Bagaimana untuk Memilih Campuran Gas Terbaik untuk Kimpalan Laser Anda?
Jenis, Faedah dan Aplikasi
Pengenalan:
Perkara Penting Yang Perlu Diketahui Sebelum Menyelam
Kimpalan laser ialah kaedah kimpalan berketepatan tinggi yang menggunakan pancaran laser untuk mencairkan bahan benda kerja dan kemudian membentuk kimpalan selepas disejukkan. Dalam kimpalan laser, gas memainkan peranan penting.
Gas pelindung bukan sahaja mempengaruhi pembentukan jahitan kimpalan, kualiti jahitan kimpalan, penembusan jahitan kimpalan dan lebar penembusan tetapi juga secara langsung mempengaruhi kualiti dan kecekapan kimpalan laser.
Gas apa yang diperlukan untuk kimpalan laser?Artikel ini akan mengkaji secara mendalamkepentingan gas kimpalan laser, gas yang digunakan dan fungsinya.
Kami juga akan mengesyorkanmesin kimpalan laser terbaikuntuk keperluan anda.
Mengapa Gas Diperlukan Untuk Kimpalan Laser?
Kimpalan Pancaran Laser
Semasa proses kimpalan laser, pancaran laser berketumpatan tenaga tinggi difokuskan pada kawasan kimpalan bahan kerja.
Menyebabkan pencairan serta-merta pada bahan permukaan benda kerja.
Gas diperlukan semasa kimpalan laser untuk melindungi kawasan kimpalan.
Kawal suhu, tingkatkan kualiti kimpalan dan lindungi sistem optik.
Memilih jenis gas dan parameter bekalan yang sesuai adalah faktor penting dalam memastikan kecekapan.
Dan proses kimpalan laser yang stabil dan memperoleh hasil kimpalan yang berkualiti tinggi.
1. Perlindungan Kawasan Kimpalan
Semasa proses kimpalan laser, kawasan kimpalan terdedah kepada persekitaran luaran dan mudah terjejas oleh oksigen dan gas lain di udara.
Oksigen mencetuskan tindak balas pengoksidaan yang boleh menyebabkan kualiti kimpalan yang berkurangan, dan pembentukan liang dan rangkuman. Kimpalan boleh dilindungi secara berkesan daripada pencemaran oksigen dengan membekalkan gas yang sesuai, biasanya gas lengai seperti argon, ke kawasan kimpalan.
2. Kawalan Haba
Pemilihan dan pembekalan gas boleh membantu mengawal suhu kawasan kimpalan. Dengan melaraskan kadar aliran dan jenis gas, kadar penyejukan kawasan kimpalan boleh terjejas. Ini penting untuk mengawal zon yang terjejas haba (HAZ) semasa kimpalan dan mengurangkan herotan haba.
3. Kualiti Kimpalan yang Dipertingkatkan
Sesetengah gas tambahan, seperti oksigen atau nitrogen, boleh meningkatkan kualiti dan prestasi kimpalan. Contohnya, penambahan oksigen boleh meningkatkan penembusan kimpalan dan meningkatkan kelajuan kimpalan, di samping mempengaruhi bentuk dan kedalaman kimpalan.
4. Penyejukan Gas
Dalam kimpalan laser, kawasan kimpalan biasanya terjejas oleh suhu tinggi. Menggunakan sistem penyejukan gas boleh membantu mengawal suhu kawasan kimpalan dan mencegah pemanasan melampau. Ini penting untuk mengurangkan tekanan haba di kawasan kimpalan dan meningkatkan kualiti kimpalan.
Kimpalan Pancaran Laser Automatik
5. Perlindungan Gas Sistem Optik
Pancaran laser difokuskan pada kawasan kimpalan melalui sistem optik.
Semasa proses pematerian, bahan cair dan aerosol yang dihasilkan mungkin mencemari komponen optik.
Dengan memasukkan gas ke dalam kawasan kimpalan, risiko pencemaran dapat dikurangkan dan jangka hayat sistem optik dapat dilanjutkan.
Gas Yang Mana Digunakan Dalam Kimpalan Laser?
