01 Las hibrida busur laser pelat kandel
Pengelasan pelat kandel (ketebalan ≥ 20mm) nduweni peran penting ing manufaktur peralatan gedhe ing bidang penting kayata aerospace, navigasi lan galangan kapal, transportasi sepur, lan liya-liyane. Komponen kasebut biasane ditondoi kanthi kekandelan sing gedhe, bentuk sambungan sing kompleks, lan lingkungan layanan sing kompleks. Kualitas pengelasan nduweni pengaruh langsung marang kinerja lan umur peralatan kasebut. Amarga kecepatan pengelasan sing alon lan masalah percikan sing serius, metode pengelasan terlindung gas tradisional ngadhepi tantangan kayata efisiensi pengelasan sing kurang, konsumsi energi sing dhuwur, lan stres residual sing gedhe, saengga angel kanggo nyukupi syarat manufaktur sing saya tambah. Nanging, teknologi pengelasan hibrida laser-busur beda karo teknologi pengelasan tradisional. Iki kasil nggabungake kaluwihan sakapengelasan laserlan pengelasan busur, lan nduweni ciri jerone penetrasi sing gedhe, kecepatan pengelasan sing cepet, efisiensi sing dhuwur lan kualitas pengelasan sing luwih apik, kaya sing dituduhake ing Gambar 1. Mulane, teknologi iki wis narik kawigaten sing akeh lan wis wiwit diterapake ing sawetara area utama.
Gambar 1 Prinsip pengelasan hibrida laser-busur
02 Riset babagan pengelasan hibrida laser-busur saka pelat kandel
Institut Teknologi Industri Norwegia lan Universitas Teknologi Lule ing Swedia nyinaoni keseragaman struktural sambungan las komposit ing sangisore 15kW kanggo baja paduan rendah kekuatan tinggi mikro-paduan setebal 45mm. Universitas Osaka lan Institut Riset Metalurgi Pusat Mesir nggunakake laser serat 20kW kanggo nindakake riset babagan proses pengelasan hibrida busur laser tunggal saka pelat kandel (25mm), nggunakake bottom liner kanggo ngatasi masalah bonggol ngisor. Perusahaan Teknologi Angkatan Denmark nggunakake rong laser disk 16 kW kanthi seri kanggo nindakake riset babagan pengelasan hibrida pelat baja kandel 40mm kanthi 32 kW, sing nuduhake yen pengelasan busur laser daya tinggi diarepake bakal digunakake ing pengelasan basis menara tenaga angin lepas pantai, kaya sing dituduhake ing Gambar 2. Harbin Welding Co., Ltd. minangka sing pertama ing negara kasebut sing nguwasani teknologi inti lan teknologi integrasi peralatan pengelasan sumber panas hibrida busur elektroda peleburan laser padat daya tinggi. Iki minangka pisanan kasil ngetrapake teknologi lan peralatan pengelasan hibrida busur elektroda leleh kawat ganda laser padat daya tinggi kanggo peralatan canggih ing negaraku.
