Dè a th’ ann an teicneòlasan tàthaidh adhartach?

Dè a th’ ann an teicneòlasan tàthaidh adhartach?

(1) Tàthadh Leusair-Arc Hibrid

Thathas a’ moladh teicneòlas giullachd beam àrd-lùtha mar an teicneòlas giullachd as gealltanach san 21mh linn, agus thathas den bheachd gun toir e “atharrachaidhean rèabhlaideach do theicneòlas giullachd is saothrachaidh stuthan,” agus an-dràsta is e an raon teicnigeach as luaithe a tha a’ fàs agus air a bheil an rannsachadh as motha.

Leasachadhuidheam tàthaidhTha dà bhrìgh aig a bhith a’ cleachdadh teicneòlas tàthaidh mhòr: is e aon dhiubh àrdachadh ann an cumhachd uidheamachd, agus is e am fear eile leudachadh phàirtean a tha air an tàthadh leis an uidheamachd. Air sgàth an tasgadh àrd aon-ùine ann an uidheamachd tàthaidh adhartach, gu sònraichte uidheamachd tàthaidh leusair agus tàthaidh beam electron, faodaidh àrdachadh cumhachd, leasachadh doimhneachd treòrachaidh agus seasmhachd pròiseas tàthaidh cosgaisean tàthaidh a lughdachadh gu ìre mhath, ga dhèanamh iomchaidh don ghnìomhachas. Mar sin, tha teicneòlas tàthaidh tar-chinealach stèidhichte air leusairean air aire a tharraing. Gu dearbh, chaidh tàthadh tar-chinealach leusair-arc a mholadh cho tràth ris na 1970n, ach cha do nochd tagraidhean gnìomhachais seasmhach ach anns na bliadhnachan mu dheireadh, gu sònraichte a’ faighinn buannachd bho leasachadh teicneòlas leusair agus uidheamachd tàthaidh arc, gu sònraichte leasachadh cumhachd leusair agus teicneòlas smachd arc. Tha tar-chinealach leusair-arc sa mhòr-chuid a’ toirt a-steach measgachadh de leusair le arc gas inert tungsten (TIG), arc plasma, agus arc gnìomhach. Tro eadar-obrachadh eadar leusair agus arc, faodar faighinn thairis air easbhaidhean gach dòigh tàthaidh, agus mar thoradh air sin bidh deagh bhuaidh tar-chinealach ann.

Bidh tàthadh hibrid leusair-arc a’ leasachadh èifeachdas tàthaidh gu mòr, gu h-àraidh stèidhichte air dà bhuaidh: an toiseach, bidh an dùmhlachd lùtha àrd ag adhbhrachadh astar tàthaidh nas àirde agus call teas nas lugha den phìos obrach; san dàrna àite, buaidh superposition an eadar-obrachaidh eadar an dà thùs teas. Nuair a bhios stàilinn ga thàthadh, bidh plasma an leusair a’ daingneachadh an arc; aig an aon àm, bidh an arc a’ dol a-steach do tholl-iuchrach an amar leaghte, a’ lughdachadh call lùtha. Faodaidh measgachadh leusair agus TIG an astar tàthaidh a mheudachadh gu mòr, timcheall air dà uiread na tha aig tàthadh TIG. Tha caitheamh electrode tungsten air a lughdachadh gu mòr cuideachd, ag àrdachadh a bheatha seirbheis; faodar ceàrn a’ chlais a lùghdachadh gu mòr cuideachd, agus tha raon tarsainn an tàthaidh coltach ri raon tàthaidh leusair. An coimeas ri tàthadh hibrid leusair-aon-arc, faodaidh tàthadh hibrid leusair-dùbailte-arc an cuir-a-steach teas tàthaidh a lughdachadh 25% agus an astar tàthaidh a mheudachadh mu 30%.

Is e na prìomh bhuannachdan a tha an lùib tàthadh tar-bhog leusair (no arc plasma) astar tàthaidh agus doimhneachd treòrachaidh nas fheàrr. Air sgàth teasachadh arc, bidh teòthachd a’ mheatailt ag èirigh, a’ lughdachadh ath-fhaileas a’ mheatailt don laser agus ag àrdachadh gabhail a-steach lùth solais. Chaidh an dòigh seo a dhearbhadh air tàthadh laser CO₂ cumhachd ìosal, a bharrachd air tàthadh laser CO₂ 12kW agus lasers YAG 2kW le tar-chur snàithleach optigeach, a’ leagail a’ bhunait airson tàthadh tar-bhog leusair-arc (no arc plasma) robotach. Anns na bliadhnachan mu dheireadh, tha teicneòlas tàthaidh tar-bhog a rugadh bho tar-bhog leusair air leasachadh mòr a choileanadh, agus tha a chleachdadh ann am pàirtean iom-fhillte ann an roinnean aerospace, armachd, agus eile air barrachd is barrachd aire fhaighinn. An-dràsta, tha teicneòlas tàthaidh tar-bhog a tha a’ cothlamadh ghathan àrd-lùtha le diofar arcan air a thighinn gu bhith mar aon de na prìomh àiteachan ann an raon tàthadh beam àrd-lùtha.

