Η βασική διαδικασία συγκόλλησης με λέιζερ περιλαμβάνει την εστίαση μιας δέσμης λέιζερ στην περιοχή άρθρωσης μεταξύ δύο υλικών χρησιμοποιώντας ένα οπτικό σύστημα παροχής. Όταν η δέσμη έρχεται σε επαφή με τα υλικά, μεταφέρει την ενέργειά της, θερμαίνοντας και λιώνοντας γρήγορα μια μικρή περιοχή.
Πίνακας Περιεχομένων
1. Τι είναι μια μηχανή συγκόλλησης με λέιζερ;
Μια μηχανή συγκόλλησης με λέιζερ είναι ένα βιομηχανικό εργαλείο που χρησιμοποιεί μια δέσμη λέιζερ ως συγκεντρωμένη πηγή θερμότητας για να ενώσει πολλά υλικά μαζί.
Μερικά βασικά χαρακτηριστικά των μηχανών συγκόλλησης με λέιζερ περιλαμβάνουν:
1. Πηγή λέιζερ:Οι περισσότεροι σύγχρονοι συγκολλητές λέιζερ χρησιμοποιούν διόδους λέιζερ στερεάς κατάστασης που παράγουν δέσμη λέιζερ υψηλής ισχύος στο υπέρυθρο φάσμα. Οι κοινές πηγές λέιζερ περιλαμβάνουν λέιζερ CO2, ινών και διόδου.
2. Οπτική:Η δέσμη λέιζερ ταξιδεύει μέσα από μια σειρά οπτικών στοιχείων όπως καθρέφτες, φακούς και ακροφύσια που εστιάζουν και κατευθύνουν τη δέσμη στην περιοχή συγκόλλησης με ακρίβεια. Τηλεσκοπικοί βραχίονες ή γερανοί τοποθετούν τη δέσμη.
3. Αυτοματισμός:Πολλοί συγκολλητές λέιζερ διαθέτουν ενσωμάτωση αριθμητικού ελέγχου υπολογιστή (CNC) και ρομποτική για την αυτοματοποίηση πολύπλοκων μοτίβων και διαδικασιών συγκόλλησης. Οι προγραμματιζόμενες διαδρομές και οι αισθητήρες ανάδρασης εξασφαλίζουν ακρίβεια.
4. Παρακολούθηση διαδικασίας:Οι ενσωματωμένες κάμερες, φασματόμετρα και άλλοι αισθητήρες παρακολουθούν τη διαδικασία συγκόλλησης σε πραγματικό χρόνο. Οποιαδήποτε προβλήματα με την ευθυγράμμιση δέσμης, τη διείσδυση ή την ποιότητα μπορούν να εντοπιστούν και να αντιμετωπιστούν γρήγορα.
5. Κλείδωμα ασφαλείας:Τα προστατευτικά περιβλήματα, οι πόρτες και τα κουμπιά e-stop προστατεύουν τους χειριστές από τη δέσμη λέιζερ υψηλής ισχύος. Οι κλειδαριές κλείνουν το λέιζερ εάν παραβιαστούν τα πρωτόκολλα ασφαλείας.
Συνοπτικά, μια μηχανή συγκόλλησης λέιζερ είναι ένα ελεγχόμενο από υπολογιστή, εργαλείο βιομηχανικής ακρίβειας που χρησιμοποιεί μια εστιασμένη δέσμη λέιζερ για αυτοματοποιημένες, επαναλαμβανόμενες εφαρμογές συγκόλλησης.
2. Πώς λειτουργεί η συγκόλληση με λέιζερ;
Μερικά βασικά στάδια στη διαδικασία συγκόλλησης με λέιζερ περιλαμβάνουν:
1. Δημιουργία δέσμης λέιζερ:Μια δίοδος λέιζερ στερεάς κατάστασης ή άλλη πηγή παράγει μια υπέρυθρη δέσμη.
