Trước những năm 1970, nghiên cứu tập trung vào hàn laser xung (PW), do laser sóng liên tục (CW) công suất cao chưa được phát triển. Hầu hết các thí nghiệm nghiên cứu hàn laser ban đầu đều sử dụng laser xung ruby. Công suất đầu ra cực đại điển hình Pm của xung 1ms là khoảng 5KW, năng lượng xung là 1 ~ 5J và tần số xung nhỏ hơn hoặc bằng 1 Hz. Vào thời điểm đó, mặc dù có thể sử dụng năng lượng xung cao hơn nhưng công suất phát trung bình P của các tia laser này khá thấp, điều này chủ yếu được xác định bởi hiệu suất làm việc thấp của tia laser và đặc tính kích thích của các chất phát quang. Do công suất trung bình cao, tia laser đã trở thành thiết bị được ưa chuộng để hàn điểm và hàn đường nối ngay sau khi nó xuất hiện. Việc hàn đường may laser thực sự có thể được thực hiện.
Hiện trạng và triển vọng của công nghệ tự động hóa hàn
Với sự trưởng thành ngày càng tăng của công nghệ kỹ thuật số, máy hàn kỹ thuật số và công nghệ điều khiển kỹ thuật số của văn phòng đại diện đã gia nhập thị trường một cách ổn định. Các dự án cơ bản quy mô lớn của quốc gia như Dự án Tam Hiệp, Dự án Đường ống dẫn khí Tây-Đông, kỹ thuật hàng không vũ trụ và kỹ thuật tàu thủy đã thúc đẩy hiệu quả sự phát triển và tiến bộ của hàn tiên tiến, đặc biệt là công nghệ tự động hóa hàn. Việc sản xuất ô tô và các bộ phận có yêu cầu luôn thay đổi đối với việc tự động hóa quá trình hàn. Ngành công nghiệp hàn của đất nước tôi đang dần hướng tới "hiệu quả cao, tự động hóa và thông minh". Tỷ lệ tự động hóa hàn ở nước ta chưa đến 30%, cách xa mức 80% ở các nước công nghiệp phát triển. Kể từ cuối thế kỷ 20, đất nước này đã dần dần thúc đẩy phương pháp hàn cơ bản của hàn tự động trong các ngành công nghiệp khác nhau - hàn được bảo vệ bằng khí, để thay thế hàn hồ quang thủ công truyền thống và đã đạt được kết quả ban đầu. Có thể dự đoán rằng trong tương lai, công nghệ hàn tự động trong nước sẽ phát triển với tốc độ chưa từng thấy.
Hiện trạng công nghệ hàn tự động và hiệu suất cao
Vào những năm 1990, ngành hàn của nước tôi đã lấy việc thực hiện cơ giới hóa và tự động hóa quy trình hàn làm mục tiêu chiến lược, và nó đã được đưa vào thực tiễn trong quá trình phát triển khoa học và công nghệ trong các ngành khác nhau. Nó đang phát triển tự động hóa sản xuất hàn, nghiên cứu và phát triển dây chuyền sản xuất hàn và công nghệ sản xuất linh hoạt, đồng thời phát triển các ứng dụng. Thiết kế và sản xuất có sự trợ giúp của máy tính; dây có lõi trợ dung tăng từ 2 phần trăm lên 20 phần trăm ; vật tư tiêu hao hàn hồ quang chìm cũng sẽ tiếp tục tăng ở mức 10%. Trong số đó, tốc độ tăng trưởng của dây lõi thuốc đã tăng lên đáng kể và sẽ vượt qua dây lõi đặc trong 20 năm tới, và cuối cùng sẽ trở thành sản phẩm hàng đầu tại các trung tâm hàn.
