Apa Itu Kimpalan?
Keupayaan kimpalan logam merujuk kepada kebolehsuaian bahan logam kepada proses kimpalan, terutamanya merujuk kepada kesukaran mendapatkan sambungan kimpalan berkualiti tinggi di bawah keadaan proses kimpalan tertentu.Secara umum, konsep "kebolehan kimpalan" juga merangkumi "ketersediaan" dan "kebolehpercayaan".Keupayaan kimpalan bergantung kepada ciri-ciri bahan dan keadaan proses yang digunakan.Keupayaan kimpalan bahan logam tidak statik tetapi berkembang sebagai contoh, untuk bahan yang pada asalnya dianggap lemah dalam keupayaan kimpalan, dengan perkembangan sains dan teknologi, kaedah kimpalan baru menjadi lebih mudah untuk dikimpal, iaitu keupayaan kimpalan. telah menjadi lebih baik.Oleh itu, kita tidak boleh meninggalkan keadaan proses untuk bercakap tentang keupayaan kimpalan.
Keupayaan kimpalan merangkumi dua aspek: satu ialah prestasi bersama, iaitu, sensitiviti membentuk kecacatan kimpalan di bawah keadaan proses kimpalan tertentu;yang kedua ialah prestasi praktikal, iaitu kebolehsuaian sambungan yang dikimpal kepada keperluan penggunaan di bawah keadaan proses kimpalan tertentu.
Kaedah Kimpalan
1.Laser kimpalan（LBW）
2.kimpalan ultrasonik (USW)
3. kimpalan resapan (DFW)
4.dsb
1. Kimpalan ialah satu proses mencantumkan bahan, biasanya logam, dengan memanaskan permukaan sehingga titik lebur dan kemudian membenarkannya menyejuk dan memejal, selalunya dengan penambahan bahan pengisi.Kebolehkimpalan bahan merujuk kepada keupayaannya untuk dikimpal dalam keadaan proses tertentu, dan bergantung pada kedua-dua ciri bahan dan proses kimpalan yang digunakan.
2. Kebolehkimpalan boleh dibahagikan kepada dua aspek: prestasi bersama dan prestasi praktikal.Prestasi sendi merujuk kepada sensitiviti pembentukan kecacatan kimpalan di bawah keadaan proses kimpalan tertentu, manakala prestasi praktikal merujuk kepada kebolehsuaian sambungan dikimpal kepada keperluan penggunaan di bawah keadaan proses kimpalan tertentu.
3. Terdapat pelbagai kaedah kimpalan, termasuk kimpalan laser (LBW), kimpalan ultrasonik (USW), dan kimpalan resapan (DFW), antara lain.Pilihan kaedah kimpalan bergantung pada bahan yang disambungkan, ketebalan bahan, kekuatan sendi yang diperlukan, dan faktor lain.
Apakah Kimpalan Laser?
Kimpalan laser, juga dikenali sebagai kimpalan pancaran laser (“LBW”), ialah teknik dalam pembuatan di mana dua atau lebih kepingan bahan (biasanya logam) dicantumkan bersama melalui penggunaan pancaran laser.
Ia adalah proses bukan sentuhan yang memerlukan akses ke zon kimpalan dari satu sisi bahagian yang dikimpal.
Haba yang dihasilkan oleh laser mencairkan bahan pada kedua-dua belah sendi, dan apabila bahan cair bercampur dan mengeras, ia menggabungkan bahagian.
Kimpalan terbentuk apabila cahaya laser yang sengit memanaskan bahan dengan pantas – biasanya dikira dalam milisaat.
Pancaran laser ialah cahaya koheren (fasa tunggal) dengan panjang gelombang tunggal (monokromatik).Pancaran laser mempunyai perbezaan pancaran rendah dan kandungan tenaga yang tinggi yang akan menghasilkan haba apabila ia mengenai permukaan
Seperti semua bentuk kimpalan, butiran penting apabila menggunakan LBW.Anda boleh menggunakan laser yang berbeza dan pelbagai proses LBW, dan ada kalanya kimpalan laser bukanlah pilihan terbaik.
Kimpalan Laser
Terdapat 3 jenis kimpalan laser:
1. Mod pengaliran
2. Mod pengaliran/penembusan
3. Mod penembusan atau lubang kunci
Jenis kimpalan laser ini dikumpulkan mengikut jumlah tenaga yang dihantar ke logam.Fikirkan ini sebagai tahap tenaga rendah, sederhana dan tinggi tenaga laser.
Mod Pengaliran
Mod pengaliran menyampaikan tenaga laser rendah kepada logam, menghasilkan penembusan rendah dengan kimpalan cetek.
Ia baik untuk sendi yang tidak memerlukan kekuatan tinggi kerana hasilnya adalah sejenis kimpalan titik berterusan.Kimpalan pengaliran adalah licin dan menyenangkan dari segi estetika, dan ia biasanya lebih lebar daripada dalam.
Terdapat dua jenis mod pengaliran LBW:
1. Pemanasan Terus:Permukaan bahagian itu dipanaskan terus oleh laser.Haba kemudiannya dialirkan ke dalam logam, dan bahagian-bahagian logam asas mencair, menggabungkan sambungan apabila logam menyatu semula.
2. Penghantaran Tenaga: Dakwat penyerap khas mula-mula diletakkan pada antara muka sambungan.Dakwat ini mengambil tenaga laser dan menjana haba.Logam asas kemudian mengalirkan haba ke dalam lapisan nipis, yang cair, dan mengeras semula untuk membentuk sambungan yang dikimpal.
Mod Pengaliran/Penembusan
Sesetengah mungkin tidak mengakui ini sebagai salah satu mod.Mereka merasakan hanya ada dua jenis;anda sama ada mengalirkan haba ke dalam logam atau mengewapkan saluran logam kecil, membenarkan laser turun ke dalam logam.
Tetapi mod pengaliran/penembusan menggunakan tenaga "sederhana" dan menghasilkan lebih banyak penembusan.Tetapi laser tidak cukup kuat untuk menguap logam seperti dalam mod lubang kunci.
Mod Penembusan Atau Lubang Kunci
Mod ini mencipta kimpalan yang dalam dan sempit.Jadi, ada yang memanggilnya mod penembusan.Kimpalan yang dibuat biasanya lebih dalam daripada lebar dan lebih kuat daripada kimpalan mod pengaliran.
Dengan jenis kimpalan LBW ini, laser berkuasa tinggi mengewapkan logam asas, mewujudkan terowong sempit yang dikenali sebagai "lubang kunci" yang memanjang ke dalam sambungan."Lubang" ini menyediakan saluran untuk laser menembusi jauh ke dalam logam.
Logam Yang Sesuai Untuk LBW
Kimpalan laser berfungsi dengan banyak logam, seperti:
- Keluli karbon
- aluminium
- titanium
- Aloi rendah dan keluli tahan karat
- Nikel
- Platinum
- Molibdenum
Kimpalan ultrasonik
Kimpalan ultrasonik (USW) ialah penyambungan atau pembentukan semula termoplastik melalui penggunaan haba yang dihasilkan daripada gerakan mekanikal frekuensi tinggi.Ia dicapai dengan menukar tenaga elektrik frekuensi tinggi kepada gerakan mekanikal frekuensi tinggi.Pergerakan mekanikal itu, bersama-sama dengan daya yang dikenakan, menghasilkan haba geseran pada permukaan mengawan komponen plastik (kawasan sendi) supaya bahan plastik cair dan membentuk ikatan molekul antara bahagian.
PRINSIP ASAS KIMPALAN ULTRASONIK
1. Bahagian dalam Lekapan: Dua bahagian termoplastik yang akan dipasang diletakkan bersama-sama, satu di atas yang lain, dalam sarang sokongan yang dipanggil lekapan.
2. Sentuhan Tanduk Ultrasonik: Komponen titanium atau aluminium yang dipanggil tanduk disentuh dengan bahagian plastik atas.
3. Daya Dikenakan: Daya atau tekanan terkawal dikenakan pada bahagian, mengapitnya bersama-sama pada lekapan.
4. Masa Kimpalan: Tanduk ultrasonik digetar secara menegak 20,000 (20 kHz) atau 40,000 (40 kHz) kali sesaat, pada jarak yang diukur dalam perseribu inci (mikron), untuk jumlah masa yang telah ditetapkan dipanggil masa kimpalan.Melalui reka bentuk bahagian yang berhati-hati, tenaga mekanikal getaran ini diarahkan kepada titik sentuhan terhad antara kedua-dua bahagian.Getaran mekanikal dihantar melalui bahan termoplastik ke antara muka sambungan untuk menghasilkan haba geseran.Apabila suhu pada antara muka sambungan mencapai takat lebur, plastik cair dan mengalir, dan getaran dihentikan.Ini membolehkan plastik cair mula menyejukkan.
5. Masa Tahan: Daya pengapit dikekalkan untuk jangka masa yang telah ditetapkan untuk membolehkan bahagian bercantum apabila plastik cair menyejuk dan menjadi pejal.Ini dikenali sebagai masa tahan.(Nota: Kekuatan sendi dan hermetik yang lebih baik boleh dicapai dengan menggunakan daya yang lebih tinggi semasa masa penahanan. Ini dicapai menggunakan tekanan dwi).
6.Tanduk Menarik: Setelah plastik cair telah menjadi pejal, daya pengapit dikeluarkan dan tanduk ultrasonik ditarik balik.Kedua-dua bahagian plastik kini dicantumkan seolah-olah dibentuk bersama dan dikeluarkan dari lekapan sebagai satu bahagian.
Kimpalan Resapan, DFW
Proses penyambungan oleh haba dan tekanan di mana permukaan sentuhan dicantumkan oleh resapan atom.
Prosesnya
Dua bahan kerja [1] pada kepekatan yang berbeza diletakkan di antara dua penekan [2].Penekan adalah unik untuk setiap gabungan bahan kerja, dengan keputusan bahawa reka bentuk baharu diperlukan jika reka bentuk produk berubah.
Haba yang bersamaan dengan kira-kira 50-70% daripada takat lebur bahan kemudiannya dibekalkan kepada sistem, meningkatkan mobiliti atom kedua-dua bahan.
Penekan kemudiannya ditekan bersama, menyebabkan atom mula meresap antara bahan di kawasan sentuhan [3].Penyebaran berlaku kerana bahan kerja mempunyai kepekatan yang berbeza, manakala haba dan tekanan hanya menjadikan proses lebih mudah.Oleh itu, tekanan digunakan untuk mendapatkan bahan yang menyentuh permukaan sedekat mungkin supaya atom lebih mudah meresap.Apabila bahagian atom yang dikehendaki disebarkan, haba dan tekanan dikeluarkan dan pemprosesan ikatan selesai.
