 000 евро в год. Кроме того, используемые лазерные источники имеют большой потенциал для предотвращения роста затрат на энергию из -за их высокой эффективности (около 50%) и хорошей эффективности процесса (снижение потребления энергии на 80%). С этим доказательством практической применимости метод теперь может быть расширен на другие приложения.