Сдвоенная проволока в лазерной сварке: ключевые преимущества новой технологии и ее практическое применение

Среди всех современных методов соединения металлов наибольшей эффективностью и точностью
обладает лазерная сварка. Данная технология широко распространена в различных отраслях
промышленности. Использование сдвоенной проволоки позволяет усовершенствовать лазерную
сварку и довести ее до идеала.

Рассмотрим подробнее, какие перспективы открывает новый метод соединения металлов для
промышленности, в чем суть технологии и какое оборудование для этого понадобится.

Каковы преимущества использования сдвоенной проволоки?

Применение сдвоенной проволоки при лазерной сварке имеет два ключевых преимущества —
улучшение качества швов, а также снижение расходов на материалы и энергоресурсы.

Улучшение производительности и качества сварного шва

Использование сдвоенной проволоки улучшает производительность всего процесса. Благодаря тому, что материал подается в место сварки, он быстрее заполняет шов, ускоряя весь процесс. В итоге, рост производительности может составить до 30% по сравнению с классической технологией, при которой используется одинарная проволока.

Применение двойной проволоки улучшает качество сварного шва благодаря более равномерному распределению тепла в месте сварки (по сравнению с одинарной жилой), что делает шов не только аккуратным и эстетичным, но и избавляет от непровара и других дефектов.

В таблице ниже представлены сравнительные данные процесса сварки с использованием одинарной и двойной проволоки:

Экономия электроэнергии и материалов

Экономическая эффективность любой промышленной отрасли тесно связана с расходом материалов и энергоресурсов.

Как использование двойной проволоки позволит снизить эти затраты:

• Повышение производительности означает уменьшение времени, затрачиваемого на каждый этап сварки, а чем короче сам процесс, тем меньше энергозатрат.
• Оптимизация процесса сварки позволяет снизить расход проволоки в среднем на 15–20%.

Кроме того, благодаря уменьшению количества дефектов в процессе сварки не приходится тратить время на их исправление. Поскольку время — важный ресурс, его экономия повышает общую эффективность производственных процессов.

В таблице ниже представлены сравнительные данные по затратам электроэнергии и расходных материалов в случае использования одинарной и двойной проволоки:

Какое оборудование используется для сварки с двойной проволокой?

Для реализации технологии лазерной сварки потребуются установка нового подающего механизма и использование специального сопла.

Подающий механизм для сдвоенной проволоки оснащен двумя катушками, каждая из которых подключена к отдельному приводу. Такая система позволяет контролировать скорость подачи материала и натяжение жил во время сварки. Это существенно расширяет возможности технологии соединения металлов, позволяя использовать проволоку разного диаметра из разных материалов.

Второй важный элемент системы — сопло с двумя канавками. Особая конструкция обеспечивает точную подачу расходников в зону сварки, что снижает вероятность дефектов и улучшает качество шва. Также через сопло подается специальная газовая смесь, которая обеспечивает защиту от влияния окружающей среды материалов с высокой чувствительностью к окислению.

Дополнительное оборудование необходимо интегрировать в конкретную лазерную систему. Для этого проводится настройка фокусировки и мощности. В современном оборудовании не только реализованы функции гибкой корректировки параметров, но и добавлена автоматическая настройка показателей в процессе сварки.

Практическое применение новой технологии

Технология лазерной сварки со сдвоенной проволокой нашла эффективное применение в таких сферах:

• Автомобилестроение. В данной отрасли предъявляются повышенные требования к скорости и качеству процесса сварки. Использование двойной проволоки позволяет не только ускорить процесс производства автомобильного транспорта, но и открывает новые возможности для применения прочных легкосплавных соединений. Практическая польза от новой технологии заключается в уменьшении общей массы кузова авто, что способствует снижению расхода топлива.
• Аэрокосмическая отрасль. Критическими требованиями здесь являются надежность и точность. Благодаря двойной проволоке существенно улучшается качество шва и снижается воздействие на структуру свариваемых материалов. Такой подход увеличивает безопасность, а соответственно, и эффективность полетов.
• Судостроение. Новая технология особенно востребована в данной сфере благодаря снижению затрат расходных материалов и экономии времени. Учитывая объемы производства, такое решение положительно сказывается на скорости постройки судов.

Лазерная сварка с использованием сдвоенной проволоки нашла широкое применение и в других отраслях промышленности, где критически важны высокое качество швов и общая эффективность.

Примеры практического применения новой технологии

В автомобильной промышленности внедрение лазерной сварки с двойной проволокой позволило не только увеличить скорость сборки изделий на 25%, но и на треть снизить количество дефектов. Затраты на интеграцию нового оборудования на действующих конвейерах очень быстро окупились.

В аэрокосмической промышленности один из производителей самолетов после внедрения новой технологии смог снизить вес фюзеляжа на 5% без ущерба для прочности конструкции. Это позволило повысить грузоподъемность борта и снизить расход топлива.

Что касается судостроения, то использование новой технологии повысило надежность кораблей и увеличило скорость их производства на 15%, что привело к прямому снижению энергозатрат и расходу материалов.

В таблице ниже приведены основные показатели эффективности в каждой из перечисленных отраслей после использования технологии лазерной сварки с двойной проволокой:

Дополнительные преимущества

Новая технология сварки с двойной проволокой имеет и ряд дополнительных преимуществ, например, гибкость процесса, снижение остаточных напряжений и улучшение эстетики готовых соединений.

Благодаря раздельной подаче каждой проволоки можно эффективно использовать жилы разной толщины и состава. В процессе сварки обеспечивается равномерное распределение тепла, благодаря чему уменьшаются внутренние напряжения в металлах, что повышает прочность и надежность всей конструкции. Кроме того, с двойной проволокой существенно улучшается внешний вид шва, что позволяет снизить затраты времени и ресурсов на дополнительную обработку соединений.

Перспективы развития технологии 

Новая технология лазерной сварки со сдвоенной проволокой имеет все шансы занять ключевое место среди методов соединения металлов. Благодаря экономии расходного материала, снижению энергозатрат и общему повышению эффективности рабочих процессов использование двойной проволоки во время сварки позволяет существенно оптимизировать производство. Это особенно актуально в современных реалиях, когда во всех промышленных отраслях наблюдается крайне высокая конкуренция. Компании, которые уже ввели или начали внедрять новые технологии, получили дополнительное преимущество перед конкурентами, повышая рентабельность продукции и оптимизируя производственные затраты.

Кроме судостроительной, авиационной и автомобильной отраслей, новый метод лазерной сварки может быть успешно применен в таких сферах, как железнодорожное строительство и энергетика.

Еще одно важное преимущество —отсутствие необходимости кардинально обновлять уже существующее оборудование для лазерной сварки. Все, что потребуется, — установить новые подающие механизмы, заменить старые сопла на модифицированные с двойной канавкой, а также произвести настройку некоторых параметров лазерной установки.

Благодаря внедрению сварки с двойной проволокой не только повышается эффективность производства, но и улучшается качество продукции, что позволяет предприятию обойти конкурентов в своей отрасли. При этом инвестиции в новые технологии окупаются очень быстро.