Dalam kimpalan laser, gas boleh mengasingkan udara daripada plat kimpalan dan menghalangnya daripada bertindak balas dengan udara. Dengan cara ini, permukaan kimpalan plat logam akan menjadi lebih putih dan cantik. Penggunaan gas juga melindungi kanta daripada habuk kimpalan. Biasanya, gas berikut digunakan:
1. Gas Pelindung:
Gas pelindung, kadangkala dipanggil "gas lengai," memainkan peranan penting dalam proses kimpalan laser. Proses kimpalan laser sering menggunakan gas lengai untuk melindungi kolam kimpalan. Gas pelindung yang biasa digunakan dalam kimpalan laser terutamanya termasuk argon dan neon. Sifat fizikal dan kimianya berbeza, jadi kesannya terhadap kimpalan juga berbeza.
Gas Pelindung:Argon
Argon merupakan salah satu gas lengai yang paling biasa digunakan.
Ia mempunyai tahap pengionan yang tinggi di bawah tindakan laser, yang tidak kondusif untuk mengawal pembentukan awan plasma, yang akan memberi kesan tertentu terhadap penggunaan laser yang berkesan.
Sifat lengai argon menghalangnya daripada proses pematerian, di samping ia juga menghilangkan haba dengan baik, membantu mengawal suhu di kawasan pematerian.
Gas Pelindung:Neon
Neon sering digunakan sebagai gas lengai, sama seperti argon, dan terutamanya digunakan untuk melindungi kawasan kimpalan daripada oksigen dan bahan pencemar lain dalam persekitaran luaran.
Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa neon tidak sesuai untuk semua aplikasi kimpalan laser.
Ia digunakan terutamanya untuk beberapa tugas kimpalan khas, seperti mengimpal bahan yang lebih tebal atau apabila jahitan kimpalan yang lebih dalam diperlukan.
2. Gas Bantu:
Semasa proses kimpalan laser, selain gas pelindung utama, gas tambahan juga boleh digunakan untuk meningkatkan prestasi dan kualiti kimpalan. Berikut adalah beberapa gas tambahan biasa yang digunakan dalam kimpalan laser.
Gas Bantu:Oksigen
Oksigen biasanya digunakan sebagai gas bantuan dan boleh digunakan untuk meningkatkan haba dan kedalaman kimpalan semasa kimpalan.
Menambah oksigen boleh meningkatkan kelajuan dan penembusan kimpalan, tetapi perlu dikawal dengan teliti untuk mengelakkan oksigen berlebihan yang menyebabkan masalah pengoksidaan.
Gas Bantu:Hidrogen/Campuran Hidrogen
Hidrogen meningkatkan kualiti kimpalan dan mengurangkan pembentukan keliangan.
Campuran argon dan hidrogen digunakan dalam beberapa aplikasi khas, seperti kimpalan keluli tahan karat. Kandungan hidrogen dalam campuran tersebut biasanya antara 2% hingga 15%.
Gas Pelindung:Nitrogen
Nitrogen juga sering digunakan sebagai gas tambahan dalam kimpalan laser.
Tenaga pengionan nitrogen adalah sederhana, lebih tinggi daripada argon dan lebih rendah daripada hidrogen.
Tahap pengionan biasanya berada di bawah tindakan laser. Ia boleh mengurangkan pembentukan awan plasma dengan lebih baik, memberikan kimpalan dan penampilan yang lebih berkualiti, dan mengurangkan kesan oksigen pada kimpalan.
Nitrogen juga boleh digunakan untuk mengawal suhu kawasan kimpalan dan mengurangkan pembentukan buih dan liang pori.
Gas Pelindung:Helium
Helium biasanya digunakan untuk kimpalan laser berkuasa tinggi kerana ia mempunyai kekonduksian terma yang rendah dan tidak mudah terionisasi, membolehkan laser melaluinya dengan lancar dan tenaga pancaran sampai ke permukaan bahan kerja tanpa sebarang halangan.
Kondusif untuk kimpalan kuasa yang lebih tinggi. Helium juga boleh digunakan untuk meningkatkan kualiti kimpalan dan mengawal suhu kimpalan. Ini adalah gas pelindung paling berkesan yang digunakan dalam kimpalan laser, tetapi ia agak mahal.
3. Gas Penyejuk:
Gas penyejuk sering digunakan semasa kimpalan laser untuk mengawal suhu kawasan kimpalan, mencegah pemanasan melampau dan mengekalkan kualiti kimpalan. Berikut adalah beberapa gas penyejuk yang biasa digunakan:
Gas/Medium Penyejukan:Air
Air merupakan medium penyejukan biasa yang sering digunakan untuk menyejukkan penjana laser dan sistem optik kimpalan laser.