Gambar 2. Diagram tata letak instalasi laser
Miturut status riset saiki babagan pengelasan hibrida laser-busur saka pelat kandel ing njero lan njaba negeri, bisa dideleng manawa kombinasi metode pengelasan hibrida laser-busur lan alur celah sempit bisa nggayuh pengelasan pelat kandel. Nalika daya laser mundhak nganti luwih saka 10.000 watt, ing sangisore iradiasi laser energi dhuwur, prilaku penguapan materi, proses interaksi antarane laser lan plasma, kahanan stabil aliran kolam cair, mekanisme transfer panas, lan prilaku metalurgi las. Owah-owahan bakal kedadeyan kanthi macem-macem derajat. Nalika daya mundhak nganti luwih saka 10.000 watt, paningkatan kapadhetan daya bakal nambah derajat penguapan ing area cedhak bolongan cilik, lan gaya recoil bakal langsung mengaruhi stabilitas bolongan cilik lan aliran kolam cair, saengga mengaruhi proses pengelasan. Owah-owahan kasebut nduweni dampak sing ora bisa diabaikan ing implementasi laser lan proses pengelasan komposit. Fenomena karakteristik ing proses pengelasan iki kanthi langsung utawa ora langsung nggambarake stabilitas proses pengelasan nganti sawetara tingkat, lan malah bisa nemtokake kualitas las. Efek kopling saka rong sumber panas laser lan busur bisa nggawe rong sumber panas kasebut menehi kinerja maksimal kanggo karakteristik dhewe-dhewe lan entuk efek pengelasan sing luwih apik tinimbang pengelasan laser tunggal lan pengelasan busur. Dibandhingake karo metode pengelasan autogenous laser, metode pengelasan iki nduweni kaluwihan adaptasi celah sing kuwat lan kekandelan sing bisa dilas sing gedhe. Dibandhingake karo metode pengelasan pengisian kawat laser celah sempit saka pelat kandel, metode iki nduweni kaluwihan efisiensi leleh kawat sing dhuwur lan efek fusi alur sing apik. Kajaba iku, daya tarik laser menyang busur nambah stabilitas busur, nggawe pengelasan hibrida laser-busur luwih cepet tinimbang pengelasan busur tradisional lanpengelasan kawat pengisi laser, kanthi efisiensi pengelasan sing relatif dhuwur.
03 Aplikasi pengelasan hibrida busur laser daya tinggi
Teknologi pengelasan hibrida laser-busur daya dhuwur digunakake sacara wiyar ing industri galangan kapal. Meyer Shipyard ing Jerman wis nggawe lini produksi pengelasan hibrida laser-busur CO2 12kW kanggo ngelas pelat datar lambung lan pengaku kanggo entuk pembentukan las fillet dawane 20m sekaligus lan nyuda tingkat deformasi nganti 2/3. GE ngembangake sistem pengelasan hibrida laser-busur serat kanthi daya output maksimal 20kW kanggo ngelas kapal induk USS Saratoga, ngirit 800 ton logam las lan nyuda jam kerja nganti 80%, kaya sing dituduhake ing Gambar 3. CSSC 725 nggunakake sistem pengelasan hibrida laser-busur daya dhuwur laser serat 20kW, sing bisa nyuda deformasi pengelasan nganti 60% lan nambah efisiensi pengelasan nganti 300%. Shanghai Waigaoqiao Shipyard nggunakake sistem pengelasan hibrida laser-busur daya dhuwur laser serat 16kW. Jalur produksi iki nggunakake teknologi proses anyar yaiku pengelasan hibrida laser + pengelasan MAG kanggo entuk pengelasan single-pass siji sisi lan pembentukan pelat baja kandel 4-25mm kanthi rong sisi. Teknologi pengelasan hibrida busur laser daya tinggi akeh digunakake ing kendaraan lapis baja. Karakteristik pengelasane yaiku: pengelasan struktur logam kompleks kanthi ketebalan gedhe, biaya murah, lan manufaktur kanthi efisiensi dhuwur.
Gambar 3. Kapal induk USS Sara Toga
Teknologi pengelasan hibrida laser-busur daya dhuwur wiwitane wis diterapake ing sawetara bidang industri lan bakal dadi sarana penting kanggo manufaktur struktur gedhe sing efisien kanthi kekandelan tembok medium lan gedhe. Saiki, isih kurang riset babagan mekanisme pengelasan hibrida laser-busur daya dhuwur, sing kudu dikuatake luwih lanjut, kayata interaksi antarane fotoplasma lan busur lan interaksi antarane busur lan kolam cair. Isih akeh masalah sing durung dirampungake ing proses pengelasan hibrida laser-busur daya dhuwur, kayata jendela proses sing sempit, sifat mekanik struktur las sing ora rata, lan kontrol kualitas pengelasan sing rumit. Nalika daya output laser kelas industri saya tambah, teknologi pengelasan hibrida laser-busur daya dhuwur bakal berkembang kanthi cepet, lan macem-macem teknologi pengelasan hibrida laser anyar bakal terus muncul. Lokalisasi, skala gedhe lan intelijensi bakal dadi tren penting ing pangembangan peralatan pengelasan laser daya dhuwur ing mangsa ngarep.
Wektu kiriman: 24-Apr-2024
