Основной процесс лазерной сварки включает фокусировку лазерного луча на область соединения двух материалов с помощью оптической системы доставки. Когда луч контактирует с материалами, он передает свою энергию, быстро нагревая и плавя небольшую площадь.
1. Что такое лазерный сварочный аппарат?
Лазерный сварочный аппарат — это промышленный инструмент, который использует лазерный луч в качестве концентрированного источника тепла для соединения нескольких материалов вместе.
Некоторые ключевые характеристики аппаратов лазерной сварки включают в себя:
1. Лазерный источник:Большинство современных лазерных сварщиков используют твердотельные лазерные диоды, которые производят мощный лазерный луч в инфракрасном спектре. Обычные лазерные источники включают CO2, волоконные и диодные лазеры.
2. Оптика:Лазерный луч проходит через ряд оптических компонентов, таких как зеркала, линзы и сопла, которые точно фокусируют и направляют луч в область сварки. Телескопические рычаги или порталы позиционируют балку.
3. Автоматизация:Многие лазерные сварочные аппараты оснащены интеграцией с числовым программным управлением (ЧПУ) и робототехникой для автоматизации сложных схем и процессов сварки. Программируемые пути и датчики обратной связи обеспечивают точность.
4. Мониторинг процесса:Встроенные камеры, спектрометры и другие датчики контролируют процесс сварки в режиме реального времени. Любые проблемы с выравниванием, проникновением или качеством луча можно быстро обнаружить и устранить.
5. Защитные блокировки:Защитные кожухи, дверцы и кнопки аварийной остановки защищают операторов от мощного лазерного луча. Блокировки отключают лазер в случае нарушения протоколов безопасности.
Подводя итог, можно сказать, что лазерный сварочный аппарат — это промышленный прецизионный инструмент с компьютерным управлением, который использует сфокусированный лазерный луч для автоматизированных и повторяемых сварочных работ.
2. Как работает лазерная сварка?
Некоторые ключевые этапы процесса лазерной сварки включают в себя:
1. Генерация лазерного луча:Твердотельный лазерный диод или другой источник излучает инфракрасный луч.
2. Доставка луча: Зеркала, линзы и сопло точно фокусируют луч в узком месте на заготовке.
3. Нагрев материала:Пучок быстро нагревает материал, плотность которого приближается к 106 Вт/см2.
4. Плавление и соединение:В месте плавления материалов образуется небольшая ванночка расплава. По мере затвердевания ванны создается сварной шов.
5. Охлаждение и повторное затвердевание: Область сварного шва охлаждается со скоростью выше 104°C/секунду, создавая мелкозернистую закаленную микроструктуру.
6. Прогресс:Балка перемещается или детали перемещаются, и процесс повторяется для завершения сварного шва. Также можно использовать инертный защитный газ.
Подводя итог, можно сказать, что лазерная сварка использует интенсивно сфокусированный лазерный луч и контролируемое термоциклирование для получения высококачественных сварных швов с низким уровнем термического воздействия.
Мы предоставили полезную информацию об аппаратах лазерной сварки
А также индивидуальные решения для вашего бизнеса
3. Лазерная сварка лучше, чем MIG?
По сравнению с традиционными процессами сварки металлов в инертном газе (MIG)...
Лазерная сварка имеет ряд преимуществ:
1. Точность: Лазерные лучи могут быть сфокусированы в крошечном пятне размером 0,1–1 мм, что позволяет выполнять очень точные и повторяемые сварные швы. Это идеально подходит для небольших деталей с высокими допусками.
2. Скорость:Скорость сварки лазером намного выше, чем сварка MIG, особенно на более тонких листах. Это повышает производительность и сокращает время цикла.
3. Качество:Концентрированный источник тепла обеспечивает минимальную деформацию и узкие зоны термического воздействия. В результате получаются прочные и качественные сварные швы.
4. Автоматизация:Лазерная сварка легко автоматизируется с помощью робототехники и ЧПУ. Это обеспечивает создание сложных рисунков и улучшенную стабильность по сравнению с ручной сваркой MIG.
5. Материалы:Лазеры могут соединять многие комбинации материалов, включая сварные швы из нескольких материалов и разнородных металлов.
Однако сварка MIG имеетнекоторые преимуществанад лазером в других приложениях:
1. Стоимость:Оборудование MIG имеет более низкие первоначальные инвестиционные затраты, чем лазерные системы.
2. Более толстые материалы:MIG лучше подходит для сварки стальных профилей толщиной более 3 мм, где лазерное поглощение может быть проблематичным.
3. Защитный газ:В MIG используется защита из инертного газа для защиты зоны сварки, в то время как в лазере часто используется герметичный путь луча.
Таким образом, лазерная сварка обычно предпочтительнее дляточность, автоматизация и качество сварки.
Но МИГ остается конкурентоспособным в производствеболее толстые датчики за бюджет.
Правильный процесс зависит от конкретного применения сварки и требований к деталям.
4. Лазерная сварка лучше, чем сварка TIG?
Сварка вольфрамовым инертным газом (TIG) — это ручной, требующий высокой квалификации процесс, позволяющий добиться отличных результатов на тонких материалах.
Однако лазерная сварка имеет некоторые преимущества перед TIG:
1. Скорость:Лазерная сварка значительно быстрее, чем TIG, благодаря своей автоматизированной точности. Это улучшает пропускную способность.
