Základní proces laserového svařování zahrnuje zaostření laserového paprsku na oblast spoje mezi dvěma materiály pomocí optického doručovacího systému. Když se paprsek dostane do kontaktu s materiály, předá svou energii a rychle zahřeje a roztaví malou oblast.
1. Co je to laserový svařovací stroj?
Laserový svařovací stroj je průmyslový nástroj, který využívá laserový paprsek jako koncentrovaný zdroj tepla ke spojení více materiálů dohromady.
Některé klíčové vlastnosti laserových svařovacích strojů zahrnují:
1. Zdroj laseru:Většina moderních laserových svářeček používá polovodičové laserové diody, které produkují vysoce výkonný laserový paprsek v infračerveném spektru. Mezi běžné laserové zdroje patří CO2, vláknové a diodové lasery.
2. Optika:Laserový paprsek prochází řadou optických součástí, jako jsou zrcadla, čočky a trysky, které přesně zaostřují a směrují paprsek do oblasti svaru. Teleskopická ramena nebo portály umístí paprsek.
3. Automatizace:Mnoho laserových svářeček využívá integraci počítačového numerického řízení (CNC) a robotiku pro automatizaci složitých svařovacích vzorů a procesů. Programovatelné dráhy a zpětnovazební senzory zajišťují přesnost.
4. Monitorování procesu:Integrované kamery, spektrometry a další senzory monitorují svařovací proces v reálném čase. Jakékoli problémy s vyrovnáním paprsku, penetrací nebo kvalitou lze rychle detekovat a řešit.
5. Bezpečnostní blokování:Ochranné kryty, dvířka a tlačítka nouzového zastavení chrání obsluhu před vysoce výkonným laserovým paprskem. Blokování vypne laser, pokud dojde k porušení bezpečnostních protokolů.
Stručně řečeno, laserový svařovací stroj je počítačem řízený, průmyslový přesný nástroj, který využívá zaostřený laserový paprsek pro automatizované, opakovatelné svařovací aplikace.
2. Jak funguje laserové svařování?
Některé klíčové fáze procesu laserového svařování zahrnují:
1. Generování laserového paprsku:Pevná laserová dioda nebo jiný zdroj vytváří infračervený paprsek.
2. Doručení paprsku: Zrcadla, čočky a tryska přesně zaostří paprsek na úzké místo na obrobku.
3. Zahřívání materiálu:Paprsek rychle ohřívá materiál s hustotou blížící se 106 W/cm2.
4. Tavení a spojování:V místě, kde se materiály spojují, se vytvoří malá tavenina. Jak bazén tuhne, vzniká svarový spoj.
5. Chlazení a opětovné ztuhnutí: Oblast svaru se ochlazuje vysokou rychlostí nad 104 °C/s a vytváří jemnozrnnou, vytvrzenou mikrostrukturu.
6. Postup:Paprsek se pohybuje nebo jsou díly přemístěny a proces se opakuje, aby byl svarový šev dokončen. Může být také použit inertní ochranný plyn.
Stručně řečeno, laserové svařování používá intenzivně zaostřený laserový paprsek a řízené tepelné cyklování k výrobě vysoce kvalitních svarů zón ovlivněných nízkým teplem.
Poskytli jsme užitečné informace o laserových svařovacích strojích
Stejně jako přizpůsobená řešení pro vaše podnikání
3. Je laserové svařování lepší než MIG?
Ve srovnání s tradičními procesy svařování v inertním plynu (MIG)...
Laserové svařování nabízí několik výhod:
1. Přesnost: Laserové paprsky lze zaostřit na malý bod 0,1-1 mm, což umožňuje velmi přesné, opakovatelné svary. To je ideální pro malé díly s vysokou tolerancí.
2. Rychlost:Rychlosti svařování laserem jsou mnohem rychlejší než MIG, zejména na tenčích měřidlech. To zvyšuje produktivitu a zkracuje doby cyklu.
3. Kvalita:Koncentrovaný zdroj tepla vytváří minimální zkreslení a úzké tepelně ovlivněné zóny. Výsledkem jsou pevné, vysoce kvalitní svary.
4. Automatizace:Laserové svařování je snadno automatizováno pomocí robotiky a CNC. To umožňuje složité vzory a lepší konzistenci oproti ručnímu svařování MIG.
5. Materiály:Lasery mohou spojovat mnoho kombinací materiálů, včetně svarů z více materiálů a různých kovů.
MIG svařování však anonějaké výhodypřes laser v jiných aplikacích:
1. Cena:Zařízení MIG má nižší počáteční investiční náklady než laserové systémy.
2. Silnější materiály:MIG je vhodnější pro svařování silnějších ocelových profilů nad 3 mm, kde může být absorpce laseru problematická.
3. Ochranný plyn:MIG používá k ochraně oblasti sváru ochranný plynový štít, zatímco laser často používá uzavřenou dráhu paprsku.
Stručně řečeno, laserové svařování je obecně preferovánopřesnost, automatizace a kvalita svařování.
MIG však zůstává konkurenceschopný pro výrobutlustší měřidla za rozpočet.
Správný postup závisí na konkrétní aplikaci svařování a požadavcích na díl.
4. Je laserové svařování lepší než svařování TIG?
Svařování wolframovým inertním plynem (TIG) je ruční, umělecky zručný proces, který může produkovat vynikající výsledky na tenkých materiálech.
Laserové svařování má však oproti TIG některé výhody:
1. Rychlost:Laserové svařování je výrazně rychlejší než TIG pro výrobní aplikace díky své automatizované přesnosti. To zlepšuje propustnost.
2. Přesnost:Zaostřený laserový paprsek umožňuje přesnost polohování s přesností na setiny milimetru. Tomu se lidská ruka s TIGem nevyrovná.
