Den grundlæggende lasersvejseproces involverer fokusering af en laserstråle på samlingsområdet mellem to materialer ved hjælp af et optisk leveringssystem. Når strålen kommer i kontakt med materialerne, overfører den sin energi, opvarmer hurtigt og smelter et lille område.
Indholdsfortegnelse
1. Hvad er en lasersvejsemaskine?
En lasersvejsemaskine er et industrielt værktøj, der bruger en laserstråle som en koncentreret varmekilde til at forbinde flere materialer sammen.
Nogle nøgleegenskaber ved lasersvejsemaskiner inkluderer:
1. Laserkilde:De fleste moderne lasersvejsere bruger solid-state laserdioder, der producerer en højeffekt laserstråle i det infrarøde spektrum. Almindelige laserkilder omfatter CO2-, fiber- og diodelasere.
2. Optik:Laserstrålen bevæger sig gennem en række optiske komponenter som spejle, linser og dyser, der fokuserer og dirigerer strålen til svejseområdet med præcision. Teleskoparme eller portaler placerer strålen.
3. Automatisering:Mange lasersvejsere har computer numerisk kontrol (CNC) integration og robotteknologi til at automatisere komplekse svejsemønstre og processer. Programmerbare stier og feedbacksensorer sikrer nøjagtighed.
4. Procesovervågning:Integrerede kameraer, spektrometre og andre sensorer overvåger svejseprocessen i realtid. Eventuelle problemer med strålejustering, penetration eller kvalitet kan hurtigt opdages og løses.
5. Sikkerhedslåse:Beskyttende huse, døre og nødstopknapper beskytter operatører mod den kraftige laserstråle. Interlocks lukker laseren ned, hvis sikkerhedsprotokollerne overtrædes.
Så sammenfattende er en lasersvejsemaskine et computerstyret, industrielt præcisionsværktøj, der bruger en fokuseret laserstråle til automatiserede, gentagelige svejseapplikationer.
2. Hvordan virker lasersvejsning?
Nogle vigtige stadier i lasersvejseprocessen omfatter:
1. Generering af laserstråler:En faststoflaserdiode eller anden kilde frembringer en infrarød stråle.
2. Beam levering: Spejle, linser og en dyse fokuserer strålen præcist til et stramt sted på emnet.
3. Materialeopvarmning:Strålen opvarmer hurtigt materialet med en tæthed, der nærmer sig 106 W/cm2.
4. Smeltning og sammenføjning:Der dannes et lille smeltebassin, hvor materialerne smelter sammen. Efterhånden som poolen størkner, dannes en svejsesamling.
5. Køling og genstørkning: Svejseområdet afkøles ved høje hastigheder over 104°C/sekund, hvilket skaber en finkornet, hærdet mikrostruktur.
6. Progression:Strålen bevæger sig, eller delene flyttes, og processen gentages for at fuldføre svejsesømmen. Inert beskyttelsesgas kan også anvendes.
Så sammenfattende bruger lasersvejsning en intenst fokuseret laserstråle og kontrolleret termisk cykling til at producere højkvalitets, lavt varmepåvirkede zonesvejsninger.
Vi har givet nyttige oplysninger om lasersvejsemaskiner
Samt skræddersyede løsninger til din virksomhed
3. Er lasersvejsning bedre end MIG?
Sammenlignet med traditionelle metal inert gas (MIG) svejseprocesser...
Lasersvejsning giver flere fordele:
1. Præcision: Laserstråler kan fokuseres til et lille punkt på 0,1-1 mm, hvilket muliggør meget præcise, gentagelige svejsninger. Dette er ideelt til små dele med høj tolerance.
2. Hastighed:Svejsehastigheder for laseren er meget hurtigere end MIG, især på tyndere målere. Dette forbedrer produktiviteten og reducerer cyklustider.
3. Kvalitet:Den koncentrerede varmekilde producerer minimal forvrængning og smalle varmepåvirkede zoner. Dette resulterer i stærke svejsninger af høj kvalitet.
4. Automatisering:Lasersvejsning er let automatiseret ved hjælp af robotteknologi og CNC. Dette muliggør komplekse mønstre og forbedret konsistens i forhold til manuel MIG-svejsning.
5. Materialer:Lasere kan forbinde mange materialekombinationer, herunder multi-materiale og forskellige metalsvejsninger.
Det har MIG-svejsning dognogle fordeleover laser i andre applikationer:
1. Pris:MIG-udstyr har en lavere initial investeringsomkostning end lasersystemer.
2. Tykkere materialer:MIG er bedre egnet til svejsning af tykkere stålsektioner over 3 mm, hvor laserabsorption kan være problematisk.
3. Beskyttelsesgas:MIG bruger et inertgasskjold til at beskytte svejseområdet, mens laser ofte bruger en forseglet strålebane.
Så sammenfattende foretrækkes lasersvejsning genereltpræcision, automatisering og svejsekvalitet.
Men MIG forbliver konkurrencedygtig for produktion aftykkere målere på et budget.
Den rigtige proces afhænger af den specifikke svejseapplikation og delkrav.
4. Er lasersvejsning bedre end TIG-svejsning?
Tungsten inert gas (TIG) svejsning er en manuel, kunstnerisk dygtig proces, der kan give fremragende resultater på tynde materialer.
Lasersvejsning har dog nogle fordele i forhold til TIG:
1. Hastighed:Lasersvejsning er betydeligt hurtigere end TIG til produktionsapplikationer på grund af dens automatiserede præcision. Dette forbedrer gennemløbet.
