Proces vývoja laserového zvárania

Prvý laserový lúč na svete bol vyrobený v roku 1960 pomocou bleskovej žiarovky na excitáciu rubínových kryštálov. Vďaka tepelnej kapacite kryštálu môže produkovať len veľmi krátky pulzný lúč s veľmi nízkou frekvenciou. Hoci okamžitá špičková energia impulzu môže dosiahnuť 10^6 wattov, stále ide o nízkoenergetický výstup.
Použitím neodýmu (ND) ako excitačného prvku môže kryštálová tyč z ytria hliníka a granátu (Nd:YAG) produkovať súvislý lúč jednej vlnovej dĺžky 1-8KW. YAG laser s vlnovou dĺžkou 1.{4}}6uM je možné pripojiť k laserovej spracovacej hlave cez flexibilné optické vlákno. Usporiadanie zariadenia je flexibilné a vhodné pre hrúbku zvárania 0.5-6 mm.
Použitím CO2 ako excitačného materiálu, CO2 laseru (vlnová dĺžka 10,6 uM), môže výstupná energia dosiahnuť 25 kW a je možné vykonať jednopriechodové plné penetračné zváranie dosky s hrúbkou 2 mm. Priemysel bol široko používaný pri spracovaní kovov.
V polovici{0}} rokov sa laserovému zváraniu ako novej technológii dostalo veľkej pozornosti v Európe, Spojených štátoch a Japonsku. V roku 1985 nemecká spoločnosť Thyssen Steel Company spolupracovala s Volkswagen AG na úspešnom použití prvého laserom zváraného plechu na svete na karosérii Audi 100. V deväťdesiatych rokoch začali hlavní výrobcovia automobilov v Európe, Severnej Amerike a Japonsku vo veľkom využívať technológiu laserom zváraných dosiek pri výrobe karosérií automobilov. Praktické skúsenosti v laboratóriách a automobilkách ukázali, že zvárané plechy možno úspešne použiť pri výrobe karosérií automobilov.
Laserové zváranie využíva laserovú energiu na automatické spájanie a zváranie niekoľkých ocelí, nehrdzavejúcich ocelí, hliníkových zliatin atď. rôznych materiálov, hrúbok a povlakov na vytvorenie integrálnej dosky, profilu, sendvičového panelu atď., aby sa splnili rôzne požiadavky dielov pre vlastnosti materiálu a na dosiahnutie ľahkého vybavenia s najnižšou hmotnosťou, optimálnou štruktúrou a najlepším výkonom. Vo vyspelých krajinách, ako je Európa a Spojené štáty, sa laserové zváranie nepoužíva len v priemysle výroby dopravných zariadení, ale aj v stavebnom priemysle, mostoch, výrobe dosiek pre domáce spotrebiče, zváraní oceľových dosiek na valcovacích linkách (spojenie oceľových dosiek v nepretržitom režime valcovanie) atď. Je široko používaný. Medzi svetovo uznávané spoločnosti na zváranie laserom patria Soudonic zo Švajčiarska, Arcelor Steel Group z Francúzska, TWB zo skupiny ThyssenKrupp z Nemecka, Servo-Robot z Kanady, Precitec z Nemecka atď.
Aplikácia technológie laserom zváraných dosiek v Číne sa práve začala. 25. októbra 2002 bola oficiálne uvedená do prevádzky prvá čínska špecializovaná komerčná výrobná linka laserom zváraných plechov, ktorú predstavil Wuhan ThyssenKrupp Zhongren Laser Welding z TWB zo skupiny ThyssenKrupp v Nemecku. Odvtedy začali postupne vyrábať spoločnosti Shanghai Baosteel Arcelor Laser Welding Company a FAW Baoyou Laser Welding Co., Ltd.
V roku 2003 zahraničné krajiny realizovali dvojlúčové zváranie laserovým drôtom C02 a laserové zváranie YAG drôtom konštrukcie spodnej steny z hliníkovej zliatiny A318, ktoré nahradilo tradičnú nitovaciu konštrukciu, aby sa znížila hmotnosť trupu lietadla o 20%, a tiež sa ušetrilo 20% nákladov. Gong Shuili verí, že technológia laserového zvárania bude mať veľký význam pre transformáciu a modernizáciu tradičného leteckého výrobného priemyslu mojej krajiny. Potom sa okamžite prihlásil do niekoľkých súvisiacich predvýskumných projektov, zorganizoval výskumný tím a postavil sa do čela zavádzania technológie „dvojlúčového laserového zvárania“ do výskumného projektu v Číne a od začiatku plánoval používať túto technológiu pri výrobe lietadiel. Čínsky expertný tím vysvetlil predbežnú technológiu istému inštitútu pre návrh lietadiel a predstavil im nadradenosť a realizovateľnosť dvojlúčového laserového zvárania. Po viacnásobnom overovaní a hodnoteniach sa konštrukčný ústav rázne rozhodol použiť túto technológiu na výrobu určitého lietadla s rebrovanými stenovými panelmi, čím sa dosiahol pôvodný cieľ aplikovania technológie „dvojlúčového laserového zvárania“ pri výrobe lietadiel, prelomenie kľúčových technológií ako je kontrola presnosti plnenia laserového zváracieho drôtu z ľahkej zliatiny, integrácia a inovácia vývoja zariadenia na plnenie kompozitných zváracích zariadení na plnenie laserovým drôtom s dvojitým lúčom a zriadenie prvej domácej vysokovýkonnej zváracej platformy s dvojitým lúčom laserového drôtu, realizácia dvojlúčové obojstranné synchrónne zváranie veľkých T-spojov tenkostenných konštrukcií a po prvýkrát ho úspešne aplikoval pri zváraní a výrobe kľúčových konštrukčných častí leteckých rebrovaných stenových panelov, čo zohráva dôležitú úlohu pri vývoji nových lietadla v mojej krajine.
