כיצד לבחור את תערובות הגז הטובות ביותר עבור ריתוך הלייזר שלך?

סוגים, יתרונות ויישומים

מָבוֹא:

דברים חשובים שכדאי לדעת לפני הצלילה

ריתוך בלייזר היא שיטת ריתוך בעלת דיוק גבוה המשתמשת בקרן לייזר כדי להמיס את החומר של חומר העבודה ולאחר מכן יוצרת ריתוך לאחר הקירור. בריתוך לייזר, גז ממלא תפקיד מפתח. גז המגן משפיע לא רק על היווצרות תפר הריתוך, איכות תפר הריתוך, חדירת תפר הריתוך ורוחב החדירה, אלא גם משפיע ישירות על האיכות והיעילות של ריתוך לייזר.אילו גזים דרושים לריתוך בלייזר?מאמר זה יבחן לעומקהחשיבות של גזי ריתוך בלייזר, הגזים בשימוש, ומה הם עושים. כמו כן נמליץמכונת ריתוך הלייזר הטובה ביותרלצרכים שלך.

תוֹכֶן הָעִניָנִים

1. מדוע יש צורך בגז לריתוך בלייזר?

2. באילו גזים משתמשים בריתוך בלייזר?

3. בחירת גז ביישומים שונים

4. לְסַכֵּם

מדוע יש צורך בגז לריתוך בלייזר?

במהלך תהליך ריתוך הלייזר, קרן לייזר בצפיפות אנרגיה גבוהה ממוקדת באזור הריתוך של חומר העבודה, וגורמת להמסה מיידית של חומר פני השטח של חומר העבודה. גז נדרש במהלך ריתוך לייזר כדי להגן על אזור הריתוך, לשלוט בטמפרטורה, לשפר את איכות הריתוך ולהגן על המערכת האופטית. בחירת סוג הגז ופרמטרי האספקה המתאימים הם גורמים חשובים להבטחת תהליך ריתוך לייזר יעיל ויציב וקבלת תוצאות ריתוך איכותיות.

1. הגנה על אזורי ריתוך

במהלך תהליך ריתוך הלייזר, אזור הריתוך חשוף לסביבה החיצונית ומושפע בקלות מחמצן וגזים אחרים באוויר.

חמצן מעורר תגובות חמצון שעלולות להוביל לירידה באיכות הריתוך וליצירת נקבוביות ותכלילים. ניתן להגן ביעילות על הריתוך מפני זיהום חמצן על ידי אספקת גז מתאים, בדרך כלל גז אינרטי כגון ארגון, לאזור הריתוך.

2. בקרת חום

בחירת ואספקת גז יכולים לסייע בשליטה על הטמפרטורה של אזור הריתוך. על ידי התאמת קצב הזרימה וסוג הגז, ניתן להשפיע על קצב הקירור של אזור הריתוך. זה חשוב כדי לשלוט באזור מושפע החום (HAZ) במהלך הריתוך ולהפחית עיוות תרמי.

3. איכות ריתוך משופרת

כמה גזי עזר, כגון חמצן או חנקן, יכולים לשפר את האיכות והביצועים של ריתוכים. לדוגמה, הוספת חמצן יכולה לשפר את חדירת הריתוך ולהגביר את מהירות הריתוך, תוך השפעה גם על צורת הריתוך ועומקו.

4. קירור גז

בריתוך לייזר, אזור הריתוך מושפע בדרך כלל מטמפרטורות גבוהות. שימוש במערכת קירור גז יכול לסייע בשליטה על הטמפרטורה של אזור הריתוך ולמנוע התחממות יתר. זה חיוני כדי להפחית את הלחץ התרמי באזור הריתוך ולשפר את איכות הריתוך.

5. הגנת גז של מערכות אופטיות

קרן הלייזר ממוקדת באזור הריתוך באמצעות מערכת אופטית. במהלך תהליך ההלחמה, החומר המותך והאירוסולים שנוצרו עלולים לזהם רכיבים אופטיים. על ידי הכנסת גזים לאזור הריתוך, הסיכון לזיהום מצטמצם ואורך החיים של המערכת האופטית מתארך.

באילו גזים משתמשים בריתוך בלייזר?

