德國漢諾威激光中心探索太空微重力條件下的激光焊接

 西安國盛激光     |      2022-06-20

     6月21-23日,一年一度的德國斯圖加特國際激光材料加工展覽會LASYS將盛大舉行。據(jù)悉,在本次盛會中,德國漢諾威激光中心(LZH)將展示其在輕量化制造領(lǐng)域的進(jìn)展,以及自身在系統(tǒng)與技術(shù)方面的最新創(chuàng)新。

  除此之外,LZH還將展示使用選定的激光加工頭進(jìn)行的激光材料加工過程,以及系統(tǒng)的獨(dú)立完整解決方案。據(jù)介紹,他們利用的是一種模塊化可控的用于連接塑料的激光頭。


激光熔覆設(shè)備

  德國漢諾威激光中心正開發(fā)一系列創(chuàng)新的生產(chǎn)方法,圖中為用于同軸沉積焊接的激光頭。(圖片來源:LZH)


  另一個重點(diǎn)是智能增材激光制造的潛力。據(jù)悉,LZH還將展示未來的智能農(nóng)業(yè)技術(shù)如何運(yùn)行和發(fā)揮作用。具體而言,他們將展示一種基于激光的可持續(xù)、無除草劑的除雜草控制過程。

  在展會期間的兩場演講中,LZH的科學(xué)家們將討論基于激光的玻璃增材制造的最新進(jìn)展。此外,Wissenschaftliche Gesellschaft Lasertechnik (WLT)及其成員以及行業(yè)合作伙伴已經(jīng)就激光材料加工領(lǐng)域的當(dāng)前趨勢開設(shè)了應(yīng)用相關(guān)的講座項(xiàng)目。

  LZH探索空間激光焊接

  LZH的科學(xué)家正在研究重力對激光焊接過程的影響。而利用萊布尼茨漢諾威大學(xué)(LUH)的愛因斯坦電梯(Einstein Elevator)開展的實(shí)驗(yàn),將有望帶來一系列關(guān)鍵的新見解。

  當(dāng)下,為了裝備空間站,必須將完全組裝好的組件運(yùn)送到太空。這就占用了貨艙,帶來了高昂的燃料成本。而要解決這個問題,激光焊接是一種潛在的理想解決方案,它可以直接在現(xiàn)場將附加部件或備件連接在一起。LZH團(tuán)隊(duì)表示,現(xiàn)有的設(shè)備可以靈活地?cái)U(kuò)展、改裝或維修,而不是更換整個組件。


激光修復(fù)

  萊布尼茨漢諾威大學(xué)的愛因斯坦電梯中,在微重力下進(jìn)行焊接實(shí)驗(yàn)。(圖片來源:LUH)


  在太空中進(jìn)行激光焊接,許多條件都與地球上存在著差異。除此之外,真空條件、輻射、電場和磁場也會導(dǎo)致材料和過程(如激光焊接)表現(xiàn)等方方面面的差異。

  重力究竟是如何影響金屬熔池的?這是研究人員想在愛因斯坦升降機(jī)(Einstein Elevator)中研究的問題。放到LZH團(tuán)隊(duì)正著手研究的項(xiàng)目來看,他們正打算用鋁合金和鋼材料制成的相似/不同接頭,應(yīng)用于激光焊接時引起的流動行為。對于不同的焊接方案,科學(xué)家們還想要分析熔體中材料的混合行為。此外,他們還將研究微重力條件下大幅降低,對流對熔池和由此產(chǎn)生的接頭的影響。

  LZH的愛因斯坦電梯實(shí)驗(yàn)是對于經(jīng)典下降塔理論的進(jìn)一步發(fā)展,這類實(shí)驗(yàn)可以在失重和微重力(大約對應(yīng)于失重)的環(huán)境下開展。據(jù)介紹,實(shí)驗(yàn)中可達(dá)到的微重力小于10-6g,最大實(shí)驗(yàn)持續(xù)時間為4秒。在沒有真空的情況下,愛因斯坦電梯所能達(dá)到的微重力值是10-4克——這個條件與國際空間站(ISS)的條件相對應(yīng)。

       此文來自于:科維網(wǎng)激光