V roku 2003 prešlo prvé online zváracie zariadenie vo veľkom meradle od spoločnosti HGLASER offline. Toto zariadenie integruje laserové rezanie, zváranie a tepelné spracovanie, vďaka čomu je HGLASER v mojej krajine štvrtou spoločnosťou na svete, ktorá môže vyrábať takéto zariadenia.
V roku 2004 získal projekt HGLASER Farile „HGLASER Farile rezanie, zváranie a rezanie a zváranie kombinovanou technológiou spracovania a zariadením“ druhú cenu Národnej ceny za pokrok v oblasti vedy a techniky a stal sa tak jedinou laserovou spoločnosťou v Číne so schopnosťou vyvinúť tento technológie a zariadenia.
S rýchlym rozvojom priemyselného laserového priemyslu má trh stále vyššie požiadavky na technológiu laserového spracovania. Laserová technológia sa postupne presunula z jedinej aplikácie na diverzifikovanú aplikáciu. Laserové spracovanie už nie je jedno rezanie alebo zváranie. Trh má stále väčšie požiadavky na laserové spracovanie na integráciu rezania a zvárania. Vzniklo laserové spracovateľské zariadenie integrujúce laserové rezanie a laserové zváranie.
HGLASER Farile skúmal a vyvinul rezací a zvárací stroj Walc9030, čo je super veľký formát 9×3 metre a je v súčasnosti najväčším integrovaným laserovým rezacím a zváracím zariadením na svete. Walc9030 je veľkoformátové rezacie a zváracie zariadenie, ktoré integruje funkcie rezania laserom a laserového zvárania. Zariadenie má profesionálnu rezaciu hlavu a zváraciu hlavu. Dve spracovávacie hlavy zdieľajú lúč. Na to, aby si navzájom neprekážali, sa používa CNC technológia. Zariadenie môže dokončiť dva procesy, ktoré vyžadujú rezanie a zváranie súčasne. Najprv rezať a potom zvárať, najskôr zvárať a potom rezať, rezanie laserom a zváranie možno jednoducho prepínať. Jedno zariadenie má dve funkcie bez nutnosti nákupu nového zariadenia. Šetrí náklady na zariadenia pre výrobcov aplikácií, zlepšuje efektivitu spracovania a rozsah spracovania a vďaka integrácii rezania a zvárania je presnosť spracovania plne zaručená a výkon zariadenia je efektívny a stabilný. Okrem toho prekonáva ťažkosti s tepelnou deformáciou dosiek počas procesu zvárania superveľkých dosiek a ako udržať stabilitu superdlhej optickej dráhy letu. Naraz je možné zvárať dve ploché dosky s dĺžkou 6 metrov a šírkou 1,5 metra. Povrch je po zváraní hladký a rovný a nie je potrebné žiadne ďalšie následné spracovanie. Zároveň dokáže rezať dosky so šírkou viac ako 3 metre a dĺžkou 6 metrov a menej ako 20 mm, pričom ich formuje naraz bez potreby sekundárnych pozícií.
Shenyang Institute of Automation Čínskej akadémie vied realizoval medzinárodnú spoluprácu s Ishikawajima-Harima Heavy Industries, Ltd. z Japonska. V súlade s národnou stratégiou vedeckého a technologického rozvoja zavádzania, trávenia a následnej inovácie inštitút dobyl niekoľko kľúčových technológií laserového zvárania a v septembri 2006 vyvinul prvú kompletnú sadu výrobných liniek na laserové zváranie v Číne. Úspešne vyvinul aj robota laserový zvárací systém, ktorý realizoval laserové zváranie rovín a priestorových kriviek.
V októbri 2013 získali čínski odborníci na zváranie najvyššie akademické ocenenie v oblasti zvárania – Brooke Award. Zváračský inštitút (TWI) Spojeného kráľovstva každoročne odporúča nominácie od viac ako 4,{3}} členských jednotiek z viac ako 120 krajín a nakoniec cenu udeľuje odborníkovi ako uznanie za jeho výnimočný prínos v oblasti zvárania alebo spájania veda a technika a priemyselné aplikácie. Toto ocenenie nie je len uznaním Gong Shuili a jeho tímu, ale aj potvrdením úsilia AVIC podporovať pokrok v technológii spájania materiálov.