2. Præcision:Den fokuserede laserstråle tillader positioneringsnøjagtighed til inden for hundrededele af en millimeter. Dette kan ikke matches af en menneskelig hånd med TIG.
3. Kontrol:Procesvariabler som varmetilførsel og svejsegeometri styres stramt med en laser, hvilket sikrer ensartede resultater batch over batch.
4. Materialer:TIG er bedst til tyndere ledende materialer, mens lasersvejsning åbner op for et bredere udvalg af kombinationer af flere materialer.
5. Automatisering: Robotlasersystemer muliggør fuldstændig automatiseret svejsning uden træthed, hvorimod TIG generelt kræver en operatørs fulde opmærksomhed og ekspertise.
TIG-svejsning bevarer dog en fordel fortynd-gauge præcisionsarbejde eller legeringssvejsninghvor varmetilførslen skal omhyggeligt moduleres. Til disse applikationer er en dygtig teknikers berøring værdifuld.
5. Hvad er ulempen ved lasersvejsning?
Som med enhver industriel proces har lasersvejsning nogle potentielle ulemper at overveje:
1. Pris: Mens de bliver mere overkommelige, kræver højeffektlasersystemer en betydelig kapitalinvestering sammenlignet med andre svejsemetoder.
2. Forbrugsvarer:Gasdyser og optik nedbrydes over tid og skal udskiftes, hvilket øger ejeromkostningerne.
3. Sikkerhed:Strenge protokoller og lukkede sikkerhedshuse er påkrævet for at forhindre eksponering for den højintensive laserstråle.
4. Træning:Operatører har brug for træning for at arbejde sikkert og korrekt vedligeholde lasersvejseudstyr.
5. Sigtelinje:Laserstrålen bevæger sig i lige linjer, så komplekse geometrier kan kræve flere stråler eller genplacering af emnet.
6. Absorptionsevne:Visse materialer som tykt stål eller aluminium kan være vanskelige at svejse, hvis de ikke absorberer laserens specifikke bølgelængde effektivt.
Med passende forholdsregler, træning og procesoptimering leverer lasersvejsning imidlertid produktivitet, præcision og kvalitetsfordele til mange industrielle applikationer.
6. Behøver lasersvejsning gas?
I modsætning til gasafskærmede svejseprocesser kræver lasersvejsning ikke brugen af en inert beskyttelsesgas, der strømmer over svejseområdet. Dette er fordi:
1. Den fokuserede laserstråle bevæger sig gennem luften for at skabe en lille højenergisvejsepool, der smelter og forbinder materialerne.
2. Omgivende luft er ikke ioniseret som en gasplasmabue og forstyrrer ikke strålen eller svejsedannelsen.
3. Svejsningen størkner så hurtigt af den koncentrerede varme, at den dannes, før der kan dannes oxider på overfladen.
Visse specialiserede lasersvejseapplikationer kan dog stadig drage fordel af at bruge en hjælpegas:
1. For reaktive metaller som aluminium beskytter gas den varme svejsepool mod ilt i luften.
2. På kraftige laserjob stabiliserer gas plasmafanen, der dannes under dybe penetrationssvejsninger.
3. Gasstråler fjerner røg og snavs for bedre stråletransmission på snavsede eller malede overflader.
Så sammenfattende, selvom det ikke er strengt nødvendigt, kan inert gas give fordele til specifikke udfordrende lasersvejseapplikationer eller materialer. Men processen kan ofte klare sig godt uden.
▶ Hvilke materialer kan lasersvejses?
Næsten alle metaller kan lasersvejses inklusivestål, aluminium, titanium, nikkellegeringer og meget mere.
Selv uens metalkombinationer er mulige. Nøglen er deskal absorbere laserbølgelængden effektivt.
▶ Hvor tykke materialer kan svejses?
Lagner så tynde som0,1 mm og så tyk som 25 mmkan typisk lasersvejses, afhængig af den specifikke anvendelse og lasereffekt.
Tykkere sektioner kan kræve multi-pass svejsning eller speciel optik.
▶ Er lasersvejsning velegnet til højvolumenproduktion?
Absolut. Robotbaserede lasersvejseceller bruges almindeligvis i højhastigheds, automatiserede produktionsmiljøer til applikationer som bilfremstilling.
Gennemløbshastigheder på flere meter i minuttet er opnåelige.
▶ Hvilke industrier bruger lasersvejsning?
Almindelige lasersvejseapplikationer kan findes ibilindustrien, elektronik, medicinsk udstyr, rumfart, værktøj/matrice og fremstilling af små præcisionsdele.
Teknologien erløbende ekspanderende til nye sektorer.
▶ Hvordan vælger jeg et lasersvejsesystem?
Faktorer, der skal tages i betragtning, omfatter emnematerialer, størrelse/tykkelse, gennemløbsbehov, budget og påkrævet svejsekvalitet.
Velrenommerede leverandører kan hjælpe med at specificere den rigtige lasertype, effekt, optik og automatisering til din specifikke applikation.
▶ Hvilke typer svejsninger kan laves?
Typiske lasersvejsningsteknikker omfatter stød-, lap-, filet-, piercing- og beklædningssvejsninger.
Nogle innovative metoder som laser additiv fremstilling dukker også op til reparations- og prototypeapplikationer.
▶ Er lasersvejsning velegnet til reparationsarbejde?
Ja, lasersvejsning er velegnet til præcisionsreparation af komponenter af høj værdi.
Den koncentrerede varmetilførsel minimerer yderligere skader på basismaterialerne under reparation.
Vil du komme i gang med en lasersvejsermaskine?
Hvorfor ikke overveje os?
Indlægstid: 12-feb-2024