3. Ovládání:Procesní proměnné, jako je přívod tepla a geometrie svaru, jsou přísně kontrolovány laserem, což zajišťuje konzistentní výsledky šarže po šarži.
4. Materiály:TIG je nejlepší pro tenčí vodivé materiály, zatímco laserové svařování otevírá širší škálu kombinací více materiálů.
5. Automatizace: Robotické laserové systémy umožňují zcela automatizované svařování bez únavy, zatímco TIG obecně vyžaduje plnou pozornost a odbornost operátora.
Svařování TIG si však zachovává výhodutenkorozměrné přesné práce nebo svařování slitinkde je nutné pečlivě modulovat přívod tepla. Pro tyto aplikace je cenný dotek zkušeného technika.
5. Jaké jsou nevýhody laserového svařování?
Jako každý průmyslový proces má laserové svařování určité potenciální nevýhody, které je třeba zvážit:
1. Cena: Přestože se vysokovýkonné laserové systémy stávají dostupnější, vyžadují ve srovnání s jinými metodami svařování značné kapitálové investice.
2. Spotřební materiál:Plynové trysky a optika se časem zhoršují a musí být vyměněny, což zvyšuje náklady na vlastnictví.
3. Bezpečnost:Aby se zabránilo vystavení laserovému paprsku vysoké intenzity, jsou vyžadovány přísné protokoly a uzavřené bezpečnostní kryty.
4. Školení:Operátoři potřebují školení k bezpečné práci a správné údržbě laserového svařovacího zařízení.
5. Pohled:Laserový paprsek se pohybuje v přímých liniích, takže složité geometrie mohou vyžadovat více paprsků nebo přemístění obrobku.
6. Nasákavost:Některé materiály, jako je silná ocel nebo hliník, může být obtížné svařovat, pokud účinně neabsorbují specifickou vlnovou délku laseru.
S náležitými preventivními opatřeními, školením a optimalizací procesu však laserové svařování přináší výhody produktivity, přesnosti a kvality pro mnoho průmyslových aplikací.
6. Potřebuje laserové svařování plyn?
Na rozdíl od procesů svařování v ochranné atmosféře nevyžaduje laserové svařování použití inertního ochranného plynu proudícího přes oblast svaru. Důvodem je:
1. Zaostřený laserový paprsek prochází vzduchem a vytváří malou vysokoenergetickou svarovou lázeň, která taví a spojuje materiály.
2. Okolní vzduch není ionizován jako plynový plazmový oblouk a neinterferuje s tvorbou paprsku nebo svaru.
3. Svar tuhne z koncentrovaného tepla tak rychle, že se vytvoří dříve, než se na povrchu mohou vytvořit oxidy.
Některé specializované aplikace laserového svařování však mohou stále těžit z použití pomocného plynu:
1. U reaktivních kovů, jako je hliník, plyn chrání horkou svarovou lázeň před kyslíkem ve vzduchu.
2. U výkonných laserů stabilizuje plyn oblak plazmy, který se tvoří během svarů s hlubokým průvarem.
3. Plynové trysky odstraňují výpary a nečistoty pro lepší přenos paprsku na špinavé nebo lakované povrchy.
Stručně řečeno, i když to není nezbytně nutné, inertní plyn může poskytnout výhody pro specifické náročné aplikace laserového svařování nebo materiály. Ale proces může často fungovat dobře i bez něj.
▶ Jaké materiály lze svařovat laserem?
Téměř všechny kovy lze svařovat laserem včetněocel, hliník, titan, slitiny niklu a další.
Jsou možné i různé kombinace kovů. Klíčem jsou onimusí účinně absorbovat vlnovou délku laseru.
▶ Jakou tloušťku materiálů lze svařovat?
Plechy tenké jako0,1 mm a tloušťce až 25 mmlze typicky svařovat laserem v závislosti na konkrétní aplikaci a výkonu laseru.
Silnější sekce mohou vyžadovat víceprůchodové svařování nebo speciální optiku.
▶ Je laserové svařování vhodné pro velkoobjemovou výrobu?
Absolutně. Robotické laserové svařovací buňky se běžně používají ve vysokorychlostních, automatizovaných výrobních prostředích pro aplikace, jako je automobilová výroba.
Je dosažitelná rychlost několika metrů za minutu.
▶ Jaká odvětví používají laserové svařování?
Běžné aplikace laserového svařování lze nalézt vautomobilový průmysl, elektronika, lékařská zařízení, letecký průmysl, výroba nástrojů/zápustek a malých přesných dílů.
Technologie jeneustále expandovat do nových odvětví.
▶ Jak si vyberu laserový svařovací systém?
Mezi faktory, které je třeba vzít v úvahu, patří materiály obrobku, velikost/tloušťka, potřeba průchodnosti, rozpočet a požadovaná kvalita svaru.
Renomovaní dodavatelé vám mohou pomoci určit správný typ laseru, výkon, optiku a automatizaci pro vaši konkrétní aplikaci.
▶ Jaké typy svarů lze vyrobit?
Typické techniky laserového svařování zahrnují tupé, přeplátované, koutové, propichovací a obkladové svary.
Některé inovativní metody, jako je laserová aditivní výroba, se objevují také pro aplikace oprav a prototypování.
▶ Je laserové svařování vhodné pro opravy?
Ano, laserové svařování je vhodné pro přesné opravy vysoce hodnotných součástí.
Koncentrovaný přívod tepla minimalizuje dodatečné poškození základních materiálů během opravy.
Chcete začít s laserovou svářečkou?
Proč nás nezvažovat?
Čas odeslání: 12. února 2024