Beim Laseroszillationsschweißen kann zwischen Ein-Pendel- und Doppel-Pendel-Schweißköpfen unterschieden werden, basierend auf der Anzahl der optischen Kernkomponenten - den Spiegeln. Dieser Artikel, basierend auf der Definition von "Ein-Pendel als Ein-Spiegel-System und Doppel-Pendel als Zwei-Spiegel-System", erläutert die technischen Unterschiede zwischen den beiden.
1. Pendel-Laser-Schweißkopf: Ein-Oszillations-Spiegelsystem
Systemzusammensetzung:
Die Kernkomponente des Pendel-Laser-Schweißkopfs ist ein Ein-Oszillations-Spiegelsystem. Dieses System besteht aus nur einem reflektierenden Spiegel, der von einem Hochgeschwindigkeits-Servomotor angetrieben wird.
Bewegungsmechanismus und -fähigkeiten:
Dieser einzelne Spiegel steuert in der Regel den Laserstrahl, um sich reziprok entlang einer einzigen Achse zu bewegen. Daher ist die Bewegungsbahn des Laserfokus auf der Werkstückoberfläche auf eine eindimensionale lineare Oszillation beschränkt, wie z. B. eine gerade Linie, ein Liniensegment oder ein hochfrequenter Hin- und Her-Scan entlang der X-Achsen-Richtung.
Funktion und Einschränkungen:
Funktion: Oszillation in einer einzigen Richtung erreichen. Hauptsächlich verwendet zum Rühren des Schmelzbades in einer bestimmten Richtung oder zum Ausgleichen von Spalten während des Schweißens durch seitliche Mikro-Oszillation.
Einschränkungen: Es ist nicht in der Lage, zweidimensionale ebene Bahnen (wie Kreise) zu erzeugen. Seine Bewegungsmöglichkeiten sind extrem begrenzt und es kann keine komplexen Schmelzbad-Rührmuster erreichen.
II. Doppel-Oszillator-Laser-Schweißkopf: Doppel-Oszillator-System
Systemzusammensetzung:
Das Herzstück des Doppel-Oszillator-Laser-Schweißkopfs ist ein Doppel-Oszillator-System. Dieses System besteht aus zwei unabhängigen Hochgeschwindigkeits-Servomotoren, die reflektierende Spiegel antreiben. Im Allgemeinen steuert der erste Oszillator die Ablenkung in der X-Achsen-Richtung und der zweite Oszillator die Ablenkung in der Y-Achsen-Richtung.
Bewegungsmechanismus und -fähigkeiten:
Durch die Steuerung der Ablenkwinkel und der Bewegungszeitpunkte dieser beiden Spiegel ist es möglich, jede zweidimensionale ebene Bahn des Laserfokus auf der Werkstückoberfläche präzise zu synthetisieren. Diese Bahnen umfassen, sind aber nicht beschränkt auf, Kreise, Ellipsen, Unendlichkeitsformen und andere benutzerdefinierte komplexe Muster.
Funktionen und Vorteile:
Funktion: Komplexe zweidimensionale Oszillation erreichen.
Vorteile: Durch zweidimensionale Bahnoszillation kann das Schmelzbad effektiver gerührt, das Dendritenwachstum unterbrochen, das Entweichen von Gasen gefördert und dadurch die Schweißnahtqualität erheblich verbessert, Poren und Risse unterdrückt und die Überbrückungsfähigkeit für Montagezwischenräume verbessert werden.
III. Zusammenfassung der Kernunterschiede
IV. Auswahl der Anwendungsszenarien
Einfacher Pendel-Schweißkopf (Ein-Oszillations-Spiegel): Geeignet für einfache Anwendungen, bei denen nur ein Schwingen in einer Richtung erforderlich ist, um die Prozessanforderungen zu erfüllen, z. B. das Verbreitern der Schweißnaht in einer bestimmten Richtung oder das Durchführen von Basisschweißungen in Situationen, in denen die Anforderung an den Rührmodus nicht hoch ist. Sein Anwendungsbereich ist relativ eng.
Doppel-Pendel-Schweißkopf (Doppelspiegel): Er ist derzeit die Mainstream-Technologie für das Laseroszillationsschweißen. Er eignet sich für die meisten Anwendungen, die eine komplexe Bahnoszillation erfordern, um die Schweißqualität zu verbessern, wie z. B. das Schweißen von Aluminiumlegierungen, hochfesten Stählen usw., sowie für die Präzisionsbearbeitung mit hohen Anforderungen an die Schweißnahtbildung und die Porositätsrate.
Schlussfolgerung: Basierend auf den Definitionen von "Ein-Spiegel" und "Doppelspiegel" liegt der grundlegende Unterschied zwischen den Ein-Pendel- und Doppel-Pendel-Laser-Schweißköpfen in der Anzahl der optischen Kernkomponenten. Das Ein-Spiegel-System kann nur eine eindimensionale Oszillation erreichen und hat begrenzte Bewegungsmöglichkeiten; während das Doppel-Spiegel-System eine zweidimensionale ebene Oszillation erreichen und die Fähigkeit besitzt, komplexe Bahnen zu erzeugen, und somit einen absoluten Vorteil in der Schweißprozesswirkung hat.