Laserhitsauksen perusprosessissa lasersäde kohdistetaan kahden materiaalin väliseen liitoskohtaan optisen syöttöjärjestelmän avulla. Kun säde koskettaa materiaaleja, se siirtää energiansa, lämmittäen ja sulattaen nopeasti pienen alueen.
Sisällysluettelo
1. Mikä on laserhitsauslaite?
Laserhitsauslaite on teollisuustyökalu, joka käyttää lasersädettä keskitettynä lämmönlähteenä useiden materiaalien yhdistämiseen.
Joitakin laserhitsauskoneiden keskeisiä ominaisuuksia ovat:
1. Laserlähde:Useimmat nykyaikaiset laserhitsauslaitteet käyttävät puolijohdelaserdiodeja, jotka tuottavat suuren tehon lasersäteen infrapunaspektrissä. Yleisiä laserlähteitä ovat CO2-, kuitu- ja diodilaserit.
2. Optiikka:Lasersäde kulkee useiden optisten komponenttien, kuten peilien, linssien ja suuttimien, läpi, jotka kohdistavat ja suuntaavat säteen hitsausalueelle tarkasti. Teleskooppivarret tai -portaalit asemoivat säteen.
3. Automaatio:Monissa laserhitsauslaitteissa on tietokoneohjattu numeerinen ohjaus (CNC) ja robotiikka monimutkaisten hitsauskuvioiden ja -prosessien automatisoimiseksi. Ohjelmoitavat radat ja takaisinkytkentäanturit varmistavat tarkkuuden.
4. Prosessien seuranta:Integroidut kamerat, spektrometrit ja muut anturit valvovat hitsausprosessia reaaliajassa. Kaikki säteen kohdistukseen, tunkeumaan tai laatuun liittyvät ongelmat voidaan havaita ja korjata nopeasti.
5. Turvalukot:Suojakotelot, ovet ja hätäpysäytyspainikkeet suojaavat käyttäjiä tehokkaalta lasersäteeltä. Lukitukset sammuttavat laserin, jos turvallisuusprotokollia rikotaan.
Yhteenvetona voidaan siis todeta, että laserhitsauskone on tietokoneohjattu, teollinen tarkkuustyökalu, joka hyödyntää fokusoitua lasersädettä automatisoituihin, toistettaviin hitsaussovelluksiin.
2. Miten laserhitsaus toimii?
Joitakin laserhitsausprosessin keskeisiä vaiheita ovat:
1. Lasersäteen generointi:Kiinteän olomuodon laserdiodi tai muu lähde tuottaa infrapunasäteen.
2. Palkin toimitus: Peilit, linssit ja suutin kohdistavat säteen tarkasti työkappaleen tiukkaan kohtaan.
3. Materiaalin lämmitys:Säde lämmittää materiaalin nopeasti, ja tiheys lähestyy 106 W/cm2.
4. Sulattaminen ja yhdistäminen:Muodostuu pieni sula-allas, jossa materiaalit sulautuvat yhteen. Kun allas jähmettyy, syntyy hitsausliitos.
5. Jäähdytys ja uudelleenjähmettyminen: Hitsausalue jäähtyy nopeasti, yli 104 °C/s, mikä luo hienorakeisen, kovetetun mikrorakenteen.
6. Eteneminen:Palkki liikkuu tai osat sijoitetaan uudelleen ja prosessi toistuu hitsaussauman viimeistelemiseksi. Myös inerttiä suojakaasua voidaan käyttää.
Yhteenvetona voidaan siis todeta, että laserhitsauksessa käytetään voimakkaasti kohdistettua lasersädettä ja hallittua lämpösykliä korkealaatuisten, vähän lämpövaikutettujen vyöhykkeiden hitsien tuottamiseksi.
Annoimme hyödyllistä tietoa laserhitsauskoneista
Sekä räätälöityjä ratkaisuja yrityksellesi
3. Onko laserhitsaus parempaa kuin MIG-hitsaus?
Verrattuna perinteisiin metalli-inerttikaasuhitsausprosesseihin (MIG)...
Laserhitsauksella on useita etuja:
1. Tarkkuus: Lasersäteet voidaan kohdistaa pieneen 0,1–1 mm:n pisteeseen, mikä mahdollistaa erittäin tarkat ja toistettavat hitsit. Tämä on ihanteellista pienille, tarkkoja toleranssivaatimuksia vaativille osille.
2. Nopeus:Laserhitsaus on paljon nopeampaa kuin MIG-hitsauksella, erityisesti ohuemmilla materiaaleilla. Tämä parantaa tuottavuutta ja lyhentää sykliaikoja.
