Zu den Kernkomponenten einer Waschmaschine gehört die Schweißqualität der Innentrommel, die sich direkt auf die Stabilität, Lebensdauer und Betriebsgeräusche des Geräts auswirkt. Als Schlüsselprozess zur Verbindung verschiedener Teile der Innentrommel muss die Auswahl der Schweißtechnologie mehrere Faktoren wie Effizienz, Präzision und Kosten berücksichtigen. Derzeit umfassen die gängigen Technologien im Bereich des Schweißens von Waschmaschinen-Innentrommeln das WIG-Schweißen, das Plasmaschweißen und das Laserschweißen. Jede hat einzigartige Eigenschaften und deutlich unterschiedliche Anwendungsszenarien. Dieser Artikel analysiert detailliert die Prinzipien, Vorteile, Nachteile und den Stand der industriellen Anwendung dieser drei Technologien.

I. WIG-Schweißen: Eine kostengünstige und effiziente Grundauswahl

Das WIG-Schweißen (Wolfram-Inertgas-Schweißen) ist eine Schweißtechnologie, die auf dem Prinzip des gewöhnlichen Lichtbogenschweißens basiert. Sein Kernstück ist die Verwendung von Argongas zum Schutz des Metallschweißmaterials. Ein hoher Strom schmilzt das Schweißmaterial auf dem Grundmaterial, um ein Schmelzbad zu bilden, wodurch eine metallurgische Verbindung zwischen dem geschweißten Metall und dem Schweißmaterial erreicht wird. Während des Schweißvorgangs sprüht Argongas kontinuierlich aus der Düse und isoliert das Schmelzbad von der Luftoxidation, wodurch die Schweißqualität sichergestellt wird.

Technische Merkmale und Anwendungsszenarien

Der herausragende Vorteil des WIG-Schweißens liegt im Gleichgewicht zwischen Effizienz und Kosten. Durch die Anpassung des Stroms an die Geschwindigkeit der Brennerbewegung kann die Schweißgeschwindigkeit bis zu 4500 mm/min betragen, was den Anforderungen an mittlere bis hohe Produktionskapazitäten entspricht. Gleichzeitig sind die Gesamtinvestitionen in WIG-Schweißanlagen im Vergleich zu den beiden anderen Schweißverfahren am geringsten, was es besonders für kostenempfindliche Produktionslinien geeignet macht.

Diese Technologie hat jedoch offensichtliche Einschränkungen: Die wärmebeeinflusste Zone während des Schweißens ist relativ groß, was zu hohen Verformungen und Eigenspannungen der Schweißverbindung führt, was sich auf die Rundheit und die Betriebsstabilität der Innentrommel auswirken kann. Darüber hinaus neigen während des Prozesses Schweißspritzer und Schlackenanhaftungen aufzutreten, und der Wolframelektrodenverschleiß kann die Elektrodenspitze abflachen, was die Lichtbogenzündung erschwert. Regelmäßiges Schleifen oder Ersetzen der Wolframelektrode ist erforderlich (Wartung ist nach etwa 150 geschweißten Produkten erforderlich), was zu einer relativ hohen Wartungsfrequenz führt.

In der Praxis wird das WIG-Schweißen aufgrund seiner geringen Kosten häufig bei der Herstellung von wirtschaftlichen Waschmaschinen-Innentrommeln eingesetzt, bei denen die Verformungsanforderungen nicht streng sind. Einige Produktionslinien von Unternehmen wie Qingdao Hisense und Haier setzen diese Technologie ein.

II. Plasmaschweißen: Eine Mittelklasse-Auswahl mit ausgewogener Leistung

Das Plasmaschweißen verwendet einen Plasmabogen als Wärmequelle. Der Lichtbogen erhitzt und dissoziiert Gas, das mit hoher Geschwindigkeit durch eine wassergekühlte Düse gepresst wird, um einen Plasmabogen mit höherer Energiedichte und Dissoziationsgrad zu bilden, wodurch eine präzise Verschmelzung von Materialien erreicht wird.

Technische Merkmale und Anwendungsszenarien

Die Kernvorteile des Plasmaschweißens liegen in der Lichtbogenstabilität und dem Einbrand. Sein Plasmabogen ist zylindrisch mit einem Streuwinkel von nur etwa 5 Grad. Selbst wenn die Lichtbogenlänge schwankt, ändert sich der Heizbereich des Grundmaterials nicht wesentlich, und er ist weniger empfindlich gegenüber Änderungen des Arbeitsabstands. Durch die Optimierung der Prozessparameter können gleichzeitig Schweißnähte mit gleichmäßigem Wurzeleinbrand und glatten, sauberen Oberflächen erzielt werden, wobei die Schweißqualität dem WIG-Schweißen überlegen ist.

Diese Technologie stellt jedoch höhere Anforderungen an die Qualität des Eingangsmaterials: Sie erfordert eine bessere Oberflächenreinheit und weniger Grate an den Innentrommelkomponenten sowie eine höhere Präzisionskontrolle der Geräteverbindungsspalte. In Bezug auf die Wartung ist der Wolframelektrodenverschleißzyklus zwar länger (Wartung ist nach etwa 1500 Produkten erforderlich), aber die Kupferdüse neigt aufgrund von Spritzern und Schlacke zum Verschleiß, was einen regelmäßigen Austausch erfordert.