2. Παράδοση δοκού: Οι καθρέφτες, οι φακοί και ένα ακροφύσιο εστιάζουν με ακρίβεια τη δέσμη σε ένα στενό σημείο στο τεμάχιο εργασίας.
3. Θέρμανση υλικού:Η δέσμη θερμαίνει γρήγορα το υλικό, με πυκνότητα που πλησιάζει τα 106 W/cm2.
4. Τήξη και ένωση:Μια μικρή δεξαμενή τήγματος σχηματίζεται όπου τα υλικά συγχωνεύονται. Καθώς η πισίνα στερεοποιείται, δημιουργείται ένας σύνδεσμος συγκόλλησης.
5. Ψύξη και επαναστερεοποίηση: Η περιοχή συγκόλλησης ψύχεται με υψηλούς ρυθμούς πάνω από 104°C/δευτερόλεπτο, δημιουργώντας μια λεπτόκοκκη, σκληρυμένη μικροδομή.
6. Πρόοδος:Η δοκός μετακινείται ή τα μέρη επανατοποθετούνται και η διαδικασία επαναλαμβάνεται για να ολοκληρωθεί η ραφή συγκόλλησης. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί αδρανές προστατευτικό αέριο.
Συνοπτικά, η συγκόλληση με λέιζερ χρησιμοποιεί μια έντονα εστιασμένη δέσμη λέιζερ και ελεγχόμενο θερμικό κύκλο για να παράγει υψηλής ποιότητας συγκολλήσεις ζώνης που επηρεάζονται από τη θερμότητα.
Παρέχαμε χρήσιμες πληροφορίες για τις μηχανές συγκόλλησης με λέιζερ
Καθώς και προσαρμοσμένες λύσεις για την επιχείρησή σας
3. Είναι η συγκόλληση με λέιζερ καλύτερη από τη MIG;
Σε σύγκριση με τις παραδοσιακές διαδικασίες συγκόλλησης μετάλλων με αδρανές αέριο (MIG)...
Η συγκόλληση με λέιζερ προσφέρει πολλά πλεονεκτήματα:
1. Ακρίβεια: Οι ακτίνες λέιζερ μπορούν να εστιαστούν σε ένα μικροσκοπικό σημείο 0,1-1 mm, επιτρέποντας πολύ ακριβείς, επαναλαμβανόμενες συγκολλήσεις. Αυτό είναι ιδανικό για μικρά εξαρτήματα υψηλής ανοχής.
2. Ταχύτητα:Οι ρυθμοί συγκόλλησης για το λέιζερ είναι πολύ πιο γρήγοροι από το MIG, ειδικά σε λεπτότερους μετρητές. Αυτό βελτιώνει την παραγωγικότητα και μειώνει τους χρόνους του κύκλου.
3. Ποιότητα:Η συγκεντρωμένη πηγή θερμότητας παράγει ελάχιστη παραμόρφωση και στενές ζώνες που επηρεάζονται από τη θερμότητα. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα ισχυρές, υψηλής ποιότητας συγκολλήσεις.
4. Αυτοματισμός:Η συγκόλληση με λέιζερ αυτοματοποιείται εύκολα χρησιμοποιώντας ρομποτική και CNC. Αυτό επιτρέπει πολύπλοκα σχέδια και βελτιωμένη συνοχή σε σύγκριση με τη χειροκίνητη συγκόλληση MIG.
5. Υλικά:Τα λέιζερ μπορούν να ενώσουν πολλούς συνδυασμούς υλικών, συμπεριλαμβανομένων συγκολλήσεων πολλαπλών υλικών και ανόμοιων μετάλλων.
Ωστόσο, η συγκόλληση MIG έχεικάποια πλεονεκτήματαπάνω από λέιζερ σε άλλες εφαρμογές:
1. Κόστος:Ο εξοπλισμός MIG έχει χαμηλότερο αρχικό κόστος επένδυσης από τα συστήματα λέιζερ.
