Základný proces laserového zvárania zahŕňa zaostrenie laserového lúča na oblasť spoja medzi dvoma materiálmi pomocou optického dodávacieho systému. Keď sa lúč dostane do kontaktu s materiálmi, odovzdá svoju energiu, pričom rýchlo zohreje a roztopí malú oblasť.
1. Čo je to laserový zvárací stroj?
Laserový zvárací stroj je priemyselný nástroj, ktorý využíva laserový lúč ako koncentrovaný zdroj tepla na spojenie viacerých materiálov.
Niektoré kľúčové vlastnosti laserových zváracích strojov zahŕňajú:
1. Zdroj lasera:Väčšina moderných laserových zváračiek používa polovodičové laserové diódy, ktoré produkujú vysokovýkonný laserový lúč v infračervenom spektre. Bežné laserové zdroje zahŕňajú CO2, vláknové a diódové lasery.
2. Optika:Laserový lúč prechádza cez sériu optických komponentov, ako sú zrkadlá, šošovky a dýzy, ktoré presne zaostrujú a nasmerujú lúč do oblasti zvaru. Teleskopické ramená alebo portály umiestnia lúč.
3. Automatizácia:Mnohé laserové zváračky sú vybavené integráciou počítačového numerického riadenia (CNC) a robotizáciou na automatizáciu zložitých zváracích vzorov a procesov. Programovateľné dráhy a snímače spätnej väzby zaisťujú presnosť.
4. Monitorovanie procesu:Integrované kamery, spektrometre a ďalšie senzory monitorujú proces zvárania v reálnom čase. Akékoľvek problémy so zarovnaním lúča, penetráciou alebo kvalitou možno rýchlo zistiť a vyriešiť.
5. Bezpečnostné blokovanie:Ochranné kryty, dvere a tlačidlá e-stop chránia operátorov pred vysokovýkonným laserovým lúčom. Blokády vypnú laser, ak dôjde k porušeniu bezpečnostných protokolov.
Stručne povedané, laserový zvárací stroj je počítačom riadený, priemyselný presný nástroj, ktorý využíva zaostrený laserový lúč na automatizované, opakovateľné zváracie aplikácie.
2. Ako funguje laserové zváranie?
Niektoré kľúčové fázy procesu laserového zvárania zahŕňajú:
1. Generovanie laserového lúča:Pevná laserová dióda alebo iný zdroj vytvára infračervený lúč.
2. Doručenie lúča: Zrkadlá, šošovky a tryska presne zaostrujú lúč na tesné miesto na obrobku.
3. Ohrev materiálu:Lúč rýchlo ohrieva materiál s hustotou blížiacou sa 106 W/cm2.
4. Tavenie a spájanie:V mieste, kde sa materiály spájajú, sa vytvorí malá tavenina. Keď bazén tuhne, vytvorí sa zvarový spoj.
5. Chladenie a opätovné tuhnutie: Oblasť zvaru sa ochladzuje vysokou rýchlosťou nad 104 °C/sekundu a vytvára jemnozrnnú, vytvrdenú mikroštruktúru.
6. Postup:Lúč sa pohybuje alebo sú diely premiestnené a proces sa opakuje, aby sa dokončil zvarový šev. Môže sa použiť aj inertný ochranný plyn.
Stručne povedané, laserové zváranie využíva intenzívne zaostrený laserový lúč a riadené tepelné cyklovanie na vytvorenie vysokokvalitných zvarov v zóne ovplyvnenej nízkou teplotou.
Poskytli sme užitočné informácie o laserových zváracích strojoch
Rovnako ako prispôsobené riešenia pre vaše podnikanie
3. Je laserové zváranie lepšie ako MIG?
V porovnaní s tradičnými procesmi zvárania v inertnom kovu (MIG)...
Laserové zváranie ponúka niekoľko výhod:
1. Presnosť: Laserové lúče môžu byť zaostrené na malý bod 0,1-1 mm, čo umožňuje veľmi presné, opakovateľné zvary. To je ideálne pre malé diely s vysokou toleranciou.
2. Rýchlosť:Rýchlosti zvárania laserom sú oveľa rýchlejšie ako MIG, najmä na tenších meradlách. To zvyšuje produktivitu a skracuje časy cyklu.
