Подвійний дріт у лазерному зварюванні: ключові переваги нової технології та її практичне застосування

Серед усіх сучасних методів з'єднання металів найбільшою ефективністю та точністю має лазерне зварювання. Ця технологія поширена у різних галузях промисловості. Використання здвоєного дроту дозволяє вдосконалити лазерне зварювання та довести його до ідеалу.

Розглянемо докладніше, які перспективи відкриває новий метод з'єднання металів для промисловості, у чому суть технології та обладнання для цього знадобиться.

Які переваги використання здвоєного дроту?

Застосування здвоєного дроту при лазерному зварюванні має дві ключові переваги — покращення якості швів, а також зниження витрат на матеріали та енергоресурси.

Поліпшення продуктивності та якості зварного шва

Використання здвоєного дроту покращує продуктивність всього процесу. Завдяки тому, що матеріал подається на місце зварювання, він швидше заповнює шов, прискорюючи весь процес. У результаті зростання продуктивності може становити до 30% порівняно з класичною технологією, при якій використовується одинарний дріт.

Застосування подвійного дроту покращує якість зварного шва завдяки більш рівномірному розподілу тепла в місці зварювання (порівняно з одинарною жилою), що робить шов не тільки акуратним та естетичним, але й позбавляє непровару та інших дефектів.

У таблиці нижче представлені порівняльні дані процесу зварювання з використанням одинарного та подвійного дроту:

Економія електроенергії та матеріалів

Економічна ефективність будь-якої промислової галузі тісно пов'язана з витратою матеріалів та енергоресурсів.

Як використання подвійного дроту дозволить знизити ці витрати:

• Підвищення продуктивності означає зменшення часу, що витрачається на кожен етап зварювання, а чим коротший процес, тим менше енерговитрат.
• Оптимізація процесу зварювання дозволяє знизити витрати дроту в середньому на 15-20%.

Крім того, завдяки зменшенню кількості дефектів у процесі зварювання не витрачати час на їх виправлення. Оскільки час є важливим ресурсом, його економія підвищує загальну ефективність виробничих процесів.

У таблиці нижче представлені порівняльні дані щодо витрат електроенергії та витратних матеріалів у разі використання одинарного та подвійного дроту:

Яке обладнання використовується для зварювання з подвійним дротом?

Для реалізації технології лазерного зварювання знадобляться встановлення нового механізму подачі та використання спеціального сопла.

Механізм, що подає, для здвоєного дроту оснащений двома котушками, кожна з яких підключена до окремого приводу. Така система дозволяє контролювати швидкість подачі матеріалу та натяг жил під час зварювання. Це значно розширює можливості технології з'єднання металів, дозволяючи використовувати дріт різного діаметра з різних матеріалів.

Другий важливий елемент системи – сопло з двома канавками. Особлива конструкція забезпечує точну подачу розхідників у зону зварювання, що знижує ймовірність дефектів та покращує якість шва. Також через сопло подається спеціальна газова суміш, яка забезпечує захист від впливу навколишнього середовища з високою чутливістю до окислення.

Додаткове обладнання необхідно інтегрувати у конкретну лазерну систему. Для цього проводиться налаштування фокусування та потужності. У сучасному обладнанні не лише реалізовані функції гнучкого коригування параметрів, а й додано автоматичне налаштування показників у процесі зварювання.

Практичне застосування нової технології

Технологія лазерного зварювання зі здвоєним дротом знайшла ефективне застосування в таких сферах:

• Автомобілебудування. У цій галузі пред'являються підвищені вимоги до швидкості та якості процесу зварювання. Використання подвійного дроту дозволяє не лише прискорити процес виробництва автомобільного транспорту, а й відкриває нові можливості для застосування міцних легкосплавних з'єднань. Практична користь від нової технології полягає у зменшенні загальної маси кузова авто, що сприяє зниженню витрат палива.
• Аерокосмічна галузь. Критичними вимогами тут є надійність та точність. Завдяки подвійному дроту істотно покращується якість шва і знижується вплив на структуру матеріалів, що зварюються. Такий підхід збільшує безпеку, а, відповідно, і ефективність польотів.
• Суднобудування. Нова технологія особливо затребувана у цій сфері завдяки зниженню витрат витратних матеріалів та економії часу. Враховуючи обсяги виробництва, таке рішення позитивно позначається на швидкості судів.

Лазерне зварювання з використанням здвоєного дроту знайшло широке застосування і в інших галузях промисловості, де критично важливі висока якість швів та загальна ефективність.

Приклади практичного застосування нової технології

В автомобільній промисловості впровадження лазерного зварювання з подвійним дротом дозволило не лише збільшити швидкість збирання виробів на 25%, а й на третину знизити кількість дефектів. Витрати на інтеграцію нового обладнання на конвеєрах, що діють, дуже швидко окупилися.

В аерокосмічній промисловості один із виробників літаків після впровадження нової технології зміг знизити вагу фюзеляжу на 5% без шкоди для міцності конструкції. Це дозволило підвищити вантажопідйомність борту та знизити витрату палива.

Що стосується суднобудування, то використання нової технології підвищило надійність кораблів та збільшило швидкість їх виробництва на 15%, що призвело до прямого зниження енерговитрат та витрати матеріалів.

У таблиці нижче наведено основні показники ефективності кожної з перерахованих галузей після використання технології лазерного зварювання з подвійним дротом:

Додаткові переваги

Нова технологія зварювання з подвійним дротом має ряд додаткових переваг, наприклад, гнучкість процесу, зниження залишкових напруг і поліпшення естетики готових сполук.

Завдяки роздільній подачі кожного дроту можна ефективно використовувати жили різної товщини та складу. У процесі зварювання забезпечується рівномірний розподіл тепла, завдяки чому зменшуються внутрішні напруги в металах, що підвищує міцність та надійність усієї конструкції. Крім того, з подвійним дротом суттєво покращується зовнішній вигляд шва, що дозволяє знизити витрати часу та ресурсів на додаткову обробку з'єднань.

Перспективи розвитку технології

Нова технологія лазерного зварювання зі здвоєним дротом має всі шанси зайняти ключове місце серед методів з'єднання металів. Завдяки економії витратного матеріалу, зниження енерговитрат та загального підвищення ефективності робочих процесів використання подвійного дроту під час зварювання дозволяє суттєво оптимізувати виробництво. Це особливо актуально у сучасних реаліях, коли у всіх промислових галузях спостерігається дуже висока конкуренція. Компанії, які вже запровадили чи почали впроваджувати нові технології, отримали додаткову перевагу перед конкурентами, підвищуючи рентабельність продукції та оптимізуючи виробничі витрати.

Крім суднобудівної, авіаційної та автомобільної галузей, новий метод лазерного зварювання може бути успішно застосований у таких сферах, як залізничне будівництво та енергетика.

Ще одна важлива перевага – відсутність необхідності кардинально оновлювати вже існуюче обладнання для лазерного зварювання. Все, що потрібно, — встановити нові механізми, що подають, замінити старі сопла на модифіковані з подвійною канавкою, а також зробити налаштування деяких параметрів лазерної установки.
Завдяки впровадженню зварювання з подвійним дротом не лише підвищується ефективність виробництва, а й покращується якість продукції, що дозволяє підприємству обійти конкурентів у своїй галузі. Інвестиції в нові технології окупаються дуже швидко.