Базовый процесс лазерной сварки заключается в фокусировке лазерного луча на область соединения двух материалов с помощью оптической системы подачи. При соприкосновении с материалами луч передаёт свою энергию, быстро нагревая и расплавляя небольшую область.
1. Что такое лазерный сварочный аппарат?
Аппарат для лазерной сварки — это промышленный инструмент, который использует лазерный луч в качестве концентрированного источника тепла для соединения нескольких материалов.
Некоторые ключевые характеристики лазерных сварочных аппаратов включают в себя:
1. Источник лазера:В большинстве современных лазерных сварочных аппаратов используются твердотельные лазерные диоды, генерирующие мощный лазерный луч в инфракрасном спектре. В качестве источников лазерного излучения обычно используются CO2-лазеры, волоконные лазеры и диодные лазеры.
2. Оптика:Лазерный луч проходит через ряд оптических компонентов, таких как зеркала, линзы и сопла, которые точно фокусируют и направляют его в зону сварки. Телескопические рычаги или порталы позиционируют луч.
3. Автоматизация:Многие лазерные сварочные аппараты оснащены системой числового программного управления (ЧПУ) и робототехникой для автоматизации сложных сварочных схем и процессов. Программируемые траектории и датчики обратной связи обеспечивают точность.
4. Мониторинг процесса:Интегрированные камеры, спектрометры и другие датчики контролируют процесс сварки в режиме реального времени. Любые проблемы с выравниванием луча, проплавлением или качеством сварки могут быть быстро обнаружены и устранены.
5. Защитные блокировки:Защитные кожухи, дверцы и кнопки аварийной остановки защищают операторов от мощного лазерного луча. Блокировки отключают лазер при нарушении протоколов безопасности.
Итак, подведем итог: лазерный сварочный аппарат — это управляемый компьютером, высокоточный промышленный инструмент, который использует сфокусированный лазерный луч для автоматизированных, повторяемых сварочных операций.
2. Как работает лазерная сварка?
Некоторые ключевые этапы процесса лазерной сварки включают в себя:
1. Генерация лазерного луча:Твердотельный лазерный диод или другой источник создает инфракрасный луч.
2. Доставка луча: Зеркала, линзы и сопло точно фокусируют луч на узкую точку на заготовке.
3. Нагрев материала:Луч быстро нагревает материал с плотностью, приближающейся к 106 Вт/см2.
4. Плавление и соединение:В месте сплавления материалов образуется небольшая ванна расплава. По мере затвердевания ванны образуется сварной шов.
5. Охлаждение и повторное затвердевание: Зона сварки охлаждается с высокой скоростью, свыше 104°С/секунду, создавая мелкозернистую, закаленную микроструктуру.
6. Прогрессия:Балка перемещается, или детали меняют положение, и процесс повторяется для завершения сварки. Также может использоваться инертный защитный газ.
Итак, подведем итог: лазерная сварка использует интенсивно сфокусированный лазерный луч и контролируемое термоциклирование для получения высококачественных сварных швов с низкой степенью термического влияния.
Мы предоставили полезную информацию о лазерных сварочных аппаратах
А также индивидуальные решения для вашего бизнеса
3. Лазерная сварка лучше, чем MIG?
По сравнению с традиционными процессами сварки плавящимся электродом в среде инертного газа (MIG).
Лазерная сварка имеет ряд преимуществ:
1. Точность: Лазерные лучи можно сфокусировать в крошечную точку размером 0,1–1 мм, что обеспечивает очень точную и повторяемую сварку. Это идеально подходит для небольших деталей с высокими допусками.
2. Скорость:Скорость сварки лазером значительно выше, чем при сварке MIG, особенно при сварке тонких листов. Это повышает производительность и сокращает время цикла.
3. Качество:Концентрированный источник тепла обеспечивает минимальную деформацию и узкие зоны термического влияния. Это обеспечивает прочные и высококачественные сварные швы.
4. Автоматизация:Лазерная сварка легко автоматизируется с помощью робототехники и ЧПУ. Это позволяет создавать сложные узоры и обеспечивает более высокую стабильность по сравнению с ручной сваркой MIG.
5. Материалы:Лазеры способны соединять множество комбинаций материалов, включая сварку нескольких материалов и разнородных металлов.
Однако сварка MIG имеетнекоторые преимуществапо сравнению с лазером в других применениях:
1. Стоимость:Оборудование MIG требует меньших первоначальных инвестиций, чем лазерные системы.
2. Более толстые материалы:MIG лучше подходит для сварки стальных секций толщиной более 3 мм, где поглощение лазерного излучения может быть проблематичным.
3. Защитный газ:При сварке MIG используется инертный газ для защиты зоны сварки, тогда как при лазерной сварке часто используется герметичный путь луча.
Итак, вкратце, лазерная сварка обычно предпочтительна дляточность, автоматизация и качество сварки.
Но МИГ остается конкурентоспособным в производствеболее толстые калибры по бюджету.
Правильный процесс зависит от конкретного применения сварки и требований к детали.
4. Лазерная сварка лучше сварки TIG?
Сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG) — это ручной, требующий искусного мастерства процесс, позволяющий добиться превосходных результатов на тонких материалах.
Однако лазерная сварка имеет некоторые преимущества перед TIG:
1. Скорость:Лазерная сварка значительно быстрее сварки TIG в производственных условиях благодаря своей автоматизированной точности. Это повышает производительность.
2. Точность:Сфокусированный лазерный луч обеспечивает точность позиционирования до сотых долей миллиметра. С такой точностью не сравнится человеческая рука, использующая TIG-сварку.
