Enne 1970. aastaid keskendusid uuringud impulsslaserkeevitusele (PW), kuna suure võimsusega pidevlaine (CW) lasereid ei olnud veel välja töötatud. Varasemates katsetes kasutati peamiselt impulssrubiinlasereid, mida iseloomustas tüüpiline tippväljundvõimsus ($ P_m$) ligikaudu 5 kW 1 ms impulsi korral, impulsi energia 1–5 J ja impulsi sagedus 1 Hz või vähem. Kuigi oli võimalik saavutada kõrgeid impulsienergiaid, oli nende laserite keskmine väljundvõimsus ($ P $) üsna madal, mis on suuresti tingitud laserite madalast töötõhususest ja laserikandja stimuleeritud emissiooniomadustest. Kui tekkisid suurema keskmise võimsusega laserid, muutusid need kiiresti eelistatud seadmeteks punkt- ja õmbluskeevitusprotsessides, mis saavutati üksikute keevispunktide kattumisega. Tõeline laserõmbluskeevitus sai aga teostatavaks alles pärast 1 kW võimsusega pidevlainelaserite tulekut.
Keevitusautomaatika tehnoloogia hetkeseis ja väljavaated
Digitaaltehnoloogia küpsedes on turule pidevalt sisenenud digitaalsed keevitusmasinad ja digitaalsed juhtimissüsteemid – automatiseeritud keevitustehnoloogia põhikomponendid. Suured riiklikud infrastruktuuriprojektid, nagu Three Gorges Project, West-to-East Gas Pipeline Project, lennundusalgatused ja laevaehitusprogrammid, on tõhusalt edendanud arenenud keevitustehnoloogiate, eriti keevitusautomaatika arengut. Nõuded keevitamise automatiseerimise tasemele autotööstuses ja autoosade tootmise sektoris arenevad kiiresti. minu riigi keevitustööstus liigub järk-järgult suure tõhususe, automatiseerimise ja intelligentsuse poole. Praegu on minu kodumaa keevitamise automatiseerimise määr alla 30%, mis jääb märkimisväärselt maha arenenud tööstusriikide 80% tasemest. Alates 20. sajandi lõpust on riik propageerinud gaas-varjestatud keevitust – põhilist automatiseeritud keevitusmeetodit – erinevates tööstusharudes, et asendada traditsiooniline käsitsi kaarkeevitus, mis on juba andnud esialgseid tulemusi. Kodumaine automatiseeritud keevitustehnoloogia areneb tulevikus eeldatavasti enneolematus tempos.
Kõrge efektiivsusega automatiseeritud keevitustehnoloogia praegune seis
1990. aastatel võttis minu kodumaa keevitussektor vastu keevitusprotsesside mehhaniseerimise ja automatiseerimise strateegilise eesmärgina, rakendades seda eesmärki tehnoloogilise arengu kaudu erinevates tööstusharudes. Jõupingutused on keskendunud automatiseeritud keevitamise tootmise edendamisele, keevitusliinide ja paindlike tootmistehnoloogiate uurimisele ja arendamisele ning arvutipõhise projekteerimise ja tootmise (CAD/CAM) rakendamisele. Räbustiga traadi turuosa on kasvanud 2%-lt 20%-le ning sukelkaarkeevitustarvikute tarbimine prognooside kohaselt jätkab kasvamist praeguselt 10%-lt. Nende hulgas kiireneb räbustiga keevistraadi kasvutempo märkimisväärselt; Eeldatakse, et see ületab järgmise 20 aasta jooksul tugeva keevitustraati ja lõpuks saab sellest keevitussektoris domineeriv toode.
Keevitusautomaatika tehnoloogia väljavaated
Elektroonika, arvuti mikroelektroonika, infotehnoloogia ja automatiseerimise edusammud on ajendanud keevitamise automatiseerimist. Eelkõige on võimaldavate tehnoloogiate, nagu arvjuhtimine (NC), paindlik tootmine ja teabetöötlus, kasutuselevõtt katalüüsinud keevitusautomaatika revolutsioonilist arengut.
(1) Keevitusprotsessi juhtimissüsteemide intelligentsus on keevitamise automatiseerimise põhiküsimus ja tulevaste uuringute põhisuund. Peame uurima optimaalseid juhtimismeetodeid, mis hõlmavad nii lineaarseid kui ka erinevaid mittelineaarseid juhtimisstrateegiaid. Tüüpilised näited hõlmavad fuzzy-juhtimise, närvivõrgu juhtimise ja keevitusprotsessi ekspertsüsteemide uuringuid.
(2) Keevitamise paindlikkustehnoloogia on meie uurimistöö teine põhirõhk. Tulevased jõupingutused integreerivad orgaaniliselt optilised, mehaanilised ja elektrilised tehnoloogiad keevitusprotsessidega, et saavutada suurem täpsus ja paindlikkus. Traditsiooniliste keevitusseadmete täiendamine mikroelektroonikaga on keevitamise automatiseerimise edendamiseks ülioluline. Üks praegune uurimissuund hõlmab erinevate keevitusmasinate varustamist NC-tehnoloogiaga, et suurendada paindlikkust. Lisaks seame prioriteediks keevitusrobotite integreerimise ekspertsüsteemidega, et võimaldada selliseid funktsioone nagu automaatne teeplaneerimine, trajektoori korrigeerimine ja keevisõmbluse läbitungimise kontroll.
(3) Keevitusjuhtimissüsteemide integreerimine hõlmab nii inimtehnoloogia integreerimist kui ka keevitustehnoloogia lähendamist infotehnoloogiaga. Infovoog ja materjalivoog on nende integreeritud süsteemide kriitilised komponendid; nende orgaaniline kombinatsioon võib oluliselt vähendada andmemahtu ja reaalajas juhtimise nõudeid. Samuti on ülioluline kasutada inimeste võimeid, eriti reageerimisvõimet ja otsustusvõimet kontrolli ja ad hoc otsuste tegemisel, ning luua kasutajasõbralikud inimese-masina liidesed, mis edendavad inimeste operaatorite ja automatiseeritud süsteemide vahelist harmooniat.
(4) Teine oluline uurimistöö prioriteet on keevitusjõuallikate töökindluse, kvaliteedi stabiilsuse, juhtimistäpsuse ja dünaamilise jõudluse parandamine. Meie eesmärk on töötada välja suure jõudlusega keevitusmasinad, mis suudavad reguleerida kaare liikumist, traadi etteandmist ja põleti orientatsiooni, tuvastades samal ajal ka keevissoone geomeetria, temperatuuriväljad, keevisvanni dünaamika ja läbitungimisoleku, et pakkuda reaalajas keevitusparameetreid. Lisaks peame aktiivselt arendama keevitusprotsessi arvutisimulatsiooni tehnoloogiaid. Keevitustehnoloogia muutmine "käsitööst" "teaduseks" on keevitamise automatiseerimise saavutamise oluline aspekt. Selle sajandi esimene kümnend on keevitustööstuse kiire arengu periood. Meie keevitajate ametis seisame silmitsi väljakutseid pakkuva, kuid olulise missiooniga; peame olema kindlad, et ületada takistused, haarata kinni võimalustest ja püüda tõsta keevitamise automatiseerimise taset meie riigis.
