W spawaniu oscylacyjnym laserem można go podzielić na głowice spawalnicze z pojedynczym i podwójnym wahadłem, w zależności od liczby kluczowych komponentów optycznych - luster. Ten artykuł, oparty na definicji "pojedynczego wahadła jako systemu z jednym lustrem i podwójnego wahadła jako systemu z dwoma lustrami", omawia techniczne różnice między nimi.
1. Głowica spawalnicza laserowa z wahadłem: System z pojedynczym lustrem oscylacyjnym
Skład systemu:
Kluczowym elementem głowicy spawalniczej laserowej z wahadłem jest system z pojedynczym lustrem oscylacyjnym. System ten składa się tylko z jednego lustra odbijającego, napędzanego przez szybki serwomotor.
Mechanizm ruchu i możliwości:
To pojedyncze lustro zwykle kontroluje wiązkę lasera, aby odchylała się w sposób posuwisto-zwrotny wzdłuż jednej osi. Dlatego trajektoria ruchu ogniska lasera na powierzchni przedmiotu obrabianego jest ograniczona do jednowymiarowej oscylacji liniowej, takiej jak linia prosta, odcinek linii lub skanowanie posuwisto-zwrotne o wysokiej częstotliwości wzdłuż osi X.
Funkcja i ograniczenia:
Funkcja: Osiągnięcie oscylacji w jednym kierunku. Stosowane głównie do mieszania jeziorka spawalniczego w określonym kierunku lub do kompensacji szczelin podczas spawania poprzez mikro-oscylację boczną.
Ograniczenia: Nie jest w stanie generować żadnych dwuwymiarowych trajektorii płaskich (takich jak okręgi). Jego możliwości ruchu są bardzo ograniczone i nie może osiągnąć złożonych wzorów mieszania jeziorka spawalniczego.
II. Głowica spawalnicza laserowa z podwójnym oscylatorem: System z podwójnym oscylatorem
Skład systemu:
Sercem głowicy spawalniczej laserowej z podwójnym oscylatorem jest system z podwójnym oscylatorem. System ten składa się z dwóch niezależnych szybkich serwomotorów napędzających lustra odbijające. Zazwyczaj pierwszy oscylator kontroluje odchylenie w kierunku osi X, a drugi oscylator kontroluje odchylenie w kierunku osi Y.
Mechanizm ruchu i możliwości:
Kontrolując kąty odchylenia i czasy ruchu tych dwóch luster, można precyzyjnie zsyntetyzować dowolną dwuwymiarową trajektorię płaską ogniska lasera na powierzchni przedmiotu obrabianego. Trajektorie te obejmują, ale nie są ograniczone do okręgów, elips, kształtów nieskończoności i innych niestandardowych, złożonych wzorów.
Funkcje i korzyści:
Funkcja: Osiągnięcie złożonej dwuwymiarowej oscylacji.
Zalety: Poprzez dwuwymiarową oscylację trajektorii, może skuteczniej mieszać jeziorko spawalnicze, rozbijać wzrost dendrytów, promować ucieczkę gazu, tym samym znacznie poprawiając jakość formowania spoiny, tłumiąc pory i pęknięcia oraz zwiększając zdolność mostkowania szczelin montażowych.
III. Podsumowanie kluczowych różnic
IV. Wybór scenariuszy zastosowań
Głowica spawalnicza z pojedynczym wahadłem (pojedyncze lustro oscylacyjne): Odpowiednia do prostych zastosowań, w których wymagane jest tylko kołysanie w jednym kierunku, aby spełnić wymagania procesowe, takie jak poszerzanie spoiny w określonym kierunku lub wykonywanie podstawowego spawania kołyskowego w sytuacjach, w których wymagania dotyczące trybu mieszania nie są wysokie. Zakres jej zastosowań jest stosunkowo wąski.
Głowica spawalnicza z podwójnym wahadłem (podwójne lustro): Jest obecnie główną technologią spawania oscylacyjnego laserem. Nadaje się do większości zastosowań, które wymagają złożonej oscylacji trajektorii w celu poprawy jakości spoiny, takich jak spawanie stopów aluminium, stali o wysokiej wytrzymałości itp., a także precyzyjna obróbka z wysokimi wymaganiami dotyczącymi formowania spoiny i wskaźnika porowatości.
Wniosek: W oparciu o definicje "pojedynczego lustra" i "podwójnego lustra", zasadnicza różnica między głowicami spawalniczymi laserowymi z pojedynczym i podwójnym wahadłem polega na liczbie kluczowych komponentów optycznych. System z pojedynczym lustrem może osiągnąć tylko jednowymiarową oscylację i ma ograniczone możliwości ruchu; podczas gdy system z podwójnym lustrem może osiągnąć dwuwymiarową oscylację płaską i posiada zdolność generowania złożonych trajektorii, co daje mu absolutną przewagę w efekcie procesu spawania.