3. Контроль:Такие параметры процесса, как подвод тепла и геометрия сварного шва, строго контролируются лазером, что гарантирует единообразие результатов от партии к партии.
4. Материалы:Сварка TIG лучше всего подходит для тонких проводящих материалов, тогда как лазерная сварка открывает более широкий спектр комбинаций из нескольких материалов.
5. Автоматизация: Роботизированные лазерные системы обеспечивают полностью автоматизированную сварку без утомления, тогда как сварка TIG, как правило, требует от оператора полного внимания и опыта.
Однако сварка TIG сохраняет преимуществопрецизионная обработка тонких деталей или сварка сплавовгде необходимо точно регулировать подачу тепла. В таких случаях опытный специалист имеет решающее значение.
5. В чем недостаток лазерной сварки?
Как и любой промышленный процесс, лазерная сварка имеет некоторые потенциальные недостатки, которые следует учитывать:
1. Стоимость: Несмотря на то, что мощные лазерные системы становятся более доступными, они требуют значительных капиталовложений по сравнению с другими методами сварки.
2. Расходные материалы:Газовые сопла и оптика со временем изнашиваются и подлежат замене, что увеличивает стоимость владения.
3. Безопасность:Для предотвращения воздействия высокоинтенсивного лазерного луча необходимы строгие протоколы и закрытые защитные кожухи.
4. Обучение:Операторам необходимо пройти обучение для безопасной работы и правильного обслуживания лазерного сварочного оборудования.
5. Линия прямой видимости:Лазерный луч распространяется по прямым линиям, поэтому для обработки сложных геометрических форм может потребоваться несколько лучей или перепозиционирование заготовки.
6. Поглощающая способность:Некоторые материалы, такие как толстая сталь или алюминий, могут с трудом поддаваться сварке, если они не поглощают эффективно определенную длину волны лазера.
Однако при соблюдении соответствующих мер предосторожности, обучении и оптимизации процесса лазерная сварка обеспечивает преимущества в плане производительности, точности и качества для многих промышленных применений.
6. Нужен ли газ для лазерной сварки?
В отличие от сварки в среде защитного газа, лазерная сварка не требует подачи инертного защитного газа в зону сварки. Это обусловлено следующими причинами:
1. Сфокусированный лазерный луч проходит по воздуху, создавая небольшую сварочную ванну высокой энергии, которая плавит и соединяет материалы.
2. Окружающий воздух не ионизируется, как газовая плазменная дуга, и не мешает формированию луча или сварного шва.
3. Сварной шов затвердевает так быстро под воздействием концентрированного тепла, что он формируется еще до того, как на поверхности успевают образоваться оксиды.
Тем не менее, некоторые специализированные применения лазерной сварки все же могут выиграть от использования вспомогательного газа:
1. Для реактивных металлов, таких как алюминий, газ защищает горячую сварочную ванну от кислорода воздуха.
2. При работе с мощным лазером газ стабилизирует плазменный шлейф, образующийся во время сварки с глубоким проплавлением.
3. Газовые форсунки удаляют пары и мусор, обеспечивая лучшую передачу луча на загрязненные или окрашенные поверхности.
Итак, подводя итог, можно сказать, что, хотя инертный газ не является строго необходимым, он может обеспечить преимущества для некоторых сложных задач лазерной сварки или работы с различными материалами. Однако зачастую этот процесс может быть успешно реализован и без него.
▶ Какие материалы можно сваривать лазером?
Почти все металлы можно сваривать лазером, включаясталь, алюминий, титан, никелевые сплавы и многое другое.
Возможны даже комбинации разнородных металлов. Главное, чтобы они былидолжен эффективно поглощать длину волны лазера.
▶ Материалы какой толщины можно сваривать?
Листы толщиной с0,1 мм и толщиной до 25 ммобычно можно сваривать лазером, в зависимости от конкретного применения и мощности лазера.
Для более толстых секций может потребоваться многопроходная сварка или специальная оптика.
▶ Подходит ли лазерная сварка для крупносерийного производства?
Безусловно. Роботизированные лазерные сварочные модули широко используются в высокоскоростных автоматизированных производственных средах, например, в автомобилестроении.
Достижима пропускная способность в несколько метров в минуту.
▶ В каких отраслях промышленности используется лазерная сварка?
Распространенные области применения лазерной сварки можно найти вавтомобилестроение, электроника, медицинское оборудование, аэрокосмическая промышленность, производство инструментов и штампов, а также мелкосерийное прецизионное производство деталей.
Технология - этопостоянно расширяется в новые секторы.
▶ Как выбрать систему лазерной сварки?
Принимаемые к рассмотрению факторы включают материал заготовки, размер/толщину, требуемую производительность, бюджет и требуемое качество сварки.
Надежные поставщики могут помочь вам выбрать правильный тип лазера, мощность, оптику и автоматизацию для вашего конкретного применения.
▶ Какие типы сварных швов можно выполнять?
К типичным методам лазерной сварки относятся стыковые, нахлесточные, угловые, прокалывающие и наплавочные швы.
Некоторые инновационные методы, такие как лазерное аддитивное производство, также появляются в приложениях по ремонту и созданию прототипов.
▶ Подходит ли лазерная сварка для ремонтных работ?
Да, лазерная сварка хорошо подходит для точного ремонта дорогостоящих компонентов.
Концентрированный подвод тепла сводит к минимуму дополнительные повреждения основных материалов во время ремонта.
Хотите начать работу с лазерным сварочным аппаратом?
Почему бы не обратиться к нам?
Время публикации: 12 февраля 2024 г.