Среди основных компонентов стиральной машины качество сварки внутреннего барабана напрямую влияет на стабильность, срок службы и рабочий шум оборудования. Являясь ключевым процессом для соединения различных частей внутреннего барабана, выбор технологии сварки должен учитывать множество факторов, таких как эффективность, точность и стоимость. В настоящее время основными технологиями в области сварки внутренних барабанов стиральных машин являются сварка TIG, плазменная сварка и лазерная сварка. Каждая из них имеет уникальные характеристики и существенно различающиеся сценарии применения. В этой статье будет подробно проанализированы принципы, преимущества, недостатки и состояние применения этих трех технологий в промышленности.

I. Сварка TIG: экономичный и эффективный базовый выбор

Сварка TIG (Tungsten Inert Gas) - это технология сварки, разработанная на основе принципа обычной дуговой сварки. Ее суть заключается в использовании аргона для защиты материала сварки. Высокий ток расплавляет сварочный материал на основном материале, образуя сварочную ванну, обеспечивая металлургическую связь между свариваемым металлом и сварочным материалом. Во время процесса сварки аргон непрерывно распыляется из сопла, изолируя сварочную ванну от окисления воздухом и обеспечивая качество сварки.

Технические характеристики и сценарии применения

Явным преимуществом сварки TIG является баланс между эффективностью и стоимостью. Согласовывая ток со скоростью перемещения горелки, скорость сварки может достигать 4500 мм/мин, что соответствует требованиям к средней и высокой производительности. Между тем, по сравнению с двумя другими методами сварки, общие инвестиции в оборудование для сварки TIG являются самыми низкими, что делает его особенно подходящим для экономичных производственных линий.

Однако эта технология имеет очевидные ограничения: зона термического влияния во время сварки относительно велика, что приводит к высокой деформации и остаточному напряжению сварного соединения, что может повлиять на округлость и эксплуатационную стабильность внутреннего барабана. Кроме того, во время процесса склонны возникать сварочные брызги и прилипание шлака, а износ вольфрамового электрода может сплющить кончик электрода, увеличивая сложность зажигания дуги. Требуется регулярная шлифовка или замена вольфрамового электрода (техническое обслуживание требуется примерно после каждых 150 сваренных изделий), что приводит к относительно высокой частоте технического обслуживания.

На практике, благодаря своей низкой стоимости, сварка TIG широко используется при производстве экономичных внутренних барабанов стиральных машин, где требования к деформации не являются строгими. Некоторые производственные линии таких предприятий, как Qingdao Hisense и Haier, используют эту технологию.

II. Плазменная сварка: выбор среднего уровня с сбалансированной производительностью

Плазменная сварка использует плазменную дугу в качестве источника тепла. Дуга нагревает и диссоциирует газ, который сжимается при прохождении через сопло с водяным охлаждением на высокой скорости, образуя плазменную дугу с более высокой плотностью энергии и степенью диссоциации, обеспечивая точное сплавление материалов.

Технические характеристики и сценарии применения

Основными преимуществами плазменной сварки являются стабильность дуги и проплавление. Ее плазменная дуга имеет цилиндрическую форму с углом рассеивания всего около 5 градусов. Даже если длина дуги колеблется, область нагрева основного материала существенно не изменяется, и она менее чувствительна к изменениям рабочего расстояния. Между тем, путем оптимизации технологических параметров можно получить сварные швы с равномерным проплавлением корня и гладкими, аккуратными поверхностями, с качеством сварки, превосходящим сварку TIG.

Однако эта технология предъявляет более высокие требования к качеству поступающего материала: требуется лучшая чистота поверхности и меньше заусенцев на компонентах внутреннего барабана, а также более точный контроль зазоров соединения оборудования. С точки зрения технического обслуживания, хотя цикл износа вольфрамового электрода больше (техническое обслуживание требуется примерно после каждых 1500 изделий), медное сопло подвержено износу из-за брызг и шлака, требуя регулярной замены.