בריתוך לייזר, הגז יכול לבודד את האוויר מלוח הריתוך ולמנוע ממנו להגיב עם האוויר. כך, משטח הריתוך של לוח המתכת יהיה לבן ויפה יותר. שימוש בגז גם מגן על העדשות מפני אבק ריתוך. בדרך כלל משתמשים בגזים הבאים:

1. גז מגן:

גזי מיגון, הנקראים לפעמים "גזים אינרטים", ממלאים תפקיד חשוב בתהליך ריתוך הלייזר. תהליכי ריתוך בלייזר משתמשים לרוב בגזים אינרטיים כדי להגן על בריכת הריתוך. גזי המגן הנפוצים בריתוך לייזר כוללים בעיקר ארגון וניאון. התכונות הפיזיקליות והכימיות שלהם שונות, ולכן גם ההשפעות שלהם על הריתוך שונות.

·ארגון: ארגון הוא אחד הגזים האינרטיים הנפוצים ביותר. יש לו דרגת יינון גבוהה בפעולת הלייזר, שאינה תורמת לשליטה ביצירת ענני פלזמה, שתהיה לה השפעה מסוימת על השימוש היעיל בלייזרים. הטבע האינרטי של הארגון מרחיק אותו מתהליך ההלחמה, תוך שהוא גם מפזר חום היטב, ועוזר לשלוט על הטמפרטורה באזור ההלחמה.

·ניאון: ניאון משמש לרוב כגז אינרטי, בדומה לארגון, ומשמש בעיקר להגנה על אזור הריתוך מפני חמצן ומזהמים אחרים בסביבה החיצונית. חשוב לציין שהניאון אינו מתאים לכל יישומי ריתוך הלייזר. הוא משמש בעיקר עבור כמה משימות ריתוך מיוחדות, כגון ריתוך חומרים עבים יותר או כאשר נדרשים תפרי ריתוך עמוקים יותר.

2. גז עזר:

במהלך תהליך ריתוך הלייזר, בנוסף לגז המגן העיקרי, ניתן להשתמש גם בגזי עזר לשיפור ביצועי ואיכות הריתוך. להלן כמה גזי עזר נפוצים המשמשים בריתוך לייזר:

· חמצן: החמצן משמש בדרך כלל כגז מסייע וניתן להשתמש בו כדי להגביר את החום ועומק הריתוך במהלך הריתוך. הוספת חמצן יכולה להגביר את מהירות הריתוך והחדירה, אך יש לשלוט בזהירות כדי למנוע עודף חמצן הגורם לבעיות חמצון.

· חנקן: חנקן משמש לעתים קרובות גם כגז עזר בריתוך בלייזר. אנרגיית היינון של חנקן בינונית, גבוהה מארגון ונמוכה ממימן. דרגת היינון היא בדרך כלל תחת פעולת לייזר. זה יכול להפחית טוב יותר את היווצרותם של ענני פלזמה, לספק ריתוכים ומראה באיכות גבוהה יותר ולהפחית את השפעת החמצן על הריתוכים. ניתן להשתמש בחנקן גם לשליטה בטמפרטורה של אזור הריתוך ולהפחתת היווצרות בועות ונקבוביות.

· תערובת מימן/מימן: מימן משפר את איכות הריתוכים ומפחית היווצרות נקבוביות. תערובות של ארגון ומימן משמשות בכמה יישומים מיוחדים, כגון ריתוך נירוסטה. תכולת המימן של התערובת נעה בדרך כלל בין 2% ל-15%.

·הליום: הליום משמש בדרך כלל לריתוך לייזר בעוצמה גבוהה מכיוון שיש לו מוליכות תרמית נמוכה ואינו מיונן בקלות, מה שמאפשר ללייזר לעבור בצורה חלקה ולאנרגיית הקרן להגיע אל פני השטח ללא מכשולים. תורם לריתוך בעוצמה גבוהה יותר. הליום יכול לשמש גם לשיפור איכות הריתוך ולבקרת טמפרטורות הריתוך. זהו גז המיגון היעיל ביותר המשמש בריתוך לייזר, אך הוא יקר יחסית.

3. גז קירור:

גז קירור משמש לעתים קרובות במהלך ריתוך לייזר כדי לשלוט על הטמפרטורה של אזור הריתוך, למנוע התחממות יתר ולשמור על איכות הריתוך. להלן כמה גזי קירור נפוצים:

·מים: מים הם אמצעי קירור נפוץ המשמש לעתים קרובות לקירור מחוללי לייזר ומערכות אופטיות לריתוך לייזר. מערכות קירור מים יכולות לעזור לשמור על טמפרטורה יציבה של מחולל הלייזר והרכיבים האופטיים כדי להבטיח יציבות וביצועים של קרן הלייזר.

