วิธีเลือกเครื่องเชื่อมด้วยเลเซอร์สำหรับชิ้นส่วนโลหะของคุณ

บทนำ

การเลือกระบบเชื่อมด้วยเลเซอร์เริ่มต้นจากการพิจารณาชิ้นส่วนโลหะและรอยต่อที่ต้องสร้างขึ้น ไม่ใช่จากค่ากำลังไฟฟ้าที่ระบุไว้ในใบเสนอราคา ชิ้นส่วนสองชิ้นที่ทำจากโลหะชนิดเดียวกันอาจต้องใช้วิธีการที่ต่างกัน หากความหนา การเข้าชิดกันของชิ้นงาน ตำแหน่งรอยต่อ หรือข้อกำหนดด้านรูปลักษณ์เปลี่ยนไป ก่อนเปรียบเทียบ เครื่องเชื่อมเลเซอร์ โปรดจัดเตรียมแบบแปลนตัวแทน วัสดุจริง และคำนิยามที่ชัดเจนเกี่ยวกับรอยเชื่อมที่ยอมรับได้ ข้อมูลเหล่านี้จะช่วยให้ผู้จัดจำหน่ายประเมินการใช้งานและเสนอการทดลองเชื่อม แทนที่จะสมมุติว่าการตั้งค่าหนึ่งแบบสามารถใช้ได้กับผลิตภัณฑ์ทุกชนิด

1. ระบุวัสดุและความหนา

บันทึกเกรดของวัสดุสำหรับแต่ละชิ้นส่วน รวมถึงการระบุว่ารอยต่อเชื่อมวัสดุที่มีเกรดหรือความหนาต่างกันหรือไม่ ป้ายกำกับทั่วไป เช่น เหล็กกล้าไร้สนิม หรือเหล็กคาร์บอน อาจไม่ให้ข้อมูลเพียงพอสำหรับการประเมินกระบวนการ โปรดระบุความหนาตามค่าที่กำหนด ความแปรผันของความหนาจริง และการรักษาอุณหภูมิ (heat treatment) ที่เกี่ยวข้อง ระบุการเคลือบสังกะสี สี น้ำมัน ออกไซด์ ฟิล์มป้องกัน หรือสภาพพื้นผิวอื่น ๆ บริเวณตำแหน่งรอยเชื่อม การเคลือบและสิ่งสกปรกอาจส่งผลต่อคุณภาพของการเชื่อมและความจำเป็นในการควบคุมไอระเหย จึงไม่ควรสมมุติว่าสามารถคงสภาพเดิมไว้ได้ โปรดระบุว่าพื้นผิวสำเร็จรูปจำเป็นต้องรักษาไว้ใกล้รอยต่อหรือไม่ หากข้อกำหนดไม่แน่ชัด ให้ส่งตัวอย่างวัสดุจริงมาด้วย และแยกความแตกต่างระหว่างวัสดุที่ใช้ในการผลิตจริงกับวัสดุที่ใช้แทนสำหรับการทดสอบ

2. อธิบายการออกแบบรอยต่อ

แสดงชนิดของการต่อกันบนแบบแปลน: การต่อแบบปลายชนกัน (butt), การต่อแบบทับซ้อน (lap), การต่อแบบมุม (corner), การต่อแบบขอบ (edge) หรือการจัดเรียงแบบอื่น ๆ ระบุตำแหน่งที่ตั้งใจจะเชื่อม ความยาว และแนวของรอยเชื่อม รวมถึงรอยต่อที่อยู่ด้านในของโครงสร้างหรือใกล้สิ่งกีดขวาง ระบุชิ้นส่วนใดรับแรงโหลด และรอยต่อใดมีวัตถุประสงค์หลักเพื่อความสวยงามเท่านั้น พื้นที่สัมผัส การเปลี่ยนแปลงความหนาของวัสดุ และทิศทางที่สามารถเข้าถึงได้ ล้วนมีผลต่อวิธีการเชื่อมที่เหมาะสม หากชิ้นส่วนหนึ่งมีรอยต่อหลายชนิด ให้บันทึกแต่ละชนิดแยกกัน แทนที่จะใช้รอยต่อที่ง่ายที่สุดเพียงชนิดเดียวเป็นกรณีทดลองเพียงอย่างเดียว โปรดจัดเตรียมภาพถ่ายของชิ้นส่วนที่ประกอบแล้ว รวมทั้งภาพถ่ายของชิ้นส่วนแต่ละชิ้น เพื่อให้ผู้จัดจำหน่ายเข้าใจลักษณะการนำเสนอของรอยต่อในระหว่างกระบวนการผลิต

