Priežastis, kodėl hibridinis suvirinimas{0}}lazeriniu būdu tapo optimaliu aviacijos ir kosmoso gamybos sprendimu, yra ta, kad jis veiksmingai išsprendžia konfliktą tarp tikslaus didelių konstrukcinių komponentų suvirinimo ir surinkimo nukrypimų. Gaminant fiuzeliažo plokštes arba raketų kuro bakus, ši technologija naudoja lanko vielos padavimo galimybes, kad kompensuotų montavimo tarpus, kurie yra neišvengiami ilgose suvirinimo siūlėse, ir tai žymiai sumažina griežtus įrankių tikslumo reikalavimus. Tuo tarpu lazeriu-valdomi lankai pasiekia gilų įsiskverbimą, leidžiantį suformuoti vidutinio storio plokštes iš vieno suvirinimo vienoje pusėje į dvipusę formą su labai mažu šilumos įdėjimu, o tai žymiai sumažina plonasienių komponentų deformaciją ir užtikrina aerodinaminės formos tikslumą. Be to, sinergetinis dviejų šilumos šaltinių poveikis optimizuoja išlydyto baseino terminį ciklą, palengvina dujų išsiskyrimą, efektyviai slopina poringumą ir įtrūkimų defektus, būdingus didelio stiprumo lydiniams, ir užtikrina puikų didelio efektyvumo ir aukštos kokybės derinį.
Hibridinis suvirinimas lazeriu-, kurio privalumai – gilus įsiskverbimas ir didelis prisitaikymas, tapo pagrindine šiuolaikinės aviacijos ir kosmoso gamybos technologija. Nuo orlaivių apvalkalų ir raketų bakų iki variklių komponentų šis procesas plačiai taikomas svarbioms medžiagoms, tokioms kaip aliuminis, titanas ir aukštos temperatūros lydiniai, stipriai remiant šuolį link integruotų, lengvų ir didelio našumo naujos kartos{4}} orlaivių. Gaminant didelius orlaivius ši technologija pakeičia tradicinį kniedijimą, skirtą dvipusiam sinchroniniam fiuzeliažo konstrukcijų ir dangų suvirinimui{6}. Atliekant didelio greičio-suvirinimą, siekiant subalansuoti šilumos patekimą, žymiai sumažinama plokštės deformacija; tuo tarpu naudojant lankinį vielos padavimą, kad būtų kompensuojamos surinkimo klaidos, užtikrinama itin-ilgų suvirinimo siūlių kokybė, pasiekiama struktūrinė integracija ir itin sumažintas svoris.
Suvirinant didelio -stiprumo aliuminio lydinio cilindrines kriogeninių degalų bakų dalis (skystas vandenilis/skystas deguonis) nešančiosiose raketose, hibridinis suvirinimas lazeriu- pirmiausia naudojamas sprendžiant vienpusio suvirinimo su dvipusėmis -pusėmis 4} plokštelėmis ant terpės- problemą. Pagal šį scenarijų kompozicinis šilumos šaltinis prasiskverbia į plokštę per rakto skylutės efektą, o lankas pasklinda paviršiuje ir papildo legiravimo elementus. Šis derinys ne tik padidina suvirinimo efektyvumą 3-5 kartus, bet, dar svarbiau, kontroliuojant išlydyto baseino temperatūros gradientą ir aušinimo greitį, veiksmingai slopina poringumą ir siūlių suminkštėjimą, kurie yra linkę įvykti aliuminio -ličio lydiniuose, žymiai pagerindami žemos{11}}tankos sandarinimo mechanines savybes ir sandarinimo temperatūrą. Orlaivių ir erdvėlaivių variklių sektoriuje hibridinis suvirinimas lazeriu{13}}daugiausia naudojamas titano lydinio korpusams, statoriaus mentėms ir degimo kameros komponentams sujungti ir taisyti. Kadangi titano lydiniai yra labai jautrūs deguoniui, vandeniliui ir azotui esant aukštai temperatūrai ir turi prastą šilumos laidumą, tradicinis lankinis suvirinimas lengvai sukelia stambius grūdelius ir pernelyg plačias šilumos{15}}paveiktas zonas. Hibridiniam suvirinimui naudojama koncentruota lazerio energija, kad išlaikytų įsiskverbimo gylį, kartu žymiai sumažinant bendrą šilumos kiekį, sumažinant karščio paveiktą zoną ir sutrumpinant komponento veikimo laiką aukštoje temperatūroje. Be to, pagalbinis lanko veiksmas pagerina suvirinimo siūlės paviršiaus kokybę, sumažindamas defektus, pvz., įpjovimą, užtikrindamas puikią metalurginės kokybės užtikrinimą variklio komponentams, kurie ištveria aukštą temperatūrą, aukštą slėgį ir didelį ciklo nuovargį.
Nors hibridinis suvirinimas lazeriu- rodo didelį potencialą aviacijos ir kosmoso sektoriuje, jo plačiai pritaikytas vis dar susiduria su techniniais ir sąnaudų apribojimais. Pirma, proceso parametrų susiejimas yra labai sudėtingas, nes daugiau nei dešimt parametrų, tokių kaip lazerio galia, taško skersmuo, lanko srovė, įtampa, atstumas tarp laidų ir defokusavimo kiekis, sąveikauja vienas su kitu, todėl susidaro gana siauras proceso langas, kuriame net nedideli svyravimai gali sukelti suvirinimo nestabilumą. Antra, įrangos integravimo ir priežiūros kaina yra didelė, nes didelės-galios lazerių ir tikslaus suvirinimo robotų derinys reikalauja didelių investicijų ir aukšto lygio operatoriaus įgūdžių. Žvelgiant į ateitį, tikimasi, kad technologija bus plėtojama tokiais būdais: (1) integruojant AI ir kelių jutiklių suliejimo technologijas (vaizdines, spektrines, akustines), kad būtų pasiektas suvirinimo proceso „uždaras{7}kilpas valdymas“. Sistema gali pajusti surinkimo nukrypimus arba išsilydžiusio baseino sąlygas realiu laiku ir automatiškai koreguoti lazerio ar lanko parametrus per milisekundes, visiškai išspręsdama proceso stabilumo problemas.
(2) Didėjant mėlynos ir žalios spalvos lazerių galiai, labai atspindinčių medžiagų, skirtų aviacijos ir kosmoso aliuminio ir vario lydiniams, kompozitinis suvirinimas bus pasiektas taikant „trumpo bangos ilgio + lanko“ metodą, taip toliau gerinant energijos sugertį ir suvirinimo stabilumą. (3) Struktūrinės -funkcinės integracijos poreikis erdvėlaivių srityje auga, o būsimasis kompozitinis suvirinimas vis labiau bus sutelktas į skirtingų metalų, pvz., plieno -aliuminio ir titano-aliuminio, sujungimą, išlaužant metalurgijos nesuderinamumo kliūtis tiksliai valdant lengvą, elektrinį ir lengvų orlaivių komponentų dizainą.