3. Kvalita:Koncentrovaný zdroj tepla vytvára minimálne skreslenie a úzke tepelne ovplyvnené zóny. Výsledkom sú pevné a vysokokvalitné zvary.
4. Automatizácia:Laserové zváranie je ľahko automatizované pomocou robotiky a CNC. To umožňuje zložité vzory a lepšiu konzistenciu v porovnaní s ručným zváraním MIG.
5. Materiály:Lasery môžu spájať mnohé kombinácie materiálov, vrátane zvarov z viacerých materiálov a rôznych kovov.
MIG zváranie však ánoniektoré výhodycez laser v iných aplikáciách:
1. Cena:Zariadenie MIG má nižšie počiatočné investičné náklady ako laserové systémy.
2. Hrubšie materiály:MIG je vhodnejší na zváranie hrubších oceľových profilov nad 3 mm, kde môže byť absorpcia lasera problematická.
3. Ochranný plyn:MIG používa na ochranu oblasti zvaru ochranný štít s inertným plynom, zatiaľ čo laser často používa uzavretú dráhu lúča.
Stručne povedané, laserové zváranie je všeobecne preferovanépresnosť, automatizácia a kvalita zvárania.
Ale MIG zostáva konkurencieschopný pre výrobuhrubšie meradlá v rozpočte.
Správny postup závisí od konkrétnej aplikácie zvárania a požiadaviek na diel.
4. Je laserové zváranie lepšie ako zváranie TIG?
Zváranie volfrámovým inertným plynom (TIG) je manuálny, umelecky zručný proces, ktorý môže priniesť vynikajúce výsledky na tenkých materiáloch.
Avšak laserové zváranie má oproti TIG niektoré výhody:
1. Rýchlosť:Laserové zváranie je výrazne rýchlejšie ako TIG pre výrobné aplikácie vďaka svojej automatizovanej presnosti. To zlepšuje priepustnosť.
2. Presnosť:Zaostrený laserový lúč umožňuje presnosť polohovania s presnosťou na stotiny milimetra. Tomu sa ľudská ruka s TIG nevyrovná.
3. Ovládanie:Procesné premenné, ako je vstup tepla a geometria zvaru, sú prísne kontrolované laserom, čo zaisťuje konzistentné výsledky v jednotlivých dávkach.
4. Materiály:TIG je najlepší pre tenšie vodivé materiály, zatiaľ čo laserové zváranie otvára širšiu škálu kombinácií viacerých materiálov.
5. Automatizácia: Robotické laserové systémy umožňujú úplne automatizované zváranie bez únavy, zatiaľ čo TIG vo všeobecnosti vyžaduje plnú pozornosť a odborné znalosti operátora.
TIG zváranie si však zachováva výhodu pretenkorozchodná presná práca alebo zváranie zliatinkde je potrebné starostlivo modulovať prívod tepla. Pre tieto aplikácie je cenný dotyk skúseného technika.
5. Aké sú nevýhody laserového zvárania?
Ako každý priemyselný proces, laserové zváranie má určité potenciálne nevýhody, ktoré je potrebné zvážiť:
1. Cena: Aj keď sú vysokovýkonné laserové systémy cenovo dostupnejšie, vyžadujú si v porovnaní s inými metódami zvárania značné kapitálové investície.
2. Spotrebný materiál:Plynové trysky a optika časom degradujú a musia sa vymeniť, čím sa zvyšujú náklady na vlastníctvo.
3. Bezpečnosť:Na zabránenie vystavenia laserovému lúču vysokej intenzity sú potrebné prísne protokoly a uzavreté bezpečnostné kryty.
4. Školenie:Operátori potrebujú školenie na bezpečnú prácu a správnu údržbu laserového zváracieho zariadenia.
5. Priamy výhľad:Laserový lúč sa pohybuje v priamych líniách, takže zložité geometrie môžu vyžadovať viacero lúčov alebo premiestnenie obrobku.
6. Nasiakavosť:Niektoré materiály, ako je hrubá oceľ alebo hliník, sa môžu ťažko zvárať, ak efektívne neabsorbujú špecifickú vlnovú dĺžku lasera.