3. ตรวจสอบการจัดวางชิ้นส่วนและการเข้าถึง

การเชื่อมด้วยเลเซอร์ขึ้นอยู่กับการจัดตำแหน่งที่ทำซ้ำได้และเตรียมรอยต่อให้เหมาะสม วัดช่องว่างโดยทั่วไปและกรณีที่แย่ที่สุด ความไม่ตรงกันของขอบ และความแปรผันของการจัดแนว โดยใช้ชิ้นส่วนที่ผลิตจริง อธิบายว่าผู้ปฏิบัติงานปัจจุบันใช้วิธีใดในการระบุตำแหน่งและยึดชิ้นส่วนไว้ รอยต่อที่ดูเข้าถึงได้ง่ายจากภาพวาดแบบแบน อาจเข้าถึงได้ยากเมื่อประกอบเสร็จแล้วและติดตั้งอยู่ในอุปกรณ์ยึดจับ ตรวจสอบระยะว่างของเครื่องมือ เส้นทางการเชื่อม มุมการเข้าถึง และการหมุนชิ้นส่วนหากจำเป็น ห้ามรับประกันว่ากระบวนการนี้จะสามารถเชื่อมช่องว่างที่ไม่ระบุขนาดได้ การทดลองตัวอย่างควรใช้ความแปรผันของการจัดวางจริง และแสดงให้เห็นว่าจำเป็นต้องปรับเปลี่ยนขั้นตอนการตัดหรือการออกแบบอุปกรณ์ยึดจับก่อนหน้านี้หรือไม่

4. เปรียบเทียบตัวเลือกการจัดการ

การจัดการควรสอดคล้องกับรูปทรงของชิ้นส่วน ขนาดล็อต และข้อกำหนดด้านความสม่ำเสมอ วิธีการใช้มือถืออาจพิจารณาได้สำหรับรอยต่อที่เข้าถึงได้ง่ายและงานที่เปลี่ยนแปลงไป ภายใต้การจัดวางระบบความปลอดภัยจากเลเซอร์ที่ออกแบบอย่างเหมาะสม แท่นยึดแบบคงที่สามารถช่วยให้ชิ้นส่วนที่ผลิตซ้ำมีความมั่นคงมากขึ้น การเคลื่อนที่แบบอัตโนมัติเพิ่มเติมอาจคุ้มค่าที่จะประเมินสำหรับเส้นทางที่ทำซ้ำได้และแอปพลิเคชันที่มีปริมาณสูง แต่จำเป็นต้องมีการนำเสนอชิ้นส่วนอย่างสม่ำเสมอและการโหลดที่เชื่อถือได้ ควรเปรียบเทียบการกระทำของผู้ปฏิบัติงาน การจัดตำแหน่งใหม่ การเปลี่ยนแท่นยึด และการนำชิ้นส่วนออก ไม่ใช่เพียงแค่การเคลื่อนที่ขณะเชื่อมเท่านั้น โปรดยืนยันเครื่องจักรจริงและตัวเลือกที่มีให้ก่อนระบุว่าโหมดการจัดการเฉพาะหรือฟังก์ชันอัตโนมัติใดๆ มีให้ใช้งาน

5. กำหนดเกณฑ์การยอมรับรอยเชื่อม

ระบุสิ่งที่การเชื่อมที่ยอมรับได้ต้องบรรลุก่อนเริ่มการทดลอง หลักเกณฑ์ด้านการมองเห็นอาจรวมถึงลักษณะพื้นผิว ความสม่ำเสมอ การเปลี่ยนสี และข้อบกพร่องที่มองเห็นได้ หลักเกณฑ์ด้านมิติอาจครอบคลุมการบิดเบี้ยว ตำแหน่งของรอยต่อ และความพอดีของชิ้นส่วนที่ถูกเชื่อมเข้าด้วยกัน หลักเกณฑ์ด้านการใช้งานขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของการใช้งาน เช่น โครงรับที่รับน้ำหนัก ภาชนะที่ปิดสนิท และชิ้นส่วนตกแต่ง จะต้องผ่านการตรวจสอบที่แตกต่างกัน ตกลงร่วมกับลูกค้าและทีมวิศวกรรมหรือทีมควบคุมคุณภาพที่เกี่ยวข้องเกี่ยวกับวิธีการตรวจสอบหรือการทดสอบแบบทำลายที่เหมาะสม บันทึกวิธีการตรวจสอบ จำนวนตัวอย่างที่ใช้ และขอบเขตการยอมรับไว้ในแบบแปลนหรือแผนการทดสอบ เพียงแค่ลักษณะของแนวเชื่อมที่ดูสวยงามไม่ได้หมายความว่ารอยต่อจะสอดคล้องกับข้อกำหนดในการใช้งานจริง

