I. Primerjava učinkovitosti: Konkurenca med hitrostjo in avtomatizacijo
Tradicionalno varjenje se opira na ročno delovanje ali polavtomatsko opremo, hitrost varjenja pa je omejena s prevodnostjo vira toplote in hitrostjo hlajenja staljenega bazena. Na primer, za varjenje z oblokom je potrebno pogosto zamenjavo elektrod in polnilnih materialov, večplastno varjenje pa je potrebno čakati, da se zvar ohladi, kar ima za posledico dolgotrajno porabo za en sam prehod. Tudi pri avtomatizirani opremi je hitrost varjenja še vedno težko prebiti omejitve materialnih termofizičnih lastnosti.
Laserski varilni stroji uporabljajo laserske žarke z visoko energijo gostote za takojšnje taljenje materialov, s hitrostmi varjenja 3-5 krat hitreje kot tradicionalno varjenje. Kot primer jemljemo avtomobilsko varjenje telesa, laserski varilni stroji lahko dosežejo neprekinjeno varjenje na več metrih na sekundo, ne da bi polnili materiale, kar skrajša čas pomožne procese. Poleg tega je lasersko varjenje enostavno vključiti v avtomatizirane proizvodne linije, zapleteno varjenje usmeritve pa je mogoče realizirati z robotskimi orožmi, kar še izboljša učinkovitost proizvodnje. Vendar ima lasersko varjenje izredno visoke zahteve za natančnost montaže. Če je vrzel obdelovanca prevelika, lahko pride do okvare varjenja, ki zahteva dodatne postopke predhodne obdelave.
Ii. Primerjava natančnosti: razlika med mikro in makro
Tradicionalno varjenje ima veliko toplotno prizadeto območje (HAZ), ki je nagnjeno k materialni deformaciji in razgradnji organizacijskih lastnosti, kar otežuje zagotovitev dimenzijske natančnosti pri natančnem komponentnem varjenju. Na primer, uporno varjenje lahko povzroči neskladno trdnost spajkega sklepa zaradi neenakomerne porazdelitve toka; Lok varjenje je nagnjeno k težavam z izgorevanjem ali varilnimi kroglicami pri varjenju tankih plošč. Za mikro velikosti ali zapletene strukturne dele je natančna napaka tradicionalnega varjenja običajno v območju milimetra.
Laserski varilni stroji lahko dosežejo natančno varjenje na ravni mikrona ali celo nanometra s svojo visoko koncentrirano energijo. Ultrashort impulzni laserji (na primer pikosekund in femtosekund laserji) lahko zaključijo varjenje brez toplotne difuzije, primerno za scenarije z izjemno visokimi zahtevami natančnosti, kot so polprevodniški čipi in natančne elektronske komponente. Poleg tega je laserski žarek lahko prožno usmerjen skozi optični sistem, da se doseže varjenje zapletenih krivulj in tridimenzionalnih struktur, z natančnimi napakami, nadzorovanimi v ± 0. 01 mm, kar presega tradicionalne varilne procese.
Iii. Primerjava stroškov: kompromis med začetnimi naložbami in dolgoročnimi ugodnostmi
Tradicionalni stroški opreme za varjenje so nizki, z osnovno opremo za varjenje z lokom, ki je običajno cena od nekaj tisoč do več deset tisoč juanov, stroški vzdrževanja pa so razmeroma nizki, zaradi česar je primerna za kratkoročne naložbe malih in srednje velikih podjetij. Vendar se tradicionalno varjenje opira na ročno delovanje, stroški dela pa se povečajo s širitvijo proizvodne lestvice; Pogosto so potrebni postopki po varovanju, kot sta mletje in popravek, kar je še večje celovite stroške.
Laserski varilni stroji imajo visoke začetne naložbe v opremo, pri čemer cena laserskega varilnega stroja srednje in velike moči doseže sto tisoč juanov ali več, in podpirajo sisteme za avtomatizacijo in zaščitne naprave, ki še povečajo naložbe. Toda njegove dolgoročne koristi so pomembne: visoka učinkovitost skrajša proizvodni cikel in zmanjša časovne stroške na enoto; Visoka natančnost zmanjšuje stopnjo zavrnitve in postopke po obdelavi; Samodejno delovanje zmanjšuje odvisnost od dela. Za obsežno proizvodnjo so lahko obsežni stroški laserskih varilnih strojev nižji od tradicionalnega varjenja po 3-5 letih delovanja. Poleg tega lahko prednosti laserskega varjenja pri varjenju novih materialov (na primer aluminijeve zlitine in titanijeve zlitine) pomagajo podjetjem pri raziskovanju trgov z visoko vrednostjo in izboljšanjem konkurenčnosti.
Zaključek
Laserski varilni stroji in tradicionalno varjenje imajo svoje prednosti in slabosti: prva je znana po visoki učinkovitosti, visoki natančnosti in avtomatizaciji, primerni za višjega cenovno proizvodnega polja s strogimi potrebami po kakovosti; Slednji zavzema trg od sredine do nizkih stroškov in prilagodljivosti. Pri izbiri postopka varjenja morajo podjetja kombinirati pozicioniranje izdelkov, proizvodno lestvico, materialne značilnosti in proračun ter uravnotežiti kratkoročne naložbe in dolgoročne koristi za dosego največjih koristi. Ker stroški laserske tehnologije še naprej upadajo, naj bi se njegova penetracija v proizvodni industriji še naprej povečevala in postopoma postala glavna izbira na varilnem področju.
--- Brian ---