(2) Tàthadh le Measgachadh Frithidh

'S e teicneòlas tàthaidh peutantaichte a th' ann an Friction Stir Welding (FSW) a chaidh a leasachadh leis an Welding Institute (TWI) anns an Rìoghachd Aonaichte tràth anns na 1990n. Faodaidh e meatailtean neo-iarannach a tha duilich an tàthadh a thàthadh le bhith a' cleachdadh dhòighean tàthaidh leaghaidh.

Tha buannachdan aig tàthadh frith-ghluasadach leithid pròiseas ceangail sìmplidh, gràinean mìne anns a’ cho-bhanntachd tàthaichte, deagh choileanadh sgìths, coileanadh teannachaidh, agus coileanadh lùbadh, gun fheum air uèirichean tàthaidh no gasaichean dìon, gun solas bogha, agus cuideam agus deformachadh ìosal às deidh tàthadh. Chaidh a chur an sàs ann an gnìomhachas aerospace dhùthchannan leasaichte san Roinn Eòrpa agus Ameireagaidh, agus chaidh a chleachdadh gu soirbheachail ann an tàthadh shoithichean cuideam balla tana alùmanum alùmanum ag obair aig teòthachd ìosal, a’ crìochnachadh co-bhanntachd dìreach tàthaidhean fada agus co-bhanntachd cuairteachaidh tàthaidhean cruinn. Chaidh an teicneòlas seo a ghabhail os làimh ann an dealbhadh structarail ùr charbadan ùra agus chaidh a chur an sàs ann an aerospace, còmhdhail, saothrachadh chàraichean, agus roinnean gnìomhachais eile.

(3) Tàthadh Sgaoilidh Falamh

Tha nochdadh leantainneach stuthan adhartach a’ cur dùbhlain ùra ri teicneòlasan ceangail. Tha e duilich mòran stuthan ùra a cheangal, leithid aloidhean teas-dhìonach, ceirmeag àrd-theicneòlais, todhar eadar-mheatailteach, agus stuthan co-dhèanta, gu sònraichte ceangal stuthan eadar-dhealaichte, le bhith a’ cleachdadh dhòighean tàthaidh fusion àbhaisteach, agus mar sin tha ceangal sgaoilidh staid chruaidh agus teicneòlasan eile air nochdadh. Mar eisimpleir, chaidh teicneòlas tàthaidh cruthachadh-sgaoilidh superplastic a chuir an sàs gu soirbheachail ann an structaran cìr-mheala titanium ann an itealain. Faodar ceirmeag agus meatailtean a cheangal le tàthadh sgaoilidh; tha cleachdadh teicneòlas tàthaidh sgaoilidh ìre leaghaidh sealach air mòran dhuilgheadasan ceangail duilich stuthan cruaidh fhuasgladh nach b’ urrainnear fhuasgladh letàthadh leaghtesan àm a dh'fhalbh.

Faodar ceangal staid-chruaidh a roinn ann an dà roinn. Is e aon dhiubh an dòigh ceangail le teòthachd ìosal, cuideam àrd, agus ùine ghoirid, a bhrosnaicheas conaltradh dlùth uachdar a’ phìos obrach agus briseadh film ocsaid tro dheformachadh plastaig ionadail. Is e deformachadh plastaig am prìomh fhactar ann a bhith a’ cruthachadh a’ cho-cheangail. Tha na dòighean ceangail sin a’ gabhail a-steachtàthadh frithidh, tàthadh spreadhaidh, tàthadh cuideam fuar, agus tàthadh cuideam teth, ris an canar tàthadh cuideam mar as trice. Is e am fear eile an dòigh ceangail sgaoilidh le teòthachd àrd, cuideam ìosal, agus ùine an ìre mhath fada, mar as trice air a dhèanamh ann an àile dìona no falamh. Chan eil an dòigh ceangail seo a’ toirt a-mach ach glè bheag de dh’ deformachadh plastaig, agus is e sgaoileadh eadar-aghaidh am prìomh fhactar ann a bhith a’ cruthachadh a’ cho-bhanntachd. Tha na dòighean ceangail sin gu sònraichte a’ toirt a-steach tàthadh sgaoilidh, leithid tàthadh sgaoilidh falamh, tàthadh sgaoilidh ìre leaghaidh sealach, tàthadh sgaoilidh brùthadh isostatach teth, agus tàthadh cruthachadh-sgaoilidh superplastic.

