Osnovni postopek laserskega varjenja vključuje fokusiranje laserskega žarka na območje spoja med dvema materialoma z uporabo optičnega dovodnega sistema. Ko žarek pride v stik z materiali, prenese svojo energijo, hitro segreje in stopi majhno površino.
Kazalo vsebine
1. Kaj je laserski varilni stroj?
Laserski varilni stroj je industrijsko orodje, ki uporablja laserski žarek kot koncentriran vir toplote za spajanje več materialov.
Nekatere ključne značilnosti laserskih varilnih strojev vključujejo:
1. Laserski vir:Večina sodobnih laserskih varilcev uporablja polprevodniške laserske diode, ki proizvajajo laserski žarek visoke moči v infrardečem spektru. Običajni laserski viri vključujejo CO2, optične in diodne laserje.
2. Optika:Laserski žarek potuje skozi vrsto optičnih komponent, kot so ogledala, leče in šobe, ki natančno fokusirajo in usmerjajo žarek na območje zvara. Teleskopske roke ali portali postavijo žarek.
3. Avtomatizacija:Številni laserski varilci imajo integrirano računalniško numerično krmiljenje (CNC) in robotiko za avtomatizacijo zapletenih vzorcev in procesov varjenja. Programabilne poti in povratni senzorji zagotavljajo natančnost.
4. Spremljanje procesa:Vgrajene kamere, spektrometri in drugi senzorji spremljajo varilni proces v realnem času. Vse težave s poravnavo žarka, prebojem ali kakovostjo je mogoče hitro zaznati in odpraviti.
5. Varnostne zapore:Zaščitna ohišja, vrata in gumbi za e-stop ščitijo operaterje pred močnim laserskim žarkom. Blokade izklopijo laser, če so kršeni varnostni protokoli.
Če povzamemo, je laserski varilni stroj računalniško vodeno industrijsko natančno orodje, ki uporablja usmerjen laserski žarek za avtomatizirane, ponovljive varilne aplikacije.
2. Kako deluje lasersko varjenje?
Nekatere ključne faze v procesu laserskega varjenja vključujejo:
1. Generiranje laserskega žarka:Polprevodniška laserska dioda ali drug vir proizvaja infrardeči žarek.
2. Dostava žarka: Ogledala, leče in šoba natančno usmerijo žarek na ozko točko na obdelovancu.
3. Ogrevanje materiala:Žarek hitro segreje material z gostoto, ki se približuje 106 W/cm2.
4. Taljenje in spajanje:Tam, kjer se materiali zlijejo, nastane majhen bazen taline. Ko se bazen strdi, se ustvari zvarni spoj.
5. Hlajenje in ponovno strjevanje: Območje zvara se ohlaja pri visokih hitrostih nad 104 °C/sekundo, kar ustvarja drobnozrnato, utrjeno mikrostrukturo.
6. Napredovanje:Žarek se premakne ali pa so deli prestavljeni in postopek se ponovi, da se zaključi zvarni šiv. Lahko se uporabi tudi inertni zaščitni plin.
Če povzamemo, lasersko varjenje uporablja intenzivno fokusiran laserski žarek in nadzorovano toplotno kroženje za izdelavo visokokakovostnih conskih zvarov z nizkim vplivom toplote.
Zagotovili smo koristne informacije o laserskih varilnih strojih
Kot tudi rešitve po meri za vaše podjetje
3. Ali je lasersko varjenje boljše od MIG?
V primerjavi s tradicionalnimi postopki varjenja kovin z inertnim plinom (MIG) ...
Lasersko varjenje ima številne prednosti:
1. Natančnost: Laserske žarke je mogoče fokusirati na majhno točko velikosti 0,1–1 mm, kar omogoča zelo natančne, ponovljive zvare. To je idealno za majhne dele z visoko toleranco.
2. Hitrost:Hitrost varjenja z laserjem je veliko hitrejša kot z MIG, zlasti pri tanjših merilih. To izboljša produktivnost in skrajša čas cikla.
3. Kakovost:Koncentrirani vir toplote proizvaja minimalno popačenje in ozke toplotno prizadete cone. Posledica tega so močni, visokokakovostni zvari.
4. Avtomatizacija:Lasersko varjenje je enostavno avtomatizirano z uporabo robotike in CNC-ja. To omogoča zapletene vzorce in izboljšano konsistenco v primerjavi z ročnim MIG varjenjem.