So správnymi preventívnymi opatreniami, školením a optimalizáciou procesov však laserové zváranie poskytuje výhody produktivity, presnosti a kvality pre mnohé priemyselné aplikácie.
6. Potrebuje laserové zváranie plyn?
Na rozdiel od procesov zvárania v ochrannej atmosfére plynu, laserové zváranie nevyžaduje použitie inertného ochranného plynu prúdiaceho cez oblasť zvaru. Dôvodom je:
1. Sústredený laserový lúč prechádza vzduchom a vytvára malý, vysokoenergetický zvarový kúpeľ, ktorý sa taví a spája materiály.
2. Okolitý vzduch nie je ionizovaný ako plynový plazmový oblúk a neinterferuje s tvorbou lúča alebo zvaru.
3. Zvar tuhne z koncentrovaného tepla tak rýchlo, že sa vytvorí skôr, ako sa na povrchu stihnú vytvoriť oxidy.
Niektoré špecializované aplikácie laserového zvárania však môžu stále ťažiť z použitia pomocného plynu:
1. V prípade reaktívnych kovov, ako je hliník, plyn chráni horúci zvarový kúpeľ pred kyslíkom vo vzduchu.
2. Pri vysokovýkonných laserových prácach stabilizuje plyn oblak plazmy, ktorý sa tvorí počas zvarov s hlbokým prienikom.
3. Plynové trysky odstraňujú výpary a nečistoty pre lepší prenos lúča na špinavých alebo lakovaných povrchoch.
Takže v súhrne, aj keď to nie je nevyhnutne potrebné, inertný plyn môže poskytnúť výhody pre špecifické náročné aplikácie alebo materiály laserového zvárania. Ale proces môže často fungovať dobre aj bez neho.
▶ Aké materiály je možné zvárať laserom?
Takmer všetky kovy je možné zvárať laserom vrátaneoceľ, hliník, titán, zliatiny niklu a ďalšie.
Možné sú dokonca aj rozdielne kombinácie kovov. Kľúčom sú onimusí efektívne absorbovať vlnovú dĺžku lasera.
▶ Ako je možné zvárať hrúbku materiálov?
Plechy tenké ako0,1 mm a hrúbka až 25 mmmôžu byť zvyčajne zvárané laserom v závislosti od konkrétnej aplikácie a výkonu lasera.
Hrubšie časti môžu vyžadovať viacprechodové zváranie alebo špeciálnu optiku.
▶ Je laserové zváranie vhodné pre veľkoobjemovú výrobu?
Absolútne. Robotické laserové zváracie bunky sa bežne používajú vo vysokorýchlostných, automatizovaných výrobných prostrediach pre aplikácie, ako je výroba automobilov.
Dosiahnuteľná je priepustnosť niekoľkých metrov za minútu.
▶ Ktoré odvetvia používajú laserové zváranie?
Bežné aplikácie laserového zvárania možno nájsť vautomobilový priemysel, elektronika, zdravotnícke zariadenia, letecký priemysel, výroba nástrojov/zápustiek a malých presných dielov.
Technológia jeneustále expandovať do nových odvetví.
▶ Ako si vyberiem laserový zvárací systém?
Medzi faktory, ktoré je potrebné zvážiť, patria materiály obrobku, veľkosť/hrúbka, potreba výkonu, rozpočet a požadovaná kvalita zvaru.
Renomovaní dodávatelia vám môžu pomôcť určiť správny typ lasera, výkon, optiku a automatizáciu pre vašu konkrétnu aplikáciu.
▶ Aké typy zvarov je možné vyrobiť?
Typické techniky laserového zvárania zahŕňajú tupé, preplátované, kútové, prepichovacie a obkladové zvary.
Niektoré inovatívne metódy, ako je laserová aditívna výroba, sa objavujú aj pre aplikácie opráv a prototypovania.
▶ Je laserové zváranie vhodné na opravy?
Áno, laserové zváranie je vhodné na presné opravy vysokohodnotných komponentov.
Koncentrovaný prívod tepla minimalizuje dodatočné poškodenie základných materiálov počas opravy.
Chcete začať s laserovou zváračkou?
Prečo nás nezvážiť?
Čas odoslania: Feb-12-2024