6. ทบทวนสถานีงานทั้งหมด

การเสนอราคาควรระบุสถานีงานที่เสนออย่างครบถ้วน แทนที่จะพิจารณาแหล่งกำเนิดเลเซอร์เป็นเพียงคำตอบทั้งหมด ให้ตรวจสอบระบบป้องกัน ระบบควบคุมการเข้าถึง ระบบล็อกความปลอดภัย (interlocks) ตามความเหมาะสม ระบบป้องกันที่ได้รับการรับรองสำหรับใช้งานกับเลเซอร์ การดูดควัน การระบายอากาศ การทำความเย็น และระบบที่เกี่ยวข้องอื่นๆ ตามอุปกรณ์เฉพาะและข้อกำหนดในท้องถิ่น ตรวจสอบแหล่งจ่ายไฟฟ้า พื้นที่ว่าง ลำดับการไหลของวัสดุ การจัดเตรียมอุปกรณ์ยึดชิ้นงาน การเข้าถึงเพื่อการบำรุงรักษา และการฝึกอบรมผู้ปฏิบัติงาน ความปลอดภัยจากเลเซอร์ต้องประเมินสำหรับการติดตั้งจริง โดยหน้าจอป้องกันการเชื่อมแบบทั่วไปไม่สามารถทดแทนระบบป้องกันเลเซอร์ที่ออกแบบมาอย่างเหมาะสมได้ ขอให้ผู้จัดจำหน่ายแยกอุปกรณ์ที่รวมอยู่ในการเสนอราคา สิ่งที่เป็นทางเลือก และหน้าที่ที่ต้องดำเนินการในสถานที่ เพื่อให้เข้าใจขอบเขตของโครงการโดยรวม

7. จัดการทดลองตัวอย่างที่เป็นตัวแทน

จัดเตรียมวัสดุที่ใช้ในการผลิตจริง แบบแปลน การเตรียมรอยต่อตามมาตรฐานทั่วไป และชิ้นส่วนประกอบตัวอย่างที่แสดงถึงการใช้งานจริง เลือกรอยต่อที่มีความง่ายและยาก รวมทั้งความแปรผันของช่องว่างที่คาดไว้และพื้นที่เข้าถึงได้จำกัด ระหว่างการทดลอง ให้บันทึกการตั้งค่าขั้นตอนการจัดการ ลักษณะภายนอกของการเชื่อม และผลการตรวจสอบ หากเวลาในการดำเนินรอบ (cycle time) มีความสำคัญ ให้วัดระยะเวลาสำหรับการโหลด คลัมป์ การเชื่อม การจัดตำแหน่งใหม่ และการปลดโหลด แทนที่จะระบุเพียงระยะเวลาที่ลำแสงเลเซอร์สัมผัสชิ้นงาน (beam-on time) เท่านั้น ตรวจสอบตัวอย่างตามเกณฑ์ที่ตกลงร่วมกัน และเก็บภาพถ่าย การตั้งค่า และรายงานผลการทดสอบไว้หากมี เมื่อตัวอย่างไม่ผ่านเกณฑ์ ให้ระบุสาเหตุก่อนว่าเกิดจากความไม่พอดีของชิ้นส่วน (fit-up) สภาพของวัสดุ แบบของอุปกรณ์ยึดจับ (fixture design) หรือการเลือกวิธีการเชื่อม ก่อนตัดสินใจเลือกเครื่องจักร

สรุป

รูปแบบการเชื่อมที่เหมาะสมคือรูปแบบที่ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าใช้ได้ผลบนชิ้นส่วนตัวอย่างตามเกณฑ์การยอมรับที่ตกลงกันไว้ ยืนยันขอบเขตของอุปกรณ์ที่แน่นอนและระบบสนับสนุนที่จำเป็นหลังจากทบทวนผลการทดลองตัวอย่างแล้วเท่านั้น เพื่อหารือเกี่ยวกับแบบแปลน วัสดุ และแผนการทดลองที่สามารถปฏิบัติได้จริง ติดต่อจินชุน พร้อมรายละเอียดการร่วมมือของท่านและปริมาณการผลิตที่คาดไว้