5. Materiali:Laserji lahko združijo številne kombinacije materialov, vključno z zvari iz različnih materialov in različnih kovin.
Vendar ima MIG varjenjenekaj prednostinad laserjem v drugih aplikacijah:
1. Stroški:Oprema MIG ima nižje začetne investicijske stroške kot laserski sistemi.
2. Debelejši materiali:MIG je bolj primeren za varjenje debelejših jeklenih profilov nad 3 mm, kjer je laserska absorpcija lahko problematična.
3. Zaščitni plin:MIG uporablja ščit iz inertnega plina za zaščito območja zvara, medtem ko laser pogosto uporablja zaprto pot žarka.
Če povzamemo, je lasersko varjenje na splošno prednostnonatančnost, avtomatizacija in kakovost varjenja.
Toda MIG ostaja konkurenčen za proizvodnjodebelejši merilniki po nizki ceni.
Pravi postopek je odvisen od specifične aplikacije varjenja in zahtev glede delov.
4. Ali je lasersko varjenje boljše od TIG varjenja?
Varjenje z volframovim inertnim plinom (TIG) je ročni, umetniško podkovan postopek, ki lahko daje odlične rezultate na tankih materialih.
Vendar ima lasersko varjenje nekaj prednosti pred TIG:
1. Hitrost:Lasersko varjenje je bistveno hitrejše od varjenja TIG za proizvodne aplikacije zaradi svoje avtomatizirane natančnosti. To izboljša prepustnost.
2. Natančnost:Fokusirani laserski žarek omogoča natančnost pozicioniranja do stotink milimetra. Temu se človeška roka s TIG ne more kosati.
3. Nadzor:Procesne spremenljivke, kot sta vnos toplote in geometrija zvara, so natančno nadzorovane z laserjem, kar zagotavlja dosledne rezultate v seriji.
4. Materiali:TIG je najboljši za tanjše prevodne materiale, medtem ko lasersko varjenje odpira široko paleto kombinacij več materialov.
5. Avtomatizacija: Robotski laserski sistemi omogočajo popolnoma avtomatizirano varjenje brez utrujenosti, TIG pa praviloma zahteva vso pozornost in strokovnost operaterja.
Vendar varjenje TIG ohranja prednost zanatančno delo na tankih profilih ali varjenje zlitinkjer mora biti vnos toplote skrbno moduliran. Za te aplikacije je dragocen dotik izkušenega tehnika.
5. Kakšna je pomanjkljivost laserskega varjenja?
Kot pri vsakem industrijskem postopku ima tudi lasersko varjenje nekaj potencialnih slabosti, ki jih je treba upoštevati:
1. Stroški: Čeprav postajajo cenovno dostopnejši, visoko zmogljivi laserski sistemi zahtevajo znatne kapitalske naložbe v primerjavi z drugimi metodami varjenja.
2. Potrošni material:Plinske šobe in optika se sčasoma poslabšajo in jih je treba zamenjati, kar poveča stroške lastništva.
3. Varnost:Za preprečevanje izpostavljenosti visokointenzivnemu laserskemu žarku so potrebni strogi protokoli in zaprta varnostna ohišja.
4. Usposabljanje:Operaterji potrebujejo usposabljanje za varno delo in pravilno vzdrževanje opreme za lasersko varjenje.
5. Vidna linija:Laserski žarek potuje v ravnih črtah, zato lahko zapletene geometrije zahtevajo več žarkov ali prestavljanje obdelovanca.
6. Vpojnost:Določene materiale, kot je debelo jeklo ali aluminij, je težko variti, če ne absorbirajo specifične valovne dolžine laserja učinkovito.
Z ustreznimi previdnostnimi ukrepi, usposabljanjem in optimizacijo postopka pa lasersko varjenje zagotavlja produktivnost, natančnost in kakovostne prednosti za številne industrijske aplikacije.
6. Ali lasersko varjenje potrebuje plin?
Za razliko od postopkov varjenja v zaščiti plina, lasersko varjenje ne zahteva uporabe inertnega zaščitnega plina, ki teče čez območje zvara. To je zato, ker:
1. Osredotočeni laserski žarek potuje po zraku in ustvari majhen, visokoenergijski zvarni bazen, ki tali in spaja materiale.
2. