Robot hàn laser là một loại thiết bị hàn làm nóng bề mặt phôi trong một khu vực hẹp khi tập trung chùm tia laser vào bề mặt phôi và kết nối hai phôi bằng cách làm nóng chảy phôi và hóa rắn nhẹ. Robot được trang bị đầu hàn laser, có thể thực hiện hàn có độ chính xác cao trong môi trường không gian ba chiều.
Quy trình hàn của robot hàn laser đại khái bao gồm các bước sau:
1. Công việc chuẩn bị: Tiến hành tiền xử lý như mài bavia, đánh bóng và làm sạch phôi, đồng thời thiết lập các quy trình và thông số hàn.
2. Xác định vị trí hàn: Sử dụng hệ tọa độ của robot để xác định vị trí chính xác của các chi tiết cần hàn.
3. Định vị đầu hàn: Robot định vị chính xác đầu hàn đến vị trí cần hàn theo chương trình hàn đã thiết lập.
4. Hàn: Robot tập trung chùm tia laze vào đường hàn, làm nóng chảy bề mặt phôi và tác động lên mối nối kim loại với kim loại. Trong quá trình hàn, robot sử dụng tia laser để giám sát và theo dõi đường hàn, nhằm đạt được độ chính xác khi hàn.
5. Làm mát: Robot dừng chiếu tia laser và làm mát để nhanh chóng làm mát khu vực hàn để đạt được trạng thái kết nối ổn định.
6. Hoàn thành công việc liên quan: Asau khi hàn xong, robot sẽ tháo đầu hàn và thực hiện các công việc liên quan tiếp theo, chẳng hạn như làm sạch đầu hàn và ghi lại dữ liệu hàn.
Nói một cách dễ hiểu, robot hàn laser có thể thực hiện hàn có độ chính xác cao và hiệu quả cao bằng cách mang các mối hàn laser. Nguyên tắc chính của thiết bị này là sử dụng chùm tia laze để đốt nóng đường hàn, làm nóng kim loại đến nhiệt độ điểm nóng chảy trong một khoảng thời gian ngắn và đạt được mối hàn.
Nguyên lý và công nghệ hàn tia Laser
Hàn laser vật liệu kim loại thực chất là quá trình tương tác giữa tia laser và các chất không trong suốt. Quá trình này cực kỳ phức tạp, ở cấp độ vi mô nó là một quá trình lượng tử, trong khi ở cấp độ vĩ mô, nó biểu hiện thành các hiện tượng như phản xạ, hấp thụ, nóng chảy và hóa hơi. Hàn laser có thể được thực hiện bằng chùm tia laser liên tục hoặc xung. Nguyên lý hàn laser có thể được chia thành hàn dẫn nhiệt và hàn xuyên sâu bằng laser. Khi mật độ năng lượng nhỏ hơn 104-105 W/cm2, đó là hàn dẫn nhiệt, trong đó độ sâu nóng chảy nông và tốc độ hàn chậm; Khi mật độ công suất lớn hơn 105-107 W/cm2, bề mặt kim loại được nung nóng và lõm thành các "lỗ", tạo thành mối hàn ngấu sâu, có đặc điểm là tốc độ hàn nhanh và tỷ lệ khung hình lớn.
Trong quá trình tương tác giữa laser và phôi, sẽ có các hiệu ứng tự dao động, với những thay đổi định kỳ trong bể nóng chảy, các lỗ nhỏ trong bể nóng chảy và hiện tượng dòng chảy kim loại. Tần số của dao động này có liên quan đến các thông số của chùm tia laze, tính chất vật lý nhiệt của kim loại và đặc tính động học của hơi kim loại. Những thay đổi định kỳ trong vũng nóng chảy có thể dẫn đến hai hiện tượng độc đáo trong đường hàn: một là lỗ khí chứa đầy hơi kim loại. Do những thay đổi định kỳ, kim loại trong bể nóng chảy chảy từ trước ra sau xung quanh nó và sự xáo trộn do sự bay hơi kim loại gây ra có thể cắt đứt eo của lỗ nhỏ, khiến hơi nước đọng lại trong đường hàn và tạo thành lỗ khí sau khi đông đặc. Cái khác là sự thay đổi định kỳ về độ sâu thâm nhập ở gốc của đường hàn, Điều này liên quan đến sự thay đổi định kỳ của các lỗ nhỏ.