Penggunaan laser gentian dalam pengeluaran automotif telah mencapai kejayaan besar, dan ia telah digunakan dalam pelbagai aplikasi kimpalan dan pemotongan, termasuk badan-dalam-putih, komponen suspensi, pemasangan powertrain dan banyak lagi. Ini sepatutnya tidak mengejutkan. Laser gentian menawarkan beberapa kelebihan berbanding kebanyakan teknologi yang digunakan sebelum ini (laser dan bukan laser).
Walau bagaimanapun, industri automotif kekal sebagai sumber inovasi yang penting. Walaupun laser gentian berkuasa tinggi telah berjaya digunakan dalam pengeluaran automotif untuk beberapa waktu, proses kimpalan yang paling canggih hari ini memerlukan lebih daripada kuasa untuk menyokong elektrifikasi dan ringan. Walaupun sebenarnya terdapat banyak aplikasi yang berbeza, kebanyakannya biasanya melibatkan:
Bahan atau bahan yang sangat nipis yang sensitif terhadap input haba
"Sukar"bahan untuk dikimpal, seperti aluminium, tembaga, dan keluli berkekuatan tinggi
Kimpalan bahan yang berbeza
Untuk mencapai tugas yang lebih mencabar ini, laser mesti mempunyai dua fungsi utama. Yang pertama ialah mempunyai kuasa yang mencukupi untuk menyokong produktiviti yang diperlukan. Dalam kes bahagian yang lebih tebal, kuasa tinggi juga diperlukan untuk mencapai kedalaman penembusan yang mencukupi. Yang kedua ialah keupayaan untuk mengawal dengan tepat cara kuasa laser diedarkan ke atas permukaan kerja - secara spatial dan sementara.
Kawalan Kuasa dan Ketepatan
GROHE yang koheren telah membangunkan laser gentian Mod Cincin Boleh Laras (ARM), yang direka untuk memberikan kuasa dan ketepatan kawalan. Untuk mencapai matlamat ini, ARM menggunakan output dwi-rasuk - ia menghasilkan titik tengah yang dikelilingi oleh cincin laser sepusat yang lain. Kuasa cincin teras boleh dikawal secara bebas dan berdenyut.
Siri laser gentian Coherent HighLight FL-ARM memberikan jumlah kuasa sehingga 10kW, tahap kuasa yang lebih daripada mencukupi untuk semua aplikasi dengan daya pemprosesan yang tinggi. Malah, kebanyakan produk berketepatan tinggi dan menuntut biasanya menggunakan kurang daripada separuh tahap kuasa ini. Oleh itu, laser ARM yang Koheren mampu memberikan kuasa laser yang mencukupi dengan tepat disasarkan kepada kedudukan kimpalan apabila perlu.
Kimpalan tembaga adalah contoh cara ini berfungsi. Sesetengah pengeluar telah beralih kepada laser hijau untuk mengimpal tembaga kerana ia lebih mudah diserap oleh tembaga daripada cahaya inframerah laser gentian. Walau bagaimanapun, proses ini hanya boleh dihasilkan pada suhu bilik. Sebaik sahaja kuprum dipanaskan, ia menyerap cahaya inframerah dengan baik, dan apabila terdapat lubang kunci, keupayaan kuprum untuk menyerap cahaya merah menjadi lebih kuat.
Oleh itu, apabila mula mengimpal tembaga dengan laser ARM, langkah pertama ialah memanaskan bahan dengan hanya cahaya cincin sehingga ia cair. Seterusnya, rasuk pusat berkuasa tinggi mencipta lubang kunci. Walau bagaimanapun, semasa proses kimpalan, sebahagian daripada kuasa dipegang dalam rasuk cincin kerana ini menstabilkan lubang kunci, yang mengurangkan percikan dan menghasilkan kimpalan yang stabil. Apabila rasuk mencapai penghujung kimpalan, kuasa gelang dimatikan sepenuhnya dan kuasa teras jatuh dengan lancar untuk menghasilkan hujung yang bersih dan seragam.
Proses ini juga menawarkan faedah yang sama apabila mengimpal bahan lain yang memerlukan seperti aluminium dan kepingan logam tergalvani. Lebih-lebih lagi, ia membolehkankimpalan berketepatan tinggidaripada bahan nipis atau sensitif haba.
Pkawalan ower
Sesetengah pengeluar laser gentian sepertiKoherenARM menunjukkan bahawa produk mereka membenarkan 100% daripada jumlah kuasa untuk diagihkan antara gelang teras, seolah-olah itu adalah satu kelebihan.
Tetapi itu tidak berlaku. Keseluruhan kelebihan laser ARM ialah dengan membahagikan kuasa antara teras dan cincin, haba yang masuk dialirkan ke dalam bahan kerja masing-masing dengan cara yang menghasilkan hasil yang lebih baik daripada satu rasuk, seperti dalam contoh kimpalan tembaga yang diterangkan sebelum ini. Jika tidak, mengapa tidak menggunakan laser gentian rasuk tunggal (dan lebih murah) sahaja?
Mereka juga mempunyai kebimbangan bahawa struktur ARM Koheren tidak cukup "fleksibel".
Apabila mengeluarkan sistem, adalah perlu untuk menetapkan bilangan modul yang dimasukkan ke dalam gelang teras. Oleh itu, laser ARM 8 kW yang dibina dengan empat modul 2 kW boleh dikonfigurasikan dengan tiga nisbah kuasa teras/gelang maksimum yang berbeza. Ini ialah 6 kW/2 kW, 4 W/4 kW atau 2 kW/6 kW. Tambahan pula, kuasa teras/gelang maksimum tidak boleh diubah kemudiannya dan oleh itu dianggap "tidak fleksibel".
Walau bagaimanapun, konfigurasi untuk mana-mana laser pelanggan tertentu adalah berdasarkan ujian proses yang dijalankan sebelum pembelian laser. Ini menentukan nisbah kuasa dan teras kepada teras yang diperlukan untuk pengeluaran volum. Tambahan pula, tetingkap proses yang cukup besar disediakan untuk menyokong penyesuaian kepada ketidakstabilan pengeluaran (cth, variasi lot-to-lot dalam bahan mentah, ralat pengapit, dsb.).