3. Laatu:Keskitetty lämmönlähde tuottaa minimaaliset muodonmuutokset ja kapeat lämpövaikutusalueet. Tämä johtaa vahvoihin ja korkealaatuisiin hitsauksiin.
4. Automaatio:Laserhitsaus on helposti automatisoitavissa robotiikan ja CNC-ohjauksen avulla. Tämä mahdollistaa monimutkaiset kuviot ja paremman yhdenmukaisuuden manuaaliseen MIG-hitsaukseen verrattuna.
5. Materiaalit:Lasereilla voidaan hitsata monia materiaaliyhdistelmiä, mukaan lukien useiden materiaalien ja erilaisten metallien hitsit.
MIG-hitsauksella on kuitenkinjoitakin etujalaserin yli muissa sovelluksissa:
1. Kustannukset:MIG-laitteiden alkuinvestointikustannukset ovat pienemmät kuin laserjärjestelmien.
2. Paksummat materiaalit:MIG sopii paremmin yli 3 mm:n paksuisten teräsprofiilien hitsaukseen, joissa lasersäteen absorptio voi olla ongelmallista.
3. Suojakaasu:MIG-hitsauksessa käytetään inerttiä kaasusuojaa hitsausalueen suojaamiseen, kun taas laserissa käytetään usein suljettua sädereittiä.
Yhteenvetona voidaan siis todeta, että laserhitsaus on yleensä parempi vaihtoehtotarkkuus, automaatio ja hitsauksen laatu.
Mutta MIG on edelleen kilpailukykyinen tuotannossapaksummat mittarit budjetilla.
Oikea prosessi riippuu hitsauskohteesta ja osan vaatimuksista.
4. Onko laserhitsaus parempaa kuin TIG-hitsaus?
TIG-hitsaus (volframi-inerttikaasuhitsaus) on manuaalinen, taiteellisesti vaativa prosessi, jolla voidaan tuottaa erinomaisia tuloksia ohuilla materiaaleilla.
Laserhitsauksella on kuitenkin joitakin etuja TIG-hitsaukseen verrattuna:
1. Nopeus:Laserhitsaus on huomattavasti nopeampaa kuin TIG tuotantosovelluksissa automaattisen tarkkuutensa ansiosta. Tämä parantaa läpimenoaikaa.
2. Tarkkuus:Kohdistettu lasersäde mahdollistaa sadasosamillimetrin tarkkuudella saavutettavan paikannustarkkuuden. Ihmisen käsi ei pysty TIG-hitsauksessa saavuttamaan tätä.
3. Ohjaus:Prosessimuuttujia, kuten lämmöntuontia ja hitsausgeometriaa, säädetään tarkasti laserilla, mikä varmistaa yhdenmukaiset tulokset erästä toiseen.
4. Materiaalit:TIG sopii parhaiten ohuemmille johtaville materiaaleille, kun taas laserhitsaus avaa laajemman valikoiman useiden materiaalien yhdistelmiä.
5. Automaatio: Robottilaserjärjestelmät mahdollistavat täysin automatisoidun hitsauksen ilman väsymystä, kun taas TIG vaatii yleensä käyttäjän täyden huomion ja asiantuntemuksen.
TIG-hitsauksella on kuitenkin edelleen etulyöntiasemaohutreikäinen tarkkuustyö tai seoshitsausjoissa lämmöntuontia on säädettävä huolellisesti. Näissä sovelluksissa taitavan teknikon näpäytä on arvokas.
5. Mikä on laserhitsauksen haittapuoli?
Kuten millä tahansa teollisella prosessilla, laserhitsauksella on joitakin mahdollisia haittapuolia, jotka on otettava huomioon:
1. Kustannukset: Vaikka tehokkaat laserjärjestelmät ovatkin tulossa edullisemmiksi, ne vaativat merkittäviä pääomainvestointeja verrattuna muihin hitsausmenetelmiin.
2. Kulutustarvikkeet:Kaasusuuttimet ja optiikka kuluvat ajan myötä ja ne on vaihdettava, mikä lisää omistuskustannuksia.
3. Turvallisuus:Tiukkoja protokollia ja suljettuja turvakoteloita tarvitaan altistumisen estämiseksi voimakkaalle lasersäteelle.
4. Koulutus:Käyttäjät tarvitsevat koulutusta työskennelläkseen turvallisesti ja huoltaakseen laserhitsauslaitteita asianmukaisesti.
5. Näkökenttä:Lasersäde kulkee suorina linjoina, joten monimutkaiset geometriat saattavat vaatia useita säteitä tai työkappaleen uudelleenasemointia.
