در سال های اخیر، مزایای استفاده ازدستگاه جوش لیزری در زمینه خودروسازی به طور فزاینده ای آشکار شده و در عین حال بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. در فرآیند جوشکاری لیزری، جوشکاری نیازی به انجام خلاء ندارد و می توان از تغییر شکل جوش جلوگیری کرد. علاوه بر این، خواص مکانیکی جامع اتصال جوش معادل یا بهتر از فلز پایه است و تضمین می کند که چرخ دنده می تواند گشتاور زیادی را منتقل کند. بنابراین، جوشکاری لیزری چرخ دنده های خودرو به روند عمومی توسعه تولید تبدیل شده است.
فناوری جوش دنده خودرو
عمق جوش دنده جوش داده شده توسط پرتو لیزر با چگالی بالا نسبتا زیاد است و جوش لیزری آن به طور کلی جوشکاری با نفوذ عمیق است. جوشکاری لیزری دارای مزایای پردازش بدون تماس، سرعت بالا، منطقه متاثر از حرارت جوش کوچک، تغییر شکل چرخ دنده جوش کوچک، پردازش کمتر دنده پس از جوشکاری یا حتی بدون پردازش است. استحکام جوش زیاد است و جوش به طور کلی دارای خواص مکانیکی معادل یا بهتر از فلز پایه است، به طوری که چرخ دنده می تواند گشتاور زیادی را منتقل کند. دقت جوشکاری بالا است و در فرآیند جوشکاری به سیم پرکننده نیاز نیست. در مقایسه با سایر روش های جوشکاری پرتو، جوشکاری لیزری چرخ دنده ها نیازی به محفظه خلاء ندارد و جوشکاری در یک محیط طبیعی انجام می شود که بصری است.
فرآیندهای اصلی دنده جوش لیزری شامل جنبه های زیر است
1. پارامترهای فرآیند جوشکاری: حالت پایه یا پرتو لیزر کم مرتبه به طور کلی برای جوشکاری لیزر استفاده می شود. پارامترهای اصلی فرآیند جوش دنده ای عبارتند از قدرت لیزر، سرعت جوشکاری و مقدار تمرکززدایی. برای قطر نقطه معین و مقدار خاصی از فوکوس، نفوذ جوش با افزایش قدرت تیر افزایش می یابد و با افزایش سرعت جوش کاهش می یابد. محتوای پلاسما تأثیر زیادی بر نفوذ جوش، عرض جوش، شکل جوش دارد و حتی شکل جوش لیزری را تعیین می کند.
2. تمیز کردن و پرس اتصالات جوش قبل از جوشکاری. جوش لیزری دارای الزامات خاصی در درجه تمیزکاری جوش است. تمیزی تمیز کردن مستقیماً بر کیفیت جوش تأثیر می گذارد. اگر لکه روغن، زنگ زدگی و سایر ناخالصی ها در محل جوش وجود داشته باشد، به راحتی می توان عیب هایی مانند منافذ ایجاد کرد. یک روش تمیز کردن مکانیزه در تولید و غوطه وری، اسپری یا ترکیبی از این دو روش باید برای تمیز کردن استفاده شود. جوش های دنده تمیز شده باید قبل از جوشکاری با فشار مونتاژ شوند (جوش هایی که قرار است جوش داده شوند باید به هم فشرده شوند). در طول اتصالات پرس، باید به تناسب تحمل و دقت اتصالات پرس در ماشینکاری سطح اتصالات پرس توجه شود.
3. حفاظت از جوش: به منظور اطمینان از عمق جوش بیشتر و جلوگیری از اکسید شدن جوش، باید از گاز محافظ برای دمیدن ابر پلاسما در قسمت بالایی جوش در حین جوشکاری لیزری و تأثیر اکسیژن بیش از حد در جو استفاده شود. باید ایزوله شود، به طوری که پرتو لیزر به طور معمول به زمین ذوب جوش برخورد کند، و فرآیند جوش می تواند به طور مداوم و یکنواخت انجام شود. در عین حال، گاز محافظ همچنین می تواند لنز فوکوس را از آلوده شدن توسط تزریق معکوس گاز و مایع در حال جوش محافظت کند.
جوشکاری لیزری چرخ دنده های خودرو یک روند توسعه است. در حال حاضر، خودروسازان بزرگ در جهان برای استفاده از چرخ دنده های جوش لیزری برای جایگزینی روش های جوشکاری سنتی مانند جوشکاری مقاومتی، جوش القایی، جوشکاری با پرتو الکترونی و غیره با یکدیگر رقابت می کنند. دنده جوش لیزری نیازی به انجام در خلاء ندارد می تواند از تغییر شکل جوش جلوگیری کند. بعد از جوشکاری، دنده نیازی به اتمام ندارد. علاوه بر این، اتصال جوش دارای خواص مکانیکی جامعی است که معادل یا بهتر از فلز پایه است، تا اطمینان حاصل شود که چرخ دنده می تواند گشتاور زیادی را منتقل کند.
در طراحی و ساخت دندههای انتقال خودرو، به منظور کاهش سختی پردازش سرد و گرم دندهها و بهبود راندمان تولید، اغلب چرخ دندهها را به ترتیب به دو قسمت مستقل برای پردازش تقسیم میکنند و سپس این دو قسمت را با هم ترکیب میکنند تا شکل بگیرند. یک کل برای تشکیل یک چرخ دنده مرکب، که به عنوان مجموعه چرخ دنده نیز شناخته می شود، مانند مجموعه چرخ دنده ای که از چرخ دنده و یک مخروط (دندان مفصل) تشکیل شده است.
دو راه اصلی برای اتصال چرخ دنده های مرکب وجود دارد: اتصال اسپلاین و اتصال جوشکاری تیر. اتصال اسپلاین از طریق اسپلاین های داخلی و خارجی انجام می شود که دارای شکاف برش خالی بزرگ، اندازه محوری بزرگ چرخ دنده و راندمان تولید پایین است. اتصال جوش پرتو عمدتاً جوشکاری با پرتو الکترونی و جوش لیزری است. این اتصال اسپلاین را با یک اتصال تطبیق سیلندر صاف جایگزین می کند به طوری که شکاف برش خالی کاهش می یابد، حجم دنده کاهش می یابد، وزن خودرو کاهش می یابد و راندمان تولید به طور قابل توجهی بهبود می یابد.
استفاده از فناوری جوش لیزری برای اتصال مجموعه چرخ دنده می تواند دقت محصول دنده انتقال را بهبود بخشد، ساختار محصول و فرآیند تولید را ساده کند، به راحتی نیازهای تنظیم مداوم ساختار اجزا و ساخت نمونه در توسعه محصول و تولید آزمایشی را برآورده کند و کمک کند. طراحان برای ایجاد یک طرح معقول از ساختار محصول و بهبود مستمر سطح توسعه و تولید محصول. در عین حال، به دلیل ساختار فشرده دنده جوش داده شده با لیزر، بهبود دقت و قابلیت اطمینان می تواند میزان خرابی خودرو را کاهش دهد، انعطاف پذیری حمل و نقل خودرو را بهبود بخشد و شهرت محصول را بهبود بخشد. این فناوری دارای راندمان تولید بالا و اثر کاربردی خوبی است.