2. Παχύτερα υλικά:Το MIG είναι καλύτερα κατάλληλο για συγκόλληση παχύτερων χαλύβδινων τμημάτων άνω των 3 mm, όπου η απορρόφηση λέιζερ μπορεί να είναι προβληματική.
3. Θωρακτικό αέριο:Η MIG χρησιμοποιεί μια ασπίδα αδρανούς αερίου για την προστασία της περιοχής συγκόλλησης, ενώ το λέιζερ χρησιμοποιεί συχνά μια σφραγισμένη διαδρομή δέσμης.
Συνοψίζοντας λοιπόν, γενικά προτιμάται η συγκόλληση με λέιζερακρίβεια, αυτοματοποίηση και ποιότητα συγκόλλησης.
Όμως η MIG παραμένει ανταγωνιστική για την παραγωγήπαχύτερους μετρητές σε έναν προϋπολογισμό.
Η σωστή διαδικασία εξαρτάται από τη συγκεκριμένη εφαρμογή συγκόλλησης και τις απαιτήσεις εξαρτημάτων.
4. Είναι η συγκόλληση με λέιζερ καλύτερη από τη συγκόλληση με TIG;
Η συγκόλληση με αδρανές αέριο βολφραμίου (TIG) είναι μια χειρωνακτική, καλλιτεχνικά εξειδικευμένη διαδικασία που μπορεί να παράγει εξαιρετικά αποτελέσματα σε λεπτά υλικά.
Ωστόσο, η συγκόλληση με λέιζερ έχει ορισμένα πλεονεκτήματα σε σχέση με το TIG:
1. Ταχύτητα:Η συγκόλληση με λέιζερ είναι σημαντικά ταχύτερη από την TIG για εφαρμογές παραγωγής λόγω της αυτοματοποιημένης ακρίβειάς της. Αυτό βελτιώνει την απόδοση.
2. Ακρίβεια:Η εστιασμένη δέσμη λέιζερ επιτρέπει την ακρίβεια τοποθέτησης εντός εκατοστών του χιλιοστού. Αυτό δεν μπορεί να συνδυαστεί με ανθρώπινο χέρι με TIG.
3. Έλεγχος:Οι μεταβλητές της διαδικασίας, όπως η εισαγωγή θερμότητας και η γεωμετρία συγκόλλησης, ελέγχονται στενά με λέιζερ, διασφαλίζοντας σταθερά αποτελέσματα παρτίδας σε παρτίδα.
4. Υλικά:Το TIG είναι το καλύτερο για λεπτότερα αγώγιμα υλικά, ενώ η συγκόλληση με λέιζερ ανοίγει μια ευρύτερη ποικιλία συνδυασμών πολλαπλών υλικών.
5. Αυτοματισμός: Τα ρομποτικά συστήματα λέιζερ επιτρέπουν την πλήρως αυτοματοποιημένη συγκόλληση χωρίς κόπωση, ενώ το TIG απαιτεί γενικά την πλήρη προσοχή και εξειδίκευση του χειριστή.
Ωστόσο, η συγκόλληση TIG διατηρεί ένα πλεονέκτημα γιαεργασίες ακριβείας λεπτού διαμετρήματος ή συγκόλληση κραμάτωνόπου η εισαγωγή θερμότητας πρέπει να διαμορφωθεί προσεκτικά. Για αυτές τις εφαρμογές το άγγιγμα ειδικευμένου τεχνικού είναι πολύτιμο.
5. Ποιο είναι το μειονέκτημα της συγκόλλησης με λέιζερ;
Όπως συμβαίνει με κάθε βιομηχανική διαδικασία, η συγκόλληση με λέιζερ έχει ορισμένα πιθανά μειονεκτήματα που πρέπει να ληφθούν υπόψη:
1. Κόστος: Ενώ γίνονται πιο προσιτά, τα συστήματα λέιζερ υψηλής ισχύος απαιτούν σημαντική επένδυση κεφαλαίου σε σύγκριση με άλλες μεθόδους συγκόλλησης.
