Лазерный мир

Многочисленные технологии лазерного соединения, в том числе разрабатываемые в рамках различных европейских проектов, обсуждались на мероприятии TWI (Институте сварки материалов) по лазерной сварке, которое состоялось 19 июля недалеко от Кембриджа, Великобритания.

            Делегаты из автомобильных компаний, включая Nissan, Jaguar Land Rover, Hyundai и Fiat, а также представители энергетического, аэрокосмического и металлообрабатывающего секторов, присутствовали на мероприятии, которое проходило в Институте сварки материалов, чтобы услышать переговоры по темам, начиная от микросоединения в электронике до мощных структурных применениях в энергетической отрасли.

            TWI имеет богатое наследие работы с лазерными технологиями. В первой презентации, рассказывающей о некоторых моментах обработки лазерного материала в TWI за последние 50 лет, Пол Хилтон, технологический партнер TWI, показал две детали из металла полученные  первой в мире лазерной резкой. Экспериментами была идея Петра Гулдкрофта, тогдашнего заместителя научного руководителя TWI. Он и его коллега, ABJ Sullivan, разрезали стальной лист толщиной 1 мм CO2-лазером с помощью кислородного баллона  в мае 1967 года в Лаборатории электронных исследований служб в Харлоу, как раз вниз по дороге от TWI [1].

            Сегодня TWI участвует в различных проектах в области исследований и разработок в Великобритании и Европе, в том числе в ядерном энергетическом секторе Великобритании. В настоящее время лазерная технология, разработанная TWI, используется для снятия с эксплуатации  и утилизации на атомной электростанции Hinkley Point A в Сомерсете и Селлафилде в Камбрии.

Тони Праманик, руководитель проекта TWI, рассказал о различных проектах лазерной сварки для атомной отрасли, начиная с LaserPipe, совместного проекта с OC Robotics, который проходил с января 2015 года по декабрь 2015 года. Результатом работы стала  Робот-змея с мощным лазером, который можно было бы использовать для сварки в скважинах на атомных электростанциях. Команде удалось сварить секции труб, которые были доступны только через сосуды высокого давления или коллекторы и порты технического обслуживания.

            Праманик также обсудил трехлетний проект TailorWeld, который начался в конце 2013 года. Целью является разработка подходящих адаптированных энергетических распределителей для применения в лазерной сварке, что позволяет снизить первоначальные капиталовложения, необходимые для систем лазерной сварки. Дифракционные оптические элементы создаются HoloOr для настройки профиля пучка.

            ModuLase был последним проектом, упомянутым Прамаником. Это трехлетнее исследование Horizon 2020, которое должно начаться в сентябре 2016 года, и надеется создать быстро перенастраиваемую лазерную обрабатывающую головку, способную сваривать, наплавлять и  резать.

            Вне сектора ядерной энергетики TWI активно участвует в проекте Merlin, целью которого является снижение воздействия воздушного транспорта на окружающую среду с использованием аддитивного производства. TWI работает над некоторым оборудованием неразрушающего контроля (NDT), необходимым для обеспечения структурной целостности аддитивных частей.

Ян Купер, технологический партнер TWI, объяснил, что оборудование NDT для Merlin использует акустические волны для исследования дефектов детали. Акустические волны, отражающиеся от поверхности материала, будут меняться при наличии дефектов, которые могут быть захвачены лазерным интерферометром.

            Д-р Choon Yen Kong дал обзор проекта LASHARE, который ответственный  за «Оценку лазерного оборудования для инноваций с высоким уровнем воздействия в производственной европейской промышленности». В проекте участвуют более 30 малых и средних предприятий со всей Европы, а также отраслевые партнеры и шесть лазерных исследовательских институтов.

В рамках LASHARE — на базе лазерного оборудования имеется 24 мини-проекта, которые предназначены для определения требований и потребностей пользователей при выборе лазерного оборудования. Проекты помогают поставщикам оценивать уровни готовности к технологиям (TRL). Новое лазерное оборудование также оценивается по его влиянию на производственные и бизнес-процессы в рамках проекта LASHARE. Проанализированы последствия использования оборудования и поточного оборудования для обеспечения снижения технических и коммерческих рисков.

            Лазерная сварка в автомобильном секторе также была завершена в течение дня. Салливан Смит говорил о сварке лазером легких материалов, таких как алюминий, который теперь используется чаще в производстве автомобилей. Он также объяснил преимущества процессов предваряющих сварку, таких как подготовка поверхности  холодным распылением, что может привести к улучшению качества сварки.

            Али Хан из TWI обсудил вопросы о микросварки в устройствах хранения энергии, которые будут ключевыми для производства батарей следующего поколения для электромобилей. Одна из проблем использования лазера для соединения медных разъемов заключается в том, что медь отражает около 97 процентов инфракрасного излучения при комнатной температуре. Хан объяснил, что зеленый лазерный луч является предпочтительным для этого процесса, но для обеспечения эффективной сварки необходимы более мощные лазеры.

            Были также презентации по технологическому процессу TWI Clearweld для лазерной сварки пластмасс, соединения толстых материалов (до десятков миллиметров) с помощью гибридной лазерной дуговой сварки и анализа плазменного факела для оценки  качества.

https://www.lasersystemseurope.com/news/analysis-opinion/laser-welding-projects-under-discussion-twi-event