Den grunnleggende lasersveiseprosessen innebærer å fokusere en laserstråle på skjøteområdet mellom to materialer ved hjelp av et optisk leveringssystem. Når strålen kommer i kontakt med materialene, overfører den sin energi, raskt oppvarmes og smelter et lite område.
Innholdsfortegnelse
1. Hva er en lasersveisemaskin?
En lasersveisemaskin er et industrielt verktøy som bruker en laserstråle som en konsentrert varmekilde for å koble sammen flere materialer.
Noen nøkkelegenskaper ved lasersveisemaskiner inkluderer:
1. Laserkilde:De fleste moderne lasersveisere bruker solid-state laserdioder som produserer en høyeffekt laserstråle i det infrarøde spekteret. Vanlige laserkilder inkluderer CO2-, fiber- og diodelasere.
2. Optikk:Laserstrålen beveger seg gjennom en rekke optiske komponenter som speil, linser og dyser som fokuserer og retter strålen til sveiseområdet med presisjon. Teleskoparmer eller portaler plasserer strålen.
3. Automatisering:Mange lasersveisere har datamaskin numerisk kontroll (CNC) integrasjon og robotikk for å automatisere komplekse sveisemønstre og prosesser. Programmerbare baner og tilbakemeldingssensorer sikrer nøyaktighet.
4. Prosessovervåking:Integrerte kameraer, spektrometre og andre sensorer overvåker sveiseprosessen i sanntid. Eventuelle problemer med strålejustering, penetrering eller kvalitet kan raskt oppdages og løses.
5. Sikkerhetslåser:Beskyttende hus, dører og nødstoppknapper beskytter operatørene mot den kraftige laserstrålen. Forriglinger slår av laseren hvis sikkerhetsprotokollene brytes.
Så oppsummert er en lasersveisemaskin et datastyrt, industrielt presisjonsverktøy som bruker en fokusert laserstråle for automatiserte, repeterbare sveiseapplikasjoner.
2. Hvordan fungerer lasersveising?
Noen viktige stadier i lasersveiseprosessen inkluderer:
1. Generering av laserstråler:En solid-state laserdiode eller annen kilde produserer en infrarød stråle.
2. Strålelevering: Speil, linser og en dyse fokuserer strålen nøyaktig til et trangt sted på arbeidsstykket.
3. Materialoppvarming:Strålen varmer raskt opp materialet, med en tetthet som nærmer seg 106 W/cm2.
4. Smelting og sammenføyning:Det dannes et lite smeltebasseng der materialene smelter sammen. Etter hvert som bassenget stivner, dannes det en sveiseskjøt.
5. Avkjøling og gjenstørkning: Sveiseområdet avkjøles med høye hastigheter over 104°C/sekund, og skaper en finkornet, herdet mikrostruktur.
6. Progresjon:Strålen beveger seg eller delene flyttes og prosessen gjentas for å fullføre sveisesømmen. Inert dekkgass kan også brukes.
Så oppsummert bruker lasersveising en intenst fokusert laserstråle og kontrollert termisk syklus for å produsere høykvalitets, lavt varmepåvirkede sonesveisinger.
Vi ga nyttig informasjon om lasersveisemaskiner
Samt tilpassede løsninger for din bedrift
3. Er lasersveising bedre enn MIG?
Sammenlignet med tradisjonelle metall inert gass (MIG) sveiseprosesser...
Lasersveising gir flere fordeler:
1. Presisjon: Laserstråler kan fokuseres til et lite punkt på 0,1-1 mm, noe som muliggjør svært presise, repeterbare sveiser. Dette er ideelt for små deler med høy toleranse.
2. Hastighet:Sveisehastigheter for laseren er mye raskere enn MIG, spesielt på tynnere målere. Dette forbedrer produktiviteten og reduserer syklustidene.
3. Kvalitet:Den konsentrerte varmekilden gir minimal forvrengning og trange varmepåvirkede soner. Dette resulterer i sterke sveiser av høy kvalitet.
4. Automatisering:Lasersveising er lett automatisert ved hjelp av robotikk og CNC. Dette muliggjør komplekse mønstre og forbedret konsistens kontra manuell MIG-sveising.
5. Materialer:Lasere kan slå sammen mange materialkombinasjoner, inkludert flermaterialer og ulik metallsveis.
Det har imidlertid MIG-sveisingnoen fordelerover laser i andre applikasjoner:
1. Kostnad:MIG-utstyr har en lavere initial investeringskostnad enn lasersystemer.
2. Tykkere materialer:MIG er bedre egnet for sveising av tykkere stålseksjoner over 3 mm, hvor laserabsorpsjon kan være problematisk.
3. Beskyttelsesgass:MIG bruker et inertgassskjold for å beskytte sveiseområdet, mens laser ofte bruker en forseglet strålebane.
Så oppsummert er lasersveising generelt foretrukket forpresisjon, automatisering og sveisekvalitet.
Men MIG forblir konkurransedyktig for produksjon avtykkere målere på et budsjett.
Den riktige prosessen avhenger av den spesifikke sveiseapplikasjonen og delkravene.
4. Er lasersveising bedre enn TIG-sveising?
Tungsten inert gass (TIG) sveising er en manuell, kunstnerisk dyktig prosess som kan gi utmerkede resultater på tynne materialer.
Imidlertid har lasersveising noen fordeler fremfor TIG:
1. Hastighet:Lasersveising er betydelig raskere enn TIG for produksjonsapplikasjoner på grunn av dens automatiserte presisjon. Dette forbedrer gjennomstrømningen.