6. Imukyky:Tietyt materiaalit, kuten paksu teräs tai alumiini, voivat olla vaikeasti hitsattavia, jos ne eivät absorboi laserin tiettyä aallonpituutta tehokkaasti.
Asianmukaisilla varotoimilla, koulutuksella ja prosessien optimoinnilla laserhitsaus tarjoaa kuitenkin tuottavuus-, tarkkuus- ja laatuetuja monissa teollisissa sovelluksissa.
6. Tarvitseeko laserhitsaus kaasua?
Toisin kuin kaasusuojatut hitsausprosessit, laserhitsaus ei vaadi inertin suojakaasun virtaamista hitsausalueen yli. Tämä johtuu siitä, että:
1. Kohdennettu lasersäde kulkee ilman läpi ja luo pienen, korkeaenergisen hitsaussulan, joka sulattaa ja yhdistää materiaalit.
2. Ympäröivä ilma ei ionisoidu kuten kaasuplasmakaari, eikä se häiritse säteen tai hitsin muodostumista.
3. Hitsi jähmettyy niin nopeasti keskittyneestä lämmöstä, että se muodostuu ennen kuin oksidit ehtivät muodostua pinnalle.
Tietyt laserhitsaussovellukset voivat kuitenkin hyötyä apukaasun käytöstä:
1. Reaktiivisten metallien, kuten alumiinin, tapauksessa kaasu suojaa kuumaa hitsisulkaa ilman hapelta.
2. Suuritehoisissa lasertöissä kaasu vakauttaa syvälle tunkeutuvien hitsien aikana muodostuvan plasmapilven.
3. Kaasusuuttimet poistavat höyryt ja roskat paremman säteen läpäisyn takaamiseksi likaisilla tai maalatuilla pinnoilla.
Yhteenvetona voidaan siis todeta, että vaikka inertti kaasu ei ole ehdottoman välttämätöntä, se voi tarjota etuja tietyissä haastavissa laserhitsaussovelluksissa tai -materiaaleissa. Prosessi voi kuitenkin usein toimia hyvin ilman sitä.
▶ Mitä materiaaleja voidaan laserhitsata?
Lähes kaikkia metalleja voidaan laserhitsata, mukaan lukienterästä, alumiinia, titaania, nikkeliseoksia ja paljon muuta.
Jopa erilaisten metallien yhdistelmät ovat mahdollisia. Avain on, että neon absorboitava laserin aallonpituus tehokkaasti.
▶ Kuinka paksuja materiaaleja voidaan hitsata?
Levyt yhtä ohuita kuin0,1 mm ja jopa 25 mm paksuvoidaan tyypillisesti laserhitsata, riippuen sovelluksesta ja laserin tehosta.
Paksummat osat saattavat vaatia monipalkohitsausta tai erikoisoptiikkaa.
▶ Soveltuuko laserhitsaus suurtuotantoon?
Ehdottomasti. Robottipohjaisia laserhitsaussoluja käytetään yleisesti nopeissa, automatisoiduissa tuotantoympäristöissä esimerkiksi autoteollisuudessa.
Läpivirtausnopeus on jopa useita metrejä minuutissa.
▶ Millä teollisuudenaloilla käytetään laserhitsausta?
Yleisiä laserhitsaussovelluksia löytyy mm.autoteollisuus, elektroniikka, lääkinnälliset laitteet, ilmailu- ja avaruusteollisuus, työkalujen/muottien ja pienten tarkkuusosien valmistus.
Teknologia onlaajentuen jatkuvasti uusille toimialoille.
▶ Miten valitsen laserhitsausjärjestelmän?
Huomioitavia tekijöitä ovat työkappaleen materiaalit, koko/paksuus, läpimenoaika, budjetti ja vaadittu hitsauslaatu.
Hyvämaineiset toimittajat voivat auttaa määrittämään oikean lasertyypin, tehon, optiikan ja automaation juuri sinun sovellukseesi.
▶ Millaisia hitsausliitoksia voidaan tehdä?
Tyypillisiä laserhitsaustekniikoita ovat pusku-, limi-, piena-, lävistys- ja peitehitsit.
Joitakin innovatiivisia menetelmiä, kuten laserilla tehtävää lisäainevalmistusta, on myös tulossa korjaus- ja prototyyppisovelluksiin.
▶ Sopiiko laserhitsaus korjaustöihin?
Kyllä, laserhitsaus sopii hyvin arvokkaiden komponenttien tarkkaan korjaukseen.
Keskitetty lämmöntuonti minimoi perusmateriaalien lisävauriot korjauksen aikana.
Haluatko aloittaa laserhitsauslaitteen käytön?
Miksi et harkitsisi meitä?
Julkaisun aika: 12. helmikuuta 2024