Sistem penyejukan air boleh membantu mengekalkan suhu penjana laser dan komponen optik yang stabil bagi memastikan kestabilan dan prestasi pancaran laser.
Gas/Medium Penyejukan:Gas Atmosfera
Dalam beberapa proses kimpalan laser, gas atmosfera ambien boleh digunakan untuk penyejukan.
Contohnya, dalam sistem optik penjana laser, gas atmosfera di sekeliling boleh memberikan kesan penyejukan.
Gas/Medium Penyejukan:Gas Lengai
Gas lengai seperti argon dan nitrogen juga boleh digunakan sebagai gas penyejuk.
Ia mempunyai kekonduksian terma yang lebih rendah dan boleh digunakan untuk mengawal suhu kawasan kimpalan dan mengurangkan zon terjejas haba (HAZ).
Gas/Medium Penyejukan:Nitrogen Cecair
Nitrogen cecair ialah medium penyejukan suhu yang sangat rendah yang boleh digunakan untuk kimpalan laser berkuasa tinggi.
Ia memberikan kesan penyejukan yang sangat berkesan dan memastikan kawalan suhu di kawasan kimpalan.
4. Gas Campuran:
Campuran gas biasanya digunakan dalam kimpalan untuk mengoptimumkan pelbagai aspek proses, seperti kelajuan kimpalan, kedalaman penembusan dan kestabilan arka. Terdapat dua jenis utama campuran gas: campuran binari dan ternari.
Campuran Gas Perduaan:Argon + Oksigen
Menambah sedikit oksigen kepada argon meningkatkan kestabilan arka, menghalusi kolam kimpalan dan meningkatkan kelajuan kimpalan. Campuran ini biasanya digunakan untuk mengimpal keluli karbon, keluli aloi rendah dan keluli tahan karat.
Campuran Gas Perduaan:Argon + Karbon Dioksida
Penambahan CO₂ kepada argon meningkatkan kekuatan kimpalan dan rintangan kakisan sambil mengurangkan percikan. Campuran ini sering digunakan untuk mengimpal keluli karbon dan keluli tahan karat.
Campuran Gas Perduaan:Argon + Hidrogen
Hidrogen meningkatkan suhu arka, meningkatkan kelajuan kimpalan dan mengurangkan kecacatan kimpalan. Ia amat berguna untuk mengimpal aloi berasaskan nikel dan keluli tahan karat.
Campuran Gas Ternari:Argon + Oksigen + Karbon Dioksida
Campuran ini menggabungkan manfaat campuran argon-oksigen dan argon-CO₂. Ia mengurangkan percikan, meningkatkan kebendairan kolam kimpalan dan meningkatkan kualiti kimpalan. Ia digunakan secara meluas untuk mengimpal pelbagai ketebalan keluli karbon, keluli aloi rendah dan keluli tahan karat.
Campuran Gas Ternari:Argon + Helium + Karbon Dioksida
Campuran ini membantu meningkatkan kestabilan arka, meningkatkan suhu kolam kimpalan dan meningkatkan kelajuan kimpalan. Ia digunakan dalam kimpalan arka litar pintas dan aplikasi kimpalan berat, menawarkan kawalan yang lebih baik ke atas pengoksidaan.
Pemilihan Gas Dalam Aplikasi Berbeza
Kimpalan Laser Genggam
Dalam pelbagai aplikasi kimpalan laser, memilih gas yang sesuai adalah penting, kerana kombinasi gas yang berbeza boleh menghasilkan kualiti, kelajuan dan kecekapan kimpalan yang berbeza. Berikut adalah beberapa garis panduan untuk membantu anda memilih gas yang sesuai untuk aplikasi khusus anda:
Jenis Bahan Kimpalan:
Keluli Tahan Karatbiasanya menggunakanArgon atau Campuran Argon/Hidrogen.
Aluminium dan Aloi Aluminiumsering menggunakanArgon Tulen.
Aloi Titaniumsering menggunakanNitrogen.
Keluli Karbon Tinggisering menggunakanOksigen sebagai Gas Bantu.