2. Αναλώσιμα:Τα ακροφύσια αερίου και τα οπτικά στοιχεία υποβαθμίζονται με την πάροδο του χρόνου και πρέπει να αντικατασταθούν, αυξάνοντας το κόστος ιδιοκτησίας.
3. Ασφάλεια:Απαιτούνται αυστηρά πρωτόκολλα και κλειστά περιβλήματα ασφαλείας για την πρόληψη της έκθεσης στη δέσμη λέιζερ υψηλής έντασης.
4. Εκπαίδευση:Οι χειριστές χρειάζονται εκπαίδευση για να εργάζονται με ασφάλεια και να συντηρούν σωστά τον εξοπλισμό συγκόλλησης με λέιζερ.
5. Οπτική γραμμή:Η δέσμη λέιζερ ταξιδεύει σε ευθείες γραμμές, επομένως περίπλοκες γεωμετρίες μπορεί να απαιτούν πολλαπλές δέσμες ή επανατοποθέτηση του τεμαχίου εργασίας.
6. Απορροφητικότητα:Ορισμένα υλικά όπως ο χοντρός χάλυβας ή το αλουμίνιο μπορεί να είναι δύσκολο να συγκολληθούν εάν δεν απορροφούν αποτελεσματικά το συγκεκριμένο μήκος κύματος του λέιζερ.
Ωστόσο, με τις κατάλληλες προφυλάξεις, την εκπαίδευση και τη βελτιστοποίηση της διαδικασίας, η συγκόλληση με λέιζερ προσφέρει παραγωγικότητα, ακρίβεια και πλεονεκτήματα ποιότητας για πολλές βιομηχανικές εφαρμογές.
6. Χρειάζεται αέριο η συγκόλληση με λέιζερ;
Σε αντίθεση με τις διαδικασίες συγκόλλησης με θωράκιση αερίου, η συγκόλληση με λέιζερ δεν απαιτεί τη χρήση αδρανούς προστατευτικού αερίου που ρέει πάνω από την περιοχή συγκόλλησης. Αυτό συμβαίνει γιατί:
1. Η εστιασμένη δέσμη λέιζερ ταξιδεύει στον αέρα για να δημιουργήσει μια μικρή δεξαμενή συγκόλλησης υψηλής ενέργειας που λιώνει και ενώνει τα υλικά.
2. Ο αέρας που περιβάλλει δεν ιονίζεται όπως το τόξο πλάσματος αερίου και δεν παρεμβαίνει στη δέσμη ή στο σχηματισμό συγκόλλησης.
3. Η συγκόλληση στερεοποιείται τόσο γρήγορα από τη συγκεντρωμένη θερμότητα που σχηματίζεται πριν σχηματιστούν οξείδια στην επιφάνεια.
Ωστόσο, ορισμένες εξειδικευμένες εφαρμογές συγκόλλησης με λέιζερ μπορεί να ωφεληθούν ακόμη από τη χρήση ενός υποβοηθούμενου αερίου:
1. Για αντιδραστικά μέταλλα όπως το αλουμίνιο, το αέριο προστατεύει τη δεξαμενή θερμής συγκόλλησης από το οξυγόνο του αέρα.
2. Σε εργασίες λέιζερ υψηλής ισχύος, το αέριο σταθεροποιεί το νέφος πλάσματος που σχηματίζεται κατά τις συγκολλήσεις βαθιάς διείσδυσης.
3. Οι πίδακες αερίου απομακρύνουν τους καπνούς και τα υπολείμματα για καλύτερη μετάδοση της δέσμης σε βρώμικες ή βαμμένες επιφάνειες.
Έτσι συνοπτικά, αν και δεν είναι απολύτως απαραίτητο, το αδρανές αέριο μπορεί να προσφέρει πλεονεκτήματα για συγκεκριμένες δύσκολες εφαρμογές ή υλικά συγκόλλησης με λέιζερ. Αλλά η διαδικασία μπορεί συχνά να αποδώσει καλά χωρίς αυτό.
