Η συγκόλληση με λέιζερ είναι μια ακριβής, αποτελεσματική μέθοδος για την ένταξη υλικών
Συνοπτικά, η συγκόλληση με λέιζερ προσφέρει αποτελέσματα υψηλής ταχύτητας, υψηλής ποιότητας με ελάχιστη παραμόρφωση.
Είναι προσαρμόσιμο σε ένα ευρύ φάσμα υλικών και μπορεί να προσαρμοστεί για να καλύψει τις συγκεκριμένες ανάγκες κάθε εφαρμογής.
Ένα από τα μεγάλα πλεονεκτήματα της συγκόλλησης με λέιζερ είναι η ευελιξία του.
Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να συγκολληθεί όχι μόνο τα μέταλλα όπως το αλουμίνιο, ο χαλκός και ο ανοξείδωτος χάλυβα αλλά και μια σειρά άλλων υλικών.
Συμπεριλαμβανομένων ορισμένων θερμοπλαστικών, γυαλιών και σύνθετων υλικών.
Αυτό το καθιστά χρήσιμο σε μια ποικιλία βιομηχανιών, από την κατασκευή αυτοκινήτων έως τα ηλεκτρονικά και ακόμη και την παραγωγή ιατρικών συσκευών.
Τι είναι η συγκόλληση με λέιζερ; [Μέρος 2]
Η εκπροσώπηση του μελλοντικού αιχμής
Η συγκόλληση με λέιζερ είναι μια τεχνολογία αιχμής που χρησιμοποιεί μια δέσμη λέιζερ υψηλής ενέργειας για να ενώσει με ακρίβεια τα υλικά, τυπικά μέταλλα, με την τήξη τους στο σημείο επαφής.
Αυτή η διαδικασία δημιουργεί έναν ισχυρό, ανθεκτικό δεσμό με ελάχιστη παραμόρφωση σε σύγκριση με τις παραδοσιακές μεθόδους συγκόλλησης.
Είναι γρήγορο, αποτελεσματικό και ικανό να παράγει αποτελέσματα υψηλής ποιότητας.
Η καρδιά της συγκόλλησης με λέιζερ
Στην καρδιά της συγκόλλησης με λέιζερ είναι η ίδια η δέσμη λέιζερ, η οποία δημιουργεί τεράστια θερμότητα.
Όταν το λέιζερ επικεντρώνεται σε μια μεταλλική επιφάνεια, λιώνει το υλικό, σχηματίζοντας μια μικρή λιωμένη πισίνα.
Αυτή η πισίνα στερεοποιείται γρήγορα, συνήθως μέσα σε χιλιοστά του δευτερολέπτου, μόλις το λέιζερ απομακρυνθεί, με αποτέλεσμα μια ισχυρή σχέση μεταξύ των τμημάτων.
Η διαδικασία είναι εξαιρετικά ελεγχόμενη, πράγμα που σημαίνει ότι επηρεάζονται μόνο οι περιοχές που συγκολλούνται, αφήνοντας το υπόλοιπο υλικό που δεν επηρεάζεται σε μεγάλο βαθμό.
Κατανόηση της συγκόλλησης με λέιζερ
Ένας απλός τρόπος για να κατανοήσετε τη συγκόλληση με λέιζερ είναι να σκεφτείτε ένα μεγεθυντικό φακό που εστιάζει τις ακτίνες του ήλιου σε ένα μικρό σημείο.
Ακριβώς όπως το εστιασμένο φως μπορεί να λιώσει ένα κομμάτι χαρτί, η δέσμη λέιζερ εστιάζει έντονη ενέργεια σε μια μεταλλική επιφάνεια.
Προκαλώντας το να λιώσει και, σε ορισμένες περιπτώσεις, ακόμη και εξατμίζεται.
Πυκνότητα ισχύος της συγκόλλησης δέσμης λέιζερ
Η ισχύς του λέιζερ μετράται από την άποψη της πυκνότητας ισχύος.
Το οποίο είναι απίστευτα υψηλό -παρακωλύει εκατομμύρια watt ανά τετραγωνικό εκατοστό.
Όσο μεγαλύτερη είναι η ισχύς του λέιζερ, τόσο ταχύτερη είναι η διαδικασία συγκόλλησης και όσο πιο βαθιά η θερμότητα μπορεί να διεισδύσει στο υλικό.
Ωστόσο, η υψηλότερη ισχύς λέιζερ οδηγεί επίσης στο κόστος του εξοπλισμού.