·גזים אטמוספריים: בחלק מתהליכי ריתוך לייזר, ניתן להשתמש בגזים אטמוספריים לקירור. לדוגמה, במערכת האופטית של גנרטור לייזר, גז האטמוספרה שמסביב יכול לספק אפקט קירור.

·גזים אינרטיים: גזים אינרטיים כמו ארגון וחנקן יכולים לשמש גם כגזי קירור. יש להם מוליכות תרמית נמוכה יותר וניתן להשתמש בהם כדי לשלוט בטמפרטורה של אזור הריתוך ולהפחית את האזור המושפע מחום (HAZ).

·חנקן נוזלי: חנקן נוזלי הוא מדיום קירור בטמפרטורה נמוכה במיוחד, שיכול לשמש לריתוך לייזר בעל הספק גבוה במיוחד. הוא מספק אפקט קירור יעיל מאוד ומבטיח בקרת טמפרטורה באזור הריתוך.

4. גז מעורב:

תערובות גז משמשות בדרך כלל בריתוך כדי לייעל היבטים שונים של התהליך, כגון מהירות ריתוך, עומק חדירה ויציבות קשת. ישנם שני סוגים עיקריים של תערובות גזים: תערובות בינאריות ותערובות משולשות.

1. תערובות גז בינאריות:

·ארגון + חמצן: הוספת כמות קטנה של חמצן לארגון משפרת את יציבות הקשת, מעדן את בריכת הריתוך ומגבירה את מהירות הריתוך. תערובת זו משמשת בדרך כלל לריתוך פלדת פחמן, פלדת סגסוגת נמוכה ופלדת אל חלד.

·ארגון + פחמן דו חמצני: הוספת CO₂ לארגון מגבירה את חוזק הריתוך ועמידות בפני קורוזיה תוך הפחתת ניתזים. תערובת זו משמשת לעתים קרובות לריתוך פלדת פחמן ונירוסטה.

·ארגון + מימן: מימן מגביר את טמפרטורת הקשת, משפר את מהירות הריתוך ומפחית את פגמי הריתוך. זה שימושי במיוחד לריתוך סגסוגות על בסיס ניקל ופלדת אל חלד.

2. תערובות גז טרנריות:

·ארגון + חמצן + פחמן דו חמצני: תערובת זו משלבת את היתרונות של תערובות ארגון-חמצן וגם של ארגון-CO₂. זה מפחית ניתזים, משפר את נזילות בריכת הריתוך ומשפר את איכות הריתוך. הוא נמצא בשימוש נרחב לריתוך עוביים שונים של פלדת פחמן, פלדת סגסוגת נמוכה ופלדת אל חלד.

·ארגון + הליום + פחמן דו חמצני: תערובת זו מסייעת לשפר את יציבות הקשת, מגבירה את טמפרטורת בריכת הריתוך ומשפרת את מהירות הריתוך. הוא משמש בריתוך קשת קצר ויישומי ריתוך כבדים, ומציע שליטה טובה יותר על חמצון.

בחירת גז ביישומים שונים

ביישומים שונים של ריתוך לייזר, בחירת הגז המתאים היא קריטית, מכיוון ששילובי גז שונים יכולים לייצר איכות, מהירות ויעילות ריתוך שונים. הנה כמה קווים מנחים שיעזרו לך לבחור את הגז המתאים ליישום הספציפי שלך:

סוג חומר ריתוך:

חומרים שונים דורשים שילובי גזים שונים. באופן כללי.

·נירוסטה משתמשת בדרך כלל בארגון או בתערובת ארגון/מימן.

·אלומיניום וסגסוגות אלומיניום משתמשים לרוב בארגון טהור.

·סגסוגות טיטניום משתמשות לעתים קרובות בחנקן.

·פלדות עתירות פחמן משתמשות לעתים קרובות בחמצן כגז עזר.

מהירות ריתוך וחדירה:

אם נדרשת מהירות ריתוך גבוהה יותר או חדירת ריתוך עמוקה יותר, ניתן להתאים את שילוב הגז. הוספת חמצן משפרת לעתים קרובות את המהירות והחדירה, אך יש צורך בשליטה קפדנית כדי למנוע בעיות חמצון.