A bharrachd air nochdadh leantainneach dhòighean tàthaidh adhartach agus pròiseasan ùra (chan eil anns na tha gu h-àrd ach beagan eisimpleirean), tha ìre meacanaig agus fèin-ghluasad diofar dhòighean tàthaidh a’ sìor leasachadh. Tha adhartas teicneòlais dealanach, teicneòlas mothachaidh, coimpiutaireachd agus teicneòlas smachd air leasachadh cuspair an tàthaidh a bhrosnachadh gu mòr, a’ toirt air fèin-ghluasad tàthaidh gluasad a dh’ionnsaigh smachd tuigseach. Gu sònraichte, tha toirt a-steach innealan-fuadain tàthaidh air sgèile mhòr air briseadh tron ​​​​​​mhodh fèin-ghluasad teann traidiseanta de thàthadh, air modh ùr de fèin-ghluasad sùbailte fhosgladh ann an tàthadh, agus air àite leasachaidh nas fharsainge a thoirt seachad airson teicneòlas tàthaidh. Tha tàthadh air a thighinn gu bhith na dhòigh giullachd riatanach ann an saothrachadh an latha an-diugh. A bharrachd air an sin, le adhartas saidheans agus teicneòlais agus leasachadh sòisealta agus eaconamach, cumaidh raointean tagraidh tàthaidh / ceangal adhartach a’ leudachadh.

(4) Tàthadh fèin-ghluasadach agus tuigseach

Tha meacanaigeadh agus fèin-ghluasad nan dòighean cudromach airson cinneasachd tàthaidh a leasachadh, càileachd toraidh a dhèanamh cinnteach, agus suidheachaidhean obrach a leasachadh. Is e fèin-ghluasad cinneasachadh tàthaidh stiùireadh leasachaidh san àm ri teachd airson teicneòlas tàthaidh. Tha crìochan sònraichte ann a bhith a’ leasachadh èifeachdas agus càileachd cinneasachadh tàthaidh a-mhàin bho shealladh phròiseasan tàthaidh. Tha riatanasan teann aig dòighean tàthaidh/ceangail leithid tàthadh beam electron, tàthadh laser, agus tàthadh frith-ghluasadach air geoimeatraidh groove agus càileachd cruinneachaidh. Às deidh tàthadh fèin-ghluasadach, tha an structar tàthaichte gu lèir grinn, mionaideach agus brèagha, ag atharrachadh an iongantas air ais de dh’ obrachadh làimhe ann an bùthan-obrach tàthaidh san àm a dh’ fhalbh.

Mar aon de na samhlaidhean cudromach air leasachadh teicneòlas saothrachaidh an latha an-diugh agus gnìomhachas teicneòlais a tha a’ tighinn am bàrr, tha buaidh mhòr air a bhith aig robotaichean air diofar raointean de ghnìomhachasan àrd-theicneòlais. Tha iom-fhillteachd phròiseasan saothrachaidh tàthaidh agus riatanasan teann airson càileachd tàthaidh, còmhla ris an ìre teicneòlais tàthaidh agus suidheachaidhean obrach a tha tric bochd, a’ toirt aire shònraichte do phròiseasan tàthaidh as urrainn am pròiseas tàthaidh a dhèanamh fèin-ghluasadach agus tuigseach. An-dràsta, tha 30% gu 40% de robotaichean air feadh an t-saoghail gan cleachdadh ann an teicneòlas tàthaidh. An toiseach, chaidh robotaichean tàthaidh a chleachdadh sa mhòr-chuid ann an loidhnichean cinneasachaidh tàthaidh spot ann an gnìomhachas nan càraichean, agus anns na bliadhnachan mu dheireadh, tha iad air leudachadh mean air mhean gu raointean cinneasachaidh eile.

A’ chiad fhòcas leasachaidhtàthadh tuigseach’S e siostam lèirsinn a th’ ann. Faodaidh siostaman lèirsinn a tha air an leasachadh an-dràsta comas a thoirt do robotaichean slighe gluasad an lòchrain atharrachadh gu fèin-ghluasadach a rèir suidheachaidhean sònraichte rè tàthadh, agus faodaidh cuid paramadairean a’ phròiseis atharrachadh ann an deagh àm a rèir meud a’ chlais.