2. Presisjon:Den fokuserte laserstrålen tillater posisjoneringsnøyaktighet til innenfor hundredeler av en millimeter. Dette kan ikke matches av en menneskelig hånd med TIG.
3. Kontroll:Prosessvariabler som varmetilførsel og sveisegeometri er tett kontrollert med en laser, noe som sikrer konsistente resultater batch over batch.
4. Materialer:TIG er best for tynnere ledende materialer, mens lasersveising åpner for et bredere utvalg av multimaterialkombinasjoner.
5. Automatisering: Robotlasersystemer muliggjør fullstendig automatisert sveising uten tretthet, mens TIG vanligvis krever en operatørs fulle oppmerksomhet og ekspertise.
Imidlertid opprettholder TIG-sveising en fordel fortynn-gauge presisjonsarbeid eller legeringsveisinghvor varmetilførselen må moduleres nøye. For disse bruksområdene er en dyktig teknikers berøring verdifull.
5. Hva er ulempen med lasersveising?
Som med enhver industriell prosess, har lasersveising noen potensielle ulemper å vurdere:
1. Kostnad: Mens de blir rimeligere, krever høyeffektlasersystemer en betydelig kapitalinvestering sammenlignet med andre sveisemetoder.
2. Forbruksvarer:Gassdyser og optikk brytes ned over tid og må skiftes ut, noe som øker eierkostnadene.
3. Sikkerhet:Det kreves strenge protokoller og lukkede sikkerhetshus for å forhindre eksponering for høyintensitetslaserstrålen.
4. Trening:Operatører trenger opplæring for å arbeide sikkert og riktig vedlikeholde lasersveiseutstyr.
5. Synslinje:Laserstrålen beveger seg i rette linjer, så komplekse geometrier kan kreve flere stråler eller omplassering av arbeidsstykket.
6. Absorptivitet:Visse materialer som tykt stål eller aluminium kan være vanskelig å sveise hvis de ikke absorberer laserens spesifikke bølgelengde effektivt.
Med riktige forholdsregler, opplæring og prosessoptimalisering gir imidlertid lasersveising produktivitet, presisjon og kvalitetsfordeler for mange industrielle bruksområder.
6. Trenger lasersveising gass?
I motsetning til gassskjermede sveiseprosesser, krever ikke lasersveising bruk av en inert dekkgass som strømmer over sveiseområdet. Dette er fordi:
1. Den fokuserte laserstrålen beveger seg gjennom luften for å lage et lite, høyenergisveisebasseng som smelter og sammenføyer materialene.
2. Omgivende luft er ikke ionisert som en gassplasmabue og forstyrrer ikke strålen eller sveiseformasjonen.
3. Sveisen stivner så raskt fra den konsentrerte varmen at den dannes før oksider kan dannes på overflaten.
Imidlertid kan visse spesialiserte lasersveiseapplikasjoner fortsatt ha nytte av å bruke en hjelpegass:
1. For reaktive metaller som aluminium, skjermer gass det varme sveisebassenget mot oksygen i luften.
2. På høykraftige laserjobber stabiliserer gass plasmaplommen som dannes under dyptrengningssveisinger.
3. Gassstråler fjerner røyk og rusk for bedre stråleoverføring på skitne eller malte overflater.
Så oppsummert, selv om det ikke er strengt nødvendig, kan inert gass gi fordeler for spesifikke utfordrende lasersveiseapplikasjoner eller materialer. Men prosessen kan ofte fungere bra uten.
▶ Hvilke materialer kan lasersveises?
Nesten alle metaller kan lasersveises inkludertstål, aluminium, titan, nikkellegeringer og mer.
Selv ulike metallkombinasjoner er mulig. Nøkkelen er demå absorbere laserbølgelengden effektivt.
▶ Hvor tykke materialer kan sveises?
Ark så tynne som0,1 mm og så tykk som 25 mmkan typisk lasersveises, avhengig av den spesifikke applikasjonen og laserkraften.
Tykkere seksjoner kan kreve flerpasssveising eller spesialoptikk.
▶ Er lasersveising egnet for høyvolumsproduksjon?
Absolutt. Robotiske lasersveiseceller brukes ofte i høyhastighets, automatiserte produksjonsmiljøer for applikasjoner som bilproduksjon.
Gjennomstrømningshastigheter på flere meter per minutt er oppnåelig.
▶ Hvilke bransjer bruker lasersveising?
Vanlige lasersveisingsapplikasjoner finnes ibilindustri, elektronikk, medisinsk utstyr, romfart, verktøy/matris og produksjon av små presisjonsdeler.
Teknologien erutvides kontinuerlig til nye sektorer.
▶ Hvordan velger jeg et lasersveisesystem?
Faktorer å vurdere inkluderer arbeidsstykkematerialer, størrelse/tykkelse, gjennomstrømningsbehov, budsjett og nødvendig sveisekvalitet.
Anerkjente leverandører kan hjelpe med å spesifisere riktig lasertype, kraft, optikk og automatisering for din spesifikke applikasjon.
▶ Hvilke typer sveiser kan lages?
Typiske lasersveiseteknikker inkluderer stuss-, lap-, filet-, piercing- og kledningssveiser.
Noen innovative metoder som lasertilsetningsproduksjon dukker også opp for reparasjons- og prototypeapplikasjoner.
▶ Er lasersveising egnet for reparasjonsarbeid?
Ja, lasersveising er godt egnet for presisjonsreparasjoner av høyverdige komponenter.
Den konsentrerte varmetilførselen minimerer ytterligere skade på grunnmaterialene under reparasjon.
Vil du komme i gang med en lasersveiser?
Hvorfor ikke vurdere oss?
Innleggstid: 12. februar 2024