Καθιστώντας τον σημαντικό παράγοντα κατά την εξέταση της συνολικής δαπάνης του μηχανήματος.
Νέο στη συγκόλληση με λέιζερ και χειροκίνητη συγκόλληση με λέιζερ;
Μπορούμε να βοηθήσουμε!
Γιατί το Laser Fiber είναι το καλύτερο για τη συγκόλληση με λέιζερ;
Εξηγώντας ορισμένους κοινούς τύπους λέιζερ στη συγκόλληση με λέιζερ
Κάθε τύπος λέιζερ έχει τα πλεονεκτήματα και τις αδυναμίες του, καθιστώντας τα κατάλληλα για διαφορετικές εφαρμογές στη συγκόλληση με λέιζερ.
Τα λέιζερ ινών είναι τα πιο ευπροσάρμοστα και αποτελεσματικά, ειδικά για τη συγκόλληση μετάλλων.
Ενώ τα λέιζερ CO2 είναι χρήσιμα για κυκλικά τεμάχια εργασίας, αλλά απαιτούν περισσότερη συντήρηση.
ND: Τα λέιζερ YAG είναι ιδανικά για συγκεκριμένες εργασίες όπως οι επισκευές καλουπιών, αλλά η χαμηλή ενεργειακή απόδοση και το υψηλό κόστος συντήρησης μπορεί να περιορίζουν.
Τέλος, τα λέιζερ διόδου προσφέρουν εξαιρετική ενεργειακή απόδοση, αλλά είναι λιγότερο αποτελεσματικά όταν απαιτείται υψηλή ακρίβεια.
Συγκόλληση λέιζερ ινών: πιο δημοφιλή και αποδεδειγμένα
Τα λέιζερ ινών είναι σήμερα η πιο δημοφιλής και αποδεδειγμένη τεχνολογία για τη συγκόλληση με λέιζερ.
Είναι γνωστοί για την υψηλή ενεργειακή τους απόδοση, περίπου 30%.
Που βοηθά στην καλύτερη θερμική διαχείριση και το χαμηλότερο λειτουργικό κόστος.
Το υπέρυθρο μήκος κύματος που εκπέμπεται από λέιζερ ινών απορροφάται καλά από τα περισσότερα μέταλλα.
Καθιστώντας τους ιδιαίτερα αποτελεσματικά για ένα ευρύ φάσμα εργασιών συγκόλλησης.
Ένα από τα μεγαλύτερα πλεονεκτήματα των λέιζερ ινών είναι η ικανότητά τους να παράγουν και να καθοδηγούν τη δέσμη λέιζερ μέσω καλωδίου οπτικών ινών.
Αυτό επιτρέπει την υψηλή ποιότητα δέσμης, την αυξημένη ακρίβεια και την υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα, η οποία έχει ως αποτέλεσμα το βάθος της διείσδυσης κατά τη συγκόλληση.
Επιπλέον, τα λέιζερ ινών έχουν ελάχιστη χρήση αναλώσιμων, μειώνοντας το κόστος συντήρησης και την πολυπλοκότητα.
Μπορούν επίσης να ενσωματωθούν εύκολα με τα ρομπότ ή τα μηχανήματα CNC, καθιστώντας τα πολύ ευέλικτα σε βιομηχανικά περιβάλλοντα.
Ένα άλλο όφελος είναι ότι δεν υπάρχει σχεδόν κανένα όριο στη δύναμη των λέιζερ ινών, επιτρέποντας τη συγκόλληση υψηλής απόδοσης ακόμη και σε παχιά υλικά.
Laser CO2: Εξαιρετικό για ορισμένες εφαρμογές
Τα λέιζερ CO2 ήταν ο πρώτος τύπος λέιζερ που χρησιμοποιήθηκε για τη βιομηχανική συγκόλληση με λέιζερ και εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται σε ορισμένες εφαρμογές.
Αυτά τα λέιζερ εκπέμπουν μια δέσμη λέιζερ με βάση το φυσικό αέριο που δεν μπορεί να καθοδηγηθεί μέσω οπτικών ινών.
Που έχει ως αποτέλεσμα χαμηλότερη ποιότητα δέσμης σε σύγκριση με τα λέιζερ ινών.
Αυτό τους καθιστά λιγότερο ακριβείς για ορισμένες εφαρμογές συγκόλλησης.