2. Точность:Сфокусированный лазерный луч обеспечивает точность позиционирования до сотых долей миллиметра. Это не может сравниться с TIG человеческой рукой.
3. Контроль:Параметры процесса, такие как тепловложение и геометрия сварного шва, строго контролируются с помощью лазера, что обеспечивает стабильные результаты от партии к партии.
4. Материалы:TIG лучше всего подходит для более тонких проводящих материалов, а лазерная сварка открывает более широкий спектр комбинаций различных материалов.
5. Автоматизация: Роботизированные лазерные системы обеспечивают полностью автоматическую сварку без усталости, тогда как TIG обычно требует полного внимания и опыта оператора.
Тем не менее, сварка TIG сохраняет преимущество длятонкая точная работа или сварка сплавовгде тепловложение должно быть тщательно модулировано. Для этих применений ценен опыт квалифицированного специалиста.
5. В чем недостаток лазерной сварки?
Как и любой промышленный процесс, лазерная сварка имеет некоторые потенциальные недостатки, которые следует учитывать:
1. Стоимость: Становясь более доступными, мощные лазерные системы требуют значительных капиталовложений по сравнению с другими методами сварки.
2. Расходные материалы:Газовые форсунки и оптика со временем изнашиваются и требуют замены, что увеличивает стоимость владения.
3. Безопасность:Для предотвращения воздействия лазерного луча высокой интенсивности необходимы строгие протоколы и закрытые защитные кожухи.
4. Обучение:Операторам необходимо пройти обучение для безопасной работы и правильного обслуживания оборудования для лазерной сварки.
5. Прямая видимость:Лазерный луч движется по прямым линиям, поэтому при работе со сложной геометрией может потребоваться несколько лучей или изменение положения заготовки.
6. Поглощающая способность:Некоторые материалы, такие как толстая сталь или алюминий, может быть трудно сваривать, если они не эффективно поглощают определенную длину волны лазера.
Однако при соблюдении надлежащих мер предосторожности, обучении и оптимизации процесса лазерная сварка обеспечивает преимущества в производительности, точности и качестве для многих промышленных применений.
6. Нужен ли газ для лазерной сварки?
В отличие от процессов сварки в среде защитного газа, лазерная сварка не требует использования инертного защитного газа, проходящего через зону сварки. Это потому, что:
1. Сфокусированный лазерный луч проходит по воздуху, создавая небольшую высокоэнергетическую сварочную ванну, которая плавит и соединяет материалы.
2. Окружающий воздух не ионизируется, как газоплазменная дуга, и не мешает формированию луча или сварного шва.
3. Сварной шов затвердевает настолько быстро из-за концентрированного тепла, что образуется раньше, чем на поверхности успевают образоваться оксиды.
Тем не менее, в некоторых специализированных приложениях лазерной сварки использование вспомогательного газа все же может оказаться полезным:
1. Для химически активных 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 проваром.
3. Газовые форсунки удаляют дым и мусор, улучшая передачу луча на грязные или окрашенные поверхности.
Подводя итог, хотя это и не является строго необходимым, инертный газ может обеспечить преимущества для конкретных сложных применений или материалов, связанных с лазерной сваркой. Но зачастую процесс может работать хорошо и без него.
▶ Какие материалы можно сваривать лазером?
Лазерной сварке можно подвергать почти все металлы, в том числесталь, алюминий, титан, никелевые сплавы и многое другое.
Возможны даже комбинации разнородных металлов. Ключ в том, что онидолжен эффективно поглощать длину волны лазера.
▶ Материалы какой толщины можно сваривать?
Листы тонкие, как0,1 мм и толщиной до 25 мм.Обычно можно сваривать лазером, в зависимости от конкретного применения и мощности лазера.
Более толстые секции могут потребовать многопроходной сварки или специальной оптики.
▶ Подходит ли лазерная сварка для крупносерийного производства?
Абсолютно. Роботизированные камеры лазерной сварки обычно используются в высокоскоростных автоматизированных производственных средах, например, в автомобилестроении.
Достижимая пропускная способность составляет несколько метров в минуту.
▶ В каких отраслях используется лазерная сварка?
Общие применения лазерной сварки можно найти вавтомобилестроение, электроника, медицинское оборудование, аэрокосмическая промышленность, производство инструментов/штампов и мелких прецизионных деталей.
Технологияпостоянно расширяется в новые отрасли.
▶ Как выбрать систему лазерной сварки?
Факторы, которые следует учитывать, включают материалы заготовки, размер/толщину, требуемую производительность, бюджет и требуемое качество сварки.
Авторитетные поставщики могут помочь подобрать правильный тип лазера, мощность, оптику и средства автоматизации для вашего конкретного применения.
▶ Какие типы сварных швов можно выполнять?
Типичные методы лазерной сварки включают стыковые, нахлесточные, угловые, прошивные и наплавочные сварные швы.
Некоторые инновационные методы, такие как лазерное аддитивное производство, также появляются для ремонта и прототипирования.
▶ Подходит ли лазерная сварка для ремонтных работ?
Да, лазерная сварка хорошо подходит для точного ремонта дорогостоящих компонентов.
Концентрированное тепловложение сводит к минимуму дополнительные повреждения основных материалов при ремонте.
Хотите начать работу с лазерным сварочным аппаратом?
Почему бы не рассмотреть нас?
Время публикации: 12 февраля 2024 г.