איכות ריתוך:

שילובי גזים מסוימים יכולים לשפר את האיכות והמראה של ריתוכים. לדוגמה, חנקן יכול לספק מראה ואיכות פני שטח טובים יותר.

בקרת נקבוביות ובועות:

עבור יישומים הדורשים ריתוכים באיכות גבוהה מאוד, יש להקדיש תשומת לב מיוחדת להיווצרות נקבוביות ובועות. בחירת גז נכונה יכולה להפחית את הסיכון לפגמים אלו.

שליטה על אזור מושפע חום (HAZ):

בהתאם לחומר המנקה, פסולת מסוכנת הדורשת הליכי טיפול מיוחדים עלולה להיווצר במהלך תהליך הניקוי. זה יכול להוסיף לעלות הכוללת של תהליך ניקוי הלייזר.

שיקולי ציוד ועלויות:

בחירת הגז מושפעת גם מסוג הציוד ומהעלות. גזים מסוימים עשויים לדרוש מערכות אספקה מיוחדות או עלויות גבוהות יותר.

עבור יישומים ספציפיים, מומלץ לעבוד עם מהנדס ריתוך או יצרן ציוד ריתוך לייזר מקצועי כדי לקבל ייעוץ מקצועי ולייעל את תהליך הריתוך. בדרך כלל נדרשים כמה ניסויים ואופטימיזציה לפני בחירת שילוב הגז הסופי. בהתאם ליישום הספציפי, ניתן לנסות שילובי גזים ופרמטרים שונים כדי למצוא את תנאי הריתוך האופטימליים.

דברים שאתה צריך לדעת על: ריתוך בלייזר כף יד

5 דברים על ריתוך בלייזר

מכונת ריתוך לייזר מומלצת

כדי לייעל את משימות עיבוד המתכת ועיבוד החומרים שלך, בחירת הציוד המתאים היא חיונית. MimoWork Laser ממליץ עלמכונת ריתוך לייזר כף ידלחיבור מתכת מדויק ויעיל.

מכונת ריתוך לייזר סיבים כף יד (2000W)

קיבולת גבוהה והספק עבור יישומי ריתוך שונים

מכונת ריתוך לייזר כף יד 2000W מאופיינת בגודל מכונה קטן אך באיכות ריתוך נוצצת.

מקור לייזר סיב יציב וכבל סיבים מחובר מספקים אספקת קרן לייזר בטוחה ויציבה.

עם ההספק הגבוה, חור המנעול לריתוך הלייזר מושלם ומאפשר את מפרק הריתוך מוצק יותר גם עבור מתכת עבה.

עוד על מכונת ריתוך לייזר סיבים כף יד

מכונת ריתוך לייזר ניידת

ניידות לגמישות

עם מראה מכונה קומפקטי וקטנה, מכונת רתכת הלייזר הניידת מצוידת באקדח ריתוך לייזר כף יד נייד, קל משקל ונוח ליישומי ריתוך רב-לייזר בכל זווית ומשטח.

סוגים שונים אופציונליים של חרירי רתכי לייזר ומערכות הזנת חוטים אוטומטיות הופכים את פעולת ריתוך הלייזר לקלה יותר וידידותית למתחילים.

ריתוך לייזר במהירות גבוהה מגדיל מאוד את יעילות הייצור והתפוקה שלך תוך מתן אפקט ריתוך לייזר מעולה.

עוד על מכונת ריתוך לייזר ניידת

לְסַכֵּם

בקיצור, ריתוך לייזר צריך להשתמש בגז כדי להגן על אזורי ריתוך, לשלוט בטמפרטורה, לשפר את איכות הריתוך ולהגן על מערכות אופטיות. בחירת סוגי גז ופרמטרי אספקה מתאימים היא גורם חשוב בהבטחת תהליך ריתוך לייזר יעיל ויציב וקבלת תוצאות ריתוך איכותיות. חומרים ויישומים שונים עשויים לדרוש סוגים שונים ופרופורציות מעורבות כדי לעמוד בדרישות ריתוך ספציפיות.

פנה אלינו עוד היוםכדי ללמוד עוד על חותכי הלייזר שלנו וכיצד הם יכולים לייעל את תהליך ייצור החיתוך שלך.

אתה עשוי להתעניין

כיצד לבחור את תערובות הגז הטובות ביותר עבור מכונת ריתוך הלייזר שלך?