Τα λέιζερ CO2 χρησιμοποιούνται συνήθως για τη συγκόλληση κυκλικών τεμαχίων εργασίας, επειδή το λέιζερ μπορεί να σταθεροποιηθεί στη θέση του ενώ το τεμάχιο εργασίας περιστρέφεται.
Ωστόσο, απαιτούν περισσότερη συντήρηση λόγω της συχνής ανάγκης για αναλώσιμα όπως καθρέφτες και αέρια.
Με μια μέση ενεργειακή απόδοση περίπου 20%, τα λέιζερ CO2 δεν είναι τόσο ενεργειακά αποδοτικά όσο τα λέιζερ ινών.
Με αποτέλεσμα υψηλότερο λειτουργικό κόστος.
ND: YAG Laser: Αποδείχθηκε με περιορισμούς
ND: YAG (γρανάτες αλουμινίου Yttrium yodymium) είναι μια αποδεδειγμένη τεχνολογία στη συγκόλληση με λέιζερ
Αλλά έρχονται με ορισμένους περιορισμούς.
Έχουν χαμηλή ενεργειακή απόδοση, συνήθως περίπου 5%.
Που οδηγεί σε ζητήματα θερμικής διαχείρισης και υψηλότερα λειτουργικά έξοδα.
Ένα από τα πλεονεκτήματα των λέιζερ ND: YAG είναι η ικανότητά τους να καθοδηγούν τη δέσμη λέιζερ χρησιμοποιώντας οπτικές ίνες, η οποία βελτιώνει την ποιότητα της δέσμης.
Ωστόσο, είναι ακόμα δύσκολο να εστιάσετε τη δέσμη λέιζερ σε ένα μικρό σημείο, περιορίζοντας την ακρίβειά τους σε ορισμένες εφαρμογές.
ND: Τα λέιζερ YAG χρησιμοποιούνται συχνά για συγκεκριμένες εργασίες όπως επισκευές μούχλας, όπου είναι αποδεκτή μεγαλύτερη εστίαση.
Έχουν επίσης υψηλό κόστος συντήρησης, καθώς τα αναλώσιμα όπως οι καθρέφτες και οι λαμπτήρες χρειάζονται τακτική αντικατάσταση.
Δίοδοι λέιζερ: Δύσκολο να εστιάσετε λόγω κακής ποιότητας δέσμης
Τα λέιζερ διόδου γίνονται όλο και πιο συνηθισμένα σε εφαρμογές που απαιτούν υψηλή ενεργειακή απόδοση (περίπου 40%).
Αυτή η υψηλή απόδοση οδηγεί σε καλύτερη θερμική διαχείριση και χαμηλότερο λειτουργικό κόστος σε σύγκριση με ορισμένους άλλους τύπους λέιζερ.
Ωστόσο, ένα από τα σημαντικότερα μειονεκτήματα των λέιζερ διόδων είναι ότι η ποιότητα της δέσμης τους είναι πολύ φτωχή.
Πράγμα που καθιστά δύσκολο να εστιάσει το λέιζερ σε ένα μικρό μέγεθος σημείων.
Αυτό περιορίζει την ακρίβειά τους σε ορισμένες εφαρμογές συγκόλλησης.
Παρ 'όλα αυτά, τα λέιζερ διόδου εξακολουθούν να είναι χρήσιμα για ορισμένα υλικά, ιδιαίτερα πλαστικά, και μπορούν να χρησιμοποιηθούν αποτελεσματικά σε αυτές τις εφαρμογές.
Θέλετε να ξεκινήσετε σε μια μηχανή συγκόλλησης λέιζερ φορητών ινών;
Συγκόλληση λέιζερ αγωγιμότητας και κλειδαρότρυπας
Κατανόηση της κοινής τεχνικής συγκόλλησης
Η συγκόλληση με λέιζερ μπορεί να χωριστεί σε δύο κύριους τύπους: συγκόλληση αγωγιμότητας και συγκόλληση με κλειδί.
Αυτές οι δύο διαδικασίες διαφέρουν στον τρόπο με τον οποίο το λέιζερ αλληλεπιδρά με το υλικό και τα αποτελέσματα που παράγουν.
Βασικές διαφορές
Ποιότητα συγκόλλησης
Η συγκόλληση αγωγιμότητας παράγει τυπικά καθαρότερα αποτελέσματα με λιγότερη ψεκασμό και λιγότερα ελαττώματα, ενώ η συγκόλληση με κλειδί μπορεί να προκαλέσει περισσότερη ψεκασμό, πορώδες και μεγαλύτερη ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα.