Kelajuan Kimpalan Dan Penetrasi:
Jika kelajuan kimpalan yang lebih tinggi atau penembusan kimpalan yang lebih dalam diperlukan, kombinasi gas boleh dilaraskan. Menambah oksigen selalunya meningkatkan kelajuan dan penembusan, tetapi perlu dikawal dengan teliti untuk mengelakkan masalah pengoksidaan.
Kawalan Zon Terjejas Haba (HAZ):
Bergantung pada bahan yang dibersihkan, sisa berbahaya yang memerlukan prosedur pengendalian khas mungkin dihasilkan semasa proses pembersihan. Ini boleh menambah kos keseluruhan proses pembersihan laser.
Kualiti Kimpalan:
Sesetengah kombinasi gas boleh meningkatkan kualiti dan rupa kimpalan. Contohnya, nitrogen boleh memberikan rupa dan kualiti permukaan yang lebih baik.
Kawalan Liang Pori dan Gelembung:
Bagi aplikasi yang memerlukan kimpalan yang sangat berkualiti tinggi, perhatian khusus perlu diberikan kepada pembentukan liang dan gelembung. Pemilihan gas yang betul dapat mengurangkan risiko kecacatan ini.
Pertimbangan Peralatan Dan Kos:
Pemilihan gas juga dipengaruhi oleh jenis peralatan dan kos. Sesetengah gas mungkin memerlukan sistem bekalan khas atau kos yang lebih tinggi.
Untuk aplikasi tertentu, adalah disyorkan untuk bekerjasama dengan jurutera kimpalan atau pengeluar peralatan kimpalan laser profesional untuk mendapatkan nasihat profesional dan mengoptimumkan proses kimpalan.
Beberapa eksperimen dan pengoptimuman biasanya diperlukan sebelum kombinasi gas akhir dipilih.
Bergantung pada aplikasi khusus, kombinasi dan parameter gas yang berbeza boleh dicuba untuk mencari keadaan kimpalan yang optimum.
Perkara Yang Anda Perlu Tahu Tentang: Kimpalan Laser Genggam
Mesin Kimpalan Laser yang Disyorkan
Untuk mengoptimumkan tugas kerja logam dan pemprosesan bahan anda, memilih peralatan yang betul adalah penting. MimoWork Laser mengesyorkanMesin Kimpalan Laser Genggamuntuk penyambungan logam yang tepat dan cekap.
Kapasiti & Watt Tinggi untuk Pelbagai Aplikasi Kimpalan
Mesin kimpalan laser genggam 2000W dicirikan oleh saiz mesin yang kecil tetapi kualiti kimpalan yang berkilauan.
Sumber laser gentian yang stabil dan kabel gentian yang disambungkan menyediakan penghantaran pancaran laser yang selamat dan stabil.
Dengan kuasa yang tinggi, lubang kunci kimpalan laser adalah sempurna dan membolehkan sambungan kimpalan lebih kukuh walaupun untuk logam tebal.
Dengan penampilan mesin yang padat dan kecil, mesin kimpalan laser mudah alih ini dilengkapi dengan pistol kimpalan laser genggam yang boleh digerakkan yang ringan dan mudah untuk aplikasi kimpalan berbilang laser pada sebarang sudut dan permukaan.
Pelbagai jenis muncung pengimpal laser pilihan dan sistem penyuapan wayar automatik menjadikan operasi kimpalan laser lebih mudah dan mesra untuk pemula.
Kimpalan laser berkelajuan tinggi meningkatkan kecekapan dan output pengeluaran anda dengan ketara di samping membolehkan kesan kimpalan laser yang sangat baik.
Ringkaskan
Pendek kata, kimpalan laser perlu menggunakan gas untuk melindungi kawasan kimpalan, mengawal suhu, meningkatkan kualiti kimpalan dan melindungi sistem optik. Memilih jenis gas dan parameter bekalan yang sesuai merupakan faktor penting dalam memastikan proses kimpalan laser yang cekap dan stabil serta mendapatkan hasil kimpalan yang berkualiti tinggi. Bahan dan aplikasi yang berbeza mungkin memerlukan jenis dan perkadaran campuran yang berbeza untuk memenuhi keperluan kimpalan tertentu.
Hubungi kami hari iniuntuk mengetahui lebih lanjut tentang pemotong laser kami dan bagaimana ia boleh mengoptimumkan proses pengeluaran pemotongan anda.
Pautan Berkaitan
Ada Sebarang Idea Tentang Mesin Kimpalan Laser?
Masa siaran: 13 Jan-2025