Обладая сбалансированной производительностью, плазменная сварка подходит для производственных линий, которые предъявляют определенные требования к качеству сварки, но имеют бюджет ниже, чем для лазерной сварки. Такие предприятия, как Hefei Meiling, Whirlpool, успешно применяют эту технологию при производстве внутренних барабанов стиральных машин, повышая надежность продукции при обеспечении экономической эффективности.

III. Лазерная сварка: высококлассное решение с высокой точностью и низкой деформацией

Лазерная сварка использует сфокусированный высокоэнергетический лазерный луч в качестве источника тепла для достижения точной сварки за счет тепла, выделяемого при бомбардировке свариваемых деталей, что делает ее одной из самых точных технологий сварки, доступных в настоящее время.

Технические характеристики и сценарии применения

Самым большим преимуществом лазерной сварки является «высокая эффективность + точность». Скорость сварки может достигать 5000 мм/мин, что является первым среди трех технологий. Что еще более важно, энергия лазерного луча сконцентрирована, что позволяет минимизировать тепловую нагрузку, что приводит к чрезвычайно небольшому диапазону металлографических изменений в зоне термического влияния и минимальной деформации, вызванной теплопроводностью. Это позволяет максимально увеличить точность размеров и структурную стабильность внутреннего барабана, с оптимальной гладкостью сварного шва.

Однако недостатки этой технологии заключаются в стоимости и порогах: единовременные инвестиции в оборудование значительно выше, чем при сварке TIG и плазменной сварке, и необходимо настроить дополнительное оборудование для очистки, чтобы соответствовать требованиям к чистоте поверхности поступающих материалов. Между тем, требования к точности контроля зазоров соединения компонентов выше, чем при плазменной сварке, что создает большие проблемы для общего уровня технологического процесса производственной линии.

Лазерная сварка подходит для производства высококлассных внутренних барабанов стиральных машин, особенно для продуктов со строгими требованиями к рабочему шуму и сроку службы. Такие предприятия, как Gree, применяют ее в реальном производстве, повышая основную конкурентоспособность продукции за счет высокоточной сварки.

IV. Сравнение результатов этих 3 методов сварки

V. Техническое сравнение и тенденции развития отрасли

Основные различия между тремя технологиями сварки можно резюмировать следующим образом: С точки зрения эффективности, лазерная сварка (5000 мм/мин) немного выше, чем сварка TIG (4500 мм/мин), а плазменная сварка находится посередине. С точки зрения точности и деформации, лазерная сварка имеет наименьшую зону термического влияния (приблизительно 1,5 мм) и наименьшую деформацию, в то время как сварка TIG имеет наибольшую зону термического влияния (приблизительно 4,5 мм) и наиболее значительную деформацию. С точки зрения стоимости, сварка TIG имеет самые низкие инвестиции в оборудование, а лазерная сварка - самые высокие. С точки зрения частоты технического обслуживания, сварка TIG требует наиболее частой шлифовки электродов, за ней следует плазменная сварка, а лазерная сварка имеет относительно низкие потребности в техническом обслуживании.

В отраслевых приложениях предприятия обычно выбирают технологии в зависимости от позиционирования продукта, требований к производительности и бюджетов: экономичные производственные линии предпочитают сварку TIG, продукты среднего класса, как правило, используют плазменную сварку, а модели высокого класса в основном используют лазерную сварку. С повышением требований потребителей к производительности стиральных машин и развитием технологий автоматизации, доля применения высокоточных технологий, таких как лазерная сварка, постепенно расширяется.

Wuxi IDO Technology, сосредоточившись на технологических инновациях в прецизионной штамповке, сварке и формовке тонколистового металла, разработала полностью автоматические производственные линии сварки внутренних барабанов (охватывающие лазерную, плазменную и TIG сварку), способствуя развитию сварки внутренних барабанов стиральных машин в направлении «более точные, более эффективные и более автоматизированные» направления, и обеспечивая мощную поддержку для технологического обновления отрасли. В заключение, выбор технологии сварки для внутренних барабанов стиральных машин должен всесторонне учитывать множество факторов, а непрерывные инновации и применение технологий будут постоянно продвигать индустрию стиральных машин к более высокому качеству.