Triển vọng công nghệ tự động hóa hàn
Sự phát triển của công nghệ điện tử, vi điện tử máy tính và công nghệ tự động hóa đã thúc đẩy sự phát triển của công nghệ tự động hóa hàn. Đặc biệt, việc giới thiệu các công nghệ đơn vị như công nghệ điều khiển số, công nghệ sản xuất linh hoạt và công nghệ xử lý thông tin đã thúc đẩy sự phát triển mang tính cách mạng của công nghệ tự động hóa hàn.
(1) Trí thông minh của hệ thống điều khiển quá trình hàn là một trong những vấn đề cốt lõi của tự động hóa hàn và nó cũng là một hướng quan trọng cho nghiên cứu trong tương lai của chúng tôi. Chúng ta nên tiến hành nghiên cứu các phương pháp điều khiển tối ưu, bao gồm các điều khiển tuyến tính và phi tuyến khác nhau. Những cái tiêu biểu nhất là điều khiển mờ, điều khiển mạng thần kinh và nghiên cứu hệ chuyên gia của quá trình hàn.
(2) Công nghệ hàn linh hoạt cũng là nội dung nghiên cứu của chúng tôi. Trong nghiên cứu trong tương lai, chúng tôi sẽ kết hợp hữu cơ các công nghệ quang học, cơ khí và điện khác nhau với công nghệ hàn để đạt được mối hàn chính xác và linh hoạt. Chuyển đổi thiết bị hàn truyền thống bằng công nghệ vi điện tử là cách cơ bản để nâng cao mức độ tự động hóa hàn. Kết hợp công nghệ điều khiển số với các máy móc và thiết bị hàn khác nhau để cải thiện mức độ linh hoạt của nó là một trong những hướng nghiên cứu hiện tại của chúng tôi; Ngoài ra, sự kết hợp giữa robot hàn và hệ thống chuyên gia có thể thực hiện lập kế hoạch đường dẫn tự động, điều chỉnh quỹ đạo tự động, kiểm soát độ sâu thâm nhập tự động, v.v. Chức năng là trọng tâm nghiên cứu của chúng tôi.
(3) Sự tích hợp của hệ thống điều khiển hàn là sự tích hợp của con người và công nghệ và sự tích hợp của công nghệ hàn và công nghệ thông tin. Luồng thông tin và luồng vật chất trong hệ thống tích hợp là các thành phần quan trọng của nó, thúc đẩy sự kết hợp hữu cơ của chúng có thể làm giảm đáng kể lượng thông tin và yêu cầu kiểm soát thời gian thực. Cần chú ý phát huy đầy đủ khả năng phản ứng và phán đoán của con người trong điều khiển và xử lý tạm thời, thiết lập giao diện thân thiện giữa con người và máy móc, làm cho con người và hệ thống tự động trở nên hài hòa và thống nhất, đó là những yếu tố không thể bị đánh giá thấp trong hệ thống tích hợp.
(4) Cải thiện độ tin cậy, ổn định chất lượng và kiểm soát nguồn điện hàn, cũng như tính năng động tuyệt vời, cũng là những chủ đề chúng tôi tập trung vào. Xây dựng và phát triển các máy hàn hiệu suất cao có thể điều chỉnh chuyển động của hồ quang, cấp dây và tư thế mỏ hàn, có thể phát hiện điểm bắt đầu của độ dốc mối hàn, trường nhiệt độ, trạng thái vũng nóng chảy và độ ngấu, đồng thời cung cấp kịp thời các thông số kỹ thuật hàn , và tích cực phát triển máy tính cho công nghệ tương tự quy trình hàn. Một khía cạnh quan trọng của tự động hóa hàn là làm cho công nghệ hàn phát triển từ "nghệ thuật" thành "khoa học". Thập kỷ đầu tiên của thế kỷ này sẽ là thời kỳ thuận lợi cho sự phát triển nhanh chóng của ngành công nghiệp hàn. Những người thợ hàn của chúng ta còn cả một chặng đường dài phía trước, chúng ta phải quyết tâm vượt qua khó khăn. Nắm bắt cơ hội và làm việc chăm chỉ để nâng cao trình độ tự động hóa hàn ở nước ta.