ZVÁRANIE NÁS SPÁJA - Výskumný Ústav zváračský

ODBORNÉ ČLÁNKYHybridné zváranie a spájkovanie laseroma príprava aplikácií v automobilovompriemysleLaserHybrid welding and brazing and case studies for theautomotive industryHERBERT STAUFERDr. H. Staufer, Fronius International GmbH, Wels, Rakúsko, e-mail: staufer.herbert@fronius.comPožiadavka výrobcov karosérií automobilov: vysoká zváracia rýchlosť a schopnosť správneho vyplnenia(premostenia) zvarovej medzery Laserové systémy pre technológie spájania Oblúkové MIG/MAGzváranie, laserové zváranie a laserovo-oblúkové hybridné zváranie a spájkovanie Synergický efektlaserovo-oblúkového hybridného procesu spájania: vysoká rýchlosť, nízke merné teplo, hlboký prievar,vyplnenie zvarovej medzery, vyššia pevnosť a tuhosť spojov tenkých plechov Zváranie a spájkovaniegalvanizovaných plechov Aplikácie a prípadové štúdie v automobilovom priemysle: zváranie dveríautomobilu VW, modelu Phaeton; zváranie bočného rámu strechy nového automobilu Audi A8; zváraniedverí a náprav v spoločnosti Daimler Chrysler Vybavenie robotizovaného pracoviska na laserovooblúkovéhybridné zváranie a spájkovanie zariadeniami FRONIUS Vývojové tendencie laserovéhohybridného zvárania – laserovo-oblúkové hybridné tandemové zváranieRequirement of car body manufacturers: high welding speed and capability of correct filling (bridging)of weld gap, laser systems for joining technology, properties of MIG/MAG arc welding, laser beamwelding and laser-arc hybrid welding and brazing were outlined. The synergic effect of LaserHybridjoining process: high speed, low specific heat, deep penetration, filling of weld gap, higher strengthand rigidity of joints in thin sheets was described. Welding and brazing of galvanised plates, applicationsand case studies in automotive industry: welding of VW car doors – Phaeton model; welding of roof sideframe of new car Audi A8; welding of doors and axles in Daimler Chrysler Company is presented.Equipment of robotic workplace for LaserHybrid welding and brazing on FRONIUS equipment as wellas development tendencies of laser-arc hybrid tandem welding were described.>Vychádzajúc z požiadaviek konečnýchužívateľov v oblastiautomobilovej dopravy rozhodujúcimpredpokladom úspešnosti je neustálezvyšovanie kvality a úžitkovostia kontinuálna inovácia automobilov.Toto platí obzvlášť pre technológiuzvárania a tak si mnohí kladú za cieľvývoj nových výkonnejších a lepšíchmetód a procesov zvárania. V technológiispájania dôležitú úlohu hrá najednej strane vysoká zváracia rýchlosťa na druhej schopnosť správnehovyplnenia (premostenia) zvarovejmedzery. Obidva tieto aspekty nemožnodosiahnuť konvenčným laserovýmzváraním. A tak sa vyvinulolaserovo-oblúkové hybridné zváraniea laserovo-oblúkové hybridné spájkovanie.Niet žiadnych pochybností, želaserové zváranie a MIG zváranie saúspešne používa mnoho rokov a žeobidva tieto procesy našli širokéuplatnenie pri spájaní materiálov.Avšak nové možnosti a synergickýefekt sa zakladajú na súbežnej kombináciioboch týchto procesov. Laserovýlúč vyvoláva len veľmi úzkuteplom ovplyvnenú oblasť (TOO) a jecharakteristický vysokým pomeromveľkosti prievaru (hĺbky) a šírky spoja.Proces laserového zvárania má všakmalú schopnosť vyplnenia zvarovejmedzery, keďže priemer laserovéholúča je malý a dosahovaná rýchlosťzvárania vysoká. Proces MIG je zasecharakteristický významne nižšouhustotou energie a väčším objemomoblúka a dobrou schopnosťou vyplneniazvarovej medzery.Laserové hybridné spájkovanies automatizovaným systémom podávaniadrôtu je nový proces spájaniamateriálov s nízkym merným teplom(vneseným teplom na jednotkovúdĺžku spoja). Nakoľko ručné spájkovanieje pomerne nákladné a jehovýsledkom je kolísajúca kvalita spoja,o automatizáciu tohto procesu jeveľký záujem. Z tohto pohľadu laserovéspájkovanie a najmä jednoduchériadenie požadovaného tepelnéhopríkonu predstavuje vysokýaplikačný potenciál. Pri zváraní galvanizovanýchplechov sa galvanizovanýpovrch v oblasti spoja poškodí,dokonca úplne zničí, a tak je zvarovýspoj náchylný na koróziu. Spájkovanýspoj nekoroduje.Zatiaľ čo sa laserom zvára hliník a jehozliatiny, ďalej nelegované, legovanéa vysokolegované ocele, laserovéspájkovanie sa používa najmä prispájaní galvanizovaných ocelí.Súbežná kombinácia laserovéholúča a elektrického oblúka vo zváraníje známa už od začiatku 70-tych rokovminulého storočia, avšak jej vývojsa vtedy zastavil [1, 2]. Táto technológiasa začala rozvíjať a používaťnedávno. Jej vývoj sa zameriava nakombináciu výhod a prínosu ako oblúkovéhozvárania, tak aj laserovéhozvárania [3, 4]. Na začiatku vývoja saoverovala možnosť jej priemyselnéhovyužitia, dnes je už významnou časťoukonvenčnej technológie v automobilovompriemysle.ZVÁRANIE-SVAŘOVÁNÍ | 2/ 2007 49