Mit ausgewogener Leistung eignet sich das Plasmaschweißen für Produktionslinien, die bestimmte Anforderungen an die Schweißqualität haben, aber ein geringeres Budget als für das Laserschweißen haben. Unternehmen wie Hefei Meiling und Whirlpool haben diese Technologie erfolgreich in der Herstellung von Waschmaschinen-Innentrommeln eingesetzt, wodurch die Produktzuverlässigkeit verbessert und gleichzeitig die Wirtschaftlichkeit gewährleistet wird.

III. Laserschweißen: Eine High-End-Lösung mit hoher Präzision und geringer Verformung

Das Laserschweißen verwendet einen fokussierten Hochenergie-Laserstrahl als Wärmequelle, um durch die durch die Bombardierung der geschweißten Teile erzeugte Wärme ein präzises Schweißen zu erreichen, was es zu einer der präzisesten Schweißtechnologien macht, die derzeit verfügbar sind.

Technische Merkmale und Anwendungsszenarien

Das größte Highlight des Laserschweißens ist „hohe Effizienz + Präzision“. Seine Schweißgeschwindigkeit kann bis zu 5000 mm/min betragen und steht damit an erster Stelle unter den drei Technologien. Noch wichtiger ist, dass die Laserstrahlenergie konzentriert ist, wodurch der Wärmeeintrag minimiert werden kann, was zu einem extrem kleinen Bereich metallographischer Veränderungen in der wärmebeeinflussten Zone und minimaler Verformung durch Wärmeleitung führt. Dies kann die Maßgenauigkeit und die strukturelle Stabilität der Innentrommel maximieren, mit der optimalen Nahtglätte.

Die Nachteile dieser Technologie liegen jedoch in den Kosten und Schwellenwerten: Die einmalige Investition in die Ausrüstung ist deutlich höher als beim WIG- und Plasmaschweißen, und zusätzliche Reinigungsgeräte müssen konfiguriert werden, um die Anforderungen an die Oberflächenreinheit der Eingangsmaterialien zu erfüllen. Gleichzeitig sind die Anforderungen an die Präzisionskontrolle für die Verbindungsspalte der Komponenten höher als beim Plasmaschweißen, was höhere Anforderungen an das Gesamtprozessniveau der Produktionslinie stellt.

Das Laserschweißen eignet sich für die Herstellung von High-End-Waschmaschinen-Innentrommeln, insbesondere für Produkte mit strengen Anforderungen an Betriebsgeräusche und Lebensdauer. Unternehmen wie Gree haben es in der tatsächlichen Produktion eingesetzt und verbessern so die Kernwettbewerbsfähigkeit der Produkte durch hochpräzises Schweißen.

IV. Ergebnisvergleich dieser 3 Schweißverfahren

V. Technischer Vergleich und Branchentrends

Die Kernunterschiede zwischen den drei Schweißtechnologien lassen sich wie folgt zusammenfassen: In Bezug auf die Effizienz ist das Laserschweißen (5000 mm/min) etwas höher als das WIG-Schweißen (4500 mm/min), wobei das Plasmaschweißen in der Mitte liegt. In Bezug auf Präzision und Verformung weist das Laserschweißen die kleinste wärmebeeinflusste Zone (ca. 1,5 mm) und die geringste Verformung auf, während das WIG-Schweißen die größte wärmebeeinflusste Zone (ca. 4,5 mm) und die deutlichste Verformung aufweist. In Bezug auf die Kosten weist das WIG-Schweißen die geringsten Investitionen in die Ausrüstung auf, und das Laserschweißen die höchsten. In Bezug auf die Wartungshäufigkeit erfordert das WIG-Schweißen das häufigste Elektrodenschleifen, gefolgt vom Plasmaschweißen, und das Laserschweißen hat relativ geringe Wartungsanforderungen.

In industriellen Anwendungen wählen Unternehmen in der Regel Technologien basierend auf Produktpositionierung, Produktionskapazitätsanforderungen und Kostenbudgets aus: Wirtschaftliche Produktionslinien bevorzugen das WIG-Schweißen, Produkte der Mittelklasse neigen dazu, das Plasmaschweißen zu verwenden, und High-End-Modelle verwenden meist das Laserschweißen. Mit der Verbesserung der Anforderungen der Verbraucher an die Leistung von Waschmaschinen und der Entwicklung der Automatisierungstechnologie nimmt der Anwendungsanteil hochpräziser Technologien wie dem Laserschweißen allmählich zu.

Wuxi IDO Technology hat sich auf technologische Innovationen im Präzisionsstanzen, Schweißen und Formen von dünnen Blechen konzentriert und vollautomatische Produktionslinien für das Innentrommelschweißen (mit Laser, Plasma und WIG) entwickelt, die die Entwicklung des Waschmaschinen-Innentrommelschweißens in Richtung „präziser, effizienter und automatisierter“ vorantreiben und eine starke Unterstützung für die technologische Aufrüstung der Branche bieten. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Auswahl der Schweißtechnologie für Waschmaschinen-Innentrommeln mehrere Faktoren umfassend berücksichtigen muss, und die kontinuierliche Innovation und Anwendung von Technologien wird die Waschmaschinenindustrie kontinuierlich zu einer höheren Qualität führen.