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焊接熔池相机:实时监视焊缝有很多好处
日期:2020-10-12浏览量:920来源:

在当今的经济中,能够反复生产高质量的产品可以决定公司在制造业中的成功。例如,由于焊接质量差而必须报废产品,这会浪费大量时间和金钱。召回产品的成本可能更高,并且可能损害公司的声誉。

因此,捕获焊接错误,消除焊接错误带来的反应,从而确保无缝的焊接质量控制至关重要。近年来,已经开发了许多激光焊接过程监控器,目的是提高产量,提高质量,节省劳力并增加储蓄。这些监控器可以帮助制造商不断满足市场需求。

激光焊接是一种制造过程,利用激光的输出能量来加热和熔化两个零件,然后在它们重新凝固时通过熔合结合在一起。许多因素(例如材料和电镀选择,设备能力和工艺设置)决定了该工艺是否具有成功的潜力。焊接成功的标准取决于焊接的目的和周围环境要素。成功的焊接可通过拉伸强度(零件保持在一起的程度),气密性(焊接密封包装的程度),导电性和其他测试来定义。尽管某些测试是非破坏性的,但许多测试需要销毁零件才能确定质量。

但是最终的问题是如何知道激光焊接工艺是否成功?

通常,进行一项实验研究设计,以根据输入参数的变化确定输出范围。然后将结果用于在可测量输入参数周围设置边界,以推断该过程是否成功。实施后,定期通过测试检查焊缝以确认成功。虽然这增加了成功的可能性,并且可以对相邻的焊缝做出某些推断,但不能提供100%的确定性。

激光与材料的相互作用会产生可见和可听的事件。有经验的焊接工程师或操作员可能会本能地知道产生的焊缝好坏。这些焊接工程师会观察烟流的高度或亮度,聆听焊缝的声音,然后目视检查焊缝。此外,质量控制可能会抽取一些样本来破坏性地测试焊接的好坏。

但是,这种类型的监视会错过许多可用的测量方法,并且不是科学的或可追溯的,这就是设计用于在激光焊接过程中进行测量的产品进入市场的原因。

随着激光焊接过程监控器的出现,现在有了一种观察过程的方法来确定成功与否。在焊接过程中,可以记录许多测量值以提供有关焊接的信息。这些信息包括有关激光辐射,加热过程和焊缝熔深的信息。也可以收集不同的辐射波长和声音频率。记录的一项重要测量是激光焊接过程中的热特性。该材料被局部加热并发出与温度有关的辐射。可以检测并记录该信号与时间的关系。与夜视仪类似,它可以扩大观察者可以观察到的光谱范围和强度范围,一些激光焊接过程监视器使用热成像来收集来自焊接区的辐射。1300 nm至2500 nm的范围对应于常见金属材料的熔点。每个焊缝将具有唯一的温度-时间曲线。一旦通过多次测量定义了该波形,就可以为变化设置上限和下限,并且可以进行比较测量。

随着激光将能量泵入零件,温度升高。温度的升高取决于材料,零件的几何形状和焊接参数。激光一旦停止发射,温度下降便显示为可见的冷却模式。监视系统使用户可以监视整个焊接波形与时间的关系。考虑到某些已知的变化,围绕该轮廓设置了边界。当监控系统记录到型材加热得太慢或太快或冷却得太慢或太快时,就会发现焊缝存在问题。

一个普遍的认知是认为一旦输入了焊接参数,激光焊接过程将永远成功。但是,制造过程中可能会发生许多错误,这可能是由于材料,工艺或设备的变化而引起的。常见的示例包括:误操作损坏的零件、零件装载不当、零件不清晰、盖气不足、激光功率低、材料成分或镀层的变化、材料之间的间隙。

这些情况中的每一种都会有害地影响焊接质量。目的是及早发现并解决这些问题。由于错误的参数而发生的生产越多,发生生产召回的机会就越大。创想熔池监控相机可实时测量激光焊接过程,可以检测点焊或缝焊激光焊接中这些生产错误。除了检测零件之间的间隙和不正确的聚焦之外,还可以检测零件缺失,过度渗透和覆盖气体缺失的情况,以便为操作员提供有关焊接质量的实时反馈。

如果没有实时过程监控,则用户直到激光焊接完成并且质量检查开始后才能看到错误。制造商可能必须丢弃的零件数量取决于检查焊接的频率。例如,如果仅在一天结束时对焊缝进行监控,则公司有理由怀疑如果检测到任何不一致之处,可能会损害当天进行的所有焊缝的质量。因此,必须检查多于少的焊缝才能有效地确保一致的焊接质量。

实时监视焊缝有很多好处,包括故障检测、提高的产品产量和可追溯性。此功能可简化生产和质量保证,对任何公司来说都是重要的。

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