Διανομή θερμότητας συγκόλλησης
Η συγκόλληση αγωγιμότητας διανέμει θερμότητα ομοιόμορφα προς όλες τις κατευθύνσεις, ενώ η συγκόλληση με κλειδί εστία επικεντρώνει τη θερμότητα σε μια πιο στενή, κάθετη κατεύθυνση, οδηγώντας σε βαθύτερη διείσδυση.
Ταχύτητα συγκόλλησης
Η συγκόλληση της κλειδαρότρυπας είναι ταχύτερη, καθιστώντας την κατάλληλη για παραγωγή μεγάλου όγκου, ενώ η συγκόλληση αγωγιμότητας είναι πιο αργή, αλλά προσφέρει μεγαλύτερη ακρίβεια.
Συγκόλληση αγωγιμότητας
Η συγκόλληση αγωγιμότητας είναι μια πιο ευγενής και πιο αργή διαδικασία. Σε αυτή τη μέθοδο, η δέσμη λέιζερ λιώνει την επιφάνεια του μετάλλου.
Προκαλώντας το μέταλλο να φτάσει στη θερμοκρασία σύντηξης (το σημείο όπου μετατρέπεται σε υγρό).
Αλλά δεν υπερβαίνει αυτό στη θερμοκρασία εξάτμισης (όπου το μέταλλο θα μετατραπεί σε αέριο).
Η θερμότητα κατανέμεται ομοιόμορφα σε όλο το υλικό, που σημαίνει ότι η μεταφορά θερμότητας συμβαίνει προς όλες τις κατευθύνσεις μέσα στο μέταλλο.
Επειδή η συγκόλληση αγωγιμότητας λιώνει το υλικό πιο σταδιακά, παράγει αποτελέσματα υψηλότερης ποιότητας.
Αυτό περιλαμβάνει ελάχιστο ψεκασμό (τα μικρά σταγονίδια τετηγμένου υλικού που μπορούν να ξεφύγουν κατά τη συγκόλληση) και χαμηλά αναθυμιάσεις, καθιστώντας την καθαρότερη διαδικασία.
Ωστόσο, επειδή είναι πιο αργή, η συγκόλληση αγωγιμότητας χρησιμοποιείται συνήθως για εφαρμογές που απαιτούν αρθρώσεις ακρίβειας και υψηλής ποιότητας και όχι ταχύτητας.
Συγκόλληση κλειδαρότρυπας
Η συγκόλληση κλειδιών, από την άλλη πλευρά, είναι μια ταχύτερη και πιο επιθετική διαδικασία.
Σε αυτή τη μέθοδο, η δέσμη λέιζερ λιώνει και εξατμίζει το μέταλλο, δημιουργώντας μια μικρή, βαθιά οπή ή κλειδαρότρυπα στο υλικό.
Η έντονη θερμότητα του λέιζερ αναγκάζει το μέταλλο να φτάσει τόσο στη θερμοκρασία σύντηξης όσο και στη θερμοκρασία εξάτμισης.
Με μερικές από τις λιωμένες πισίνες να μετατρέπονται σε αέριο.
Επειδή το υλικό εξατμίζεται, η θερμότητα μεταφέρεται πιο κάθετη στη δέσμη λέιζερ, με αποτέλεσμα μια βαθύτερη, στενότερη πισίνα συγκόλλησης.
Αυτή η διαδικασία είναι πολύ ταχύτερη από τη συγκόλληση αγωγιμότητας, καθιστώντας την ιδανική για γραμμές παραγωγής μεγάλου όγκου.
Ωστόσο, η γρήγορη και έντονη θερμότητα μπορεί να προκαλέσει ψεκασμό και η ταχεία τήξη μπορεί επίσης να οδηγήσει σε πορώδες (μικροσκοπικές φυσαλίδες αερίου παγιδευμένες μέσα στη συγκόλληση).
Και μια μεγαλύτερη ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα (HAZ) (η περιοχή που περιβάλλει τη συγκόλληση που μεταβάλλεται από τη θερμότητα).
Θέλετε να μάθετε ποια είναι η σωστή τεχνική συγκόλλησης
Για την αίτησή σας και την επιχείρησή σας;
Από την εμπλοκή βίντεο σε ενημερωτικά άρθρα
TIG Welding Vs. Συγκόλληση λέιζερ: Ποιο είναι καλύτερο;
Χρόνος δημοσίευσης: Δεκ-25-2024