▶ Ποια υλικά μπορούν να συγκολληθούν με λέιζερ;
Σχεδόν όλα τα μέταλλα μπορούν να συγκολληθούν με λέιζερ συμπεριλαμβανομένωνχάλυβας, αλουμίνιο, τιτάνιο, κράματα νικελίου και πολλά άλλα.
Ακόμη και ανόμοιοι συνδυασμοί μετάλλων είναι δυνατοί. Το κλειδί είναι αυτοίπρέπει να απορροφά αποτελεσματικά το μήκος κύματος του λέιζερ.
▶ Πόσο πάχος υλικών μπορούν να συγκολληθούν;
Φύλλα τόσο λεπτά όσο0,1mm και πάχος όσο 25mmμπορεί συνήθως να συγκολληθεί με λέιζερ, ανάλογα με τη συγκεκριμένη εφαρμογή και την ισχύ του λέιζερ.
Τα παχύτερα τμήματα μπορεί να απαιτούν συγκόλληση πολλαπλών διελεύσεων ή ειδική οπτική.
▶ Είναι η συγκόλληση με λέιζερ κατάλληλη για παραγωγή μεγάλου όγκου;
Απολύτως. Οι ρομποτικές κυψέλες συγκόλλησης λέιζερ χρησιμοποιούνται συνήθως σε υψηλής ταχύτητας, αυτοματοποιημένα περιβάλλοντα παραγωγής για εφαρμογές όπως η κατασκευή αυτοκινήτων.
Είναι επιτεύξιμοι ρυθμοί παροχής αρκετών μέτρων ανά λεπτό.
▶ Ποιες βιομηχανίες χρησιμοποιούν τη συγκόλληση με λέιζερ;
Κοινές εφαρμογές συγκόλλησης με λέιζερ μπορούν να βρεθούν στοαυτοκινητοβιομηχανία, ηλεκτρονικά είδη, ιατρικές συσκευές, αεροδιαστημική, εργαλειομηχανή και κατασκευή ανταλλακτικών μικρής ακρίβειας.
Η τεχνολογία είναιεπεκτείνεται συνεχώς σε νέους τομείς.
▶ Πώς επιλέγω ένα σύστημα συγκόλλησης με λέιζερ;
Οι παράγοντες που πρέπει να ληφθούν υπόψη περιλαμβάνουν τα υλικά του τεμαχίου εργασίας, το μέγεθος/πάχος, τις ανάγκες απόδοσης, τον προϋπολογισμό και την απαιτούμενη ποιότητα συγκόλλησης.
Οι αξιόπιστοι προμηθευτές μπορούν να σας βοηθήσουν να καθορίσετε τον σωστό τύπο λέιζερ, την ισχύ, τα οπτικά και τον αυτοματισμό για τη συγκεκριμένη εφαρμογή σας.
▶ Ποιοι τύποι συγκολλήσεων μπορούν να κατασκευαστούν;
Οι τυπικές τεχνικές συγκόλλησης με λέιζερ περιλαμβάνουν συγκολλήσεις με άκρο, περιτύλιγμα, φιλέτο, διάτρηση και συγκολλήσεις επένδυσης.
Ορισμένες καινοτόμες μέθοδοι όπως η κατασκευή πρόσθετων λέιζερ εμφανίζονται επίσης για εφαρμογές επισκευής και δημιουργίας πρωτοτύπων.
▶ Είναι η συγκόλληση με λέιζερ κατάλληλη για εργασίες επισκευής;
Ναι, η συγκόλληση με λέιζερ είναι κατάλληλη για επισκευή ακριβείας εξαρτημάτων υψηλής αξίας.
Η συγκεντρωμένη είσοδος θερμότητας ελαχιστοποιεί την πρόσθετη ζημιά στα υλικά βάσης κατά την επισκευή.
Θέλετε να ξεκινήσετε με μια μηχανή συγκόλλησης λέιζερ;
Γιατί να μην μας λάβετε υπόψη;
Ώρα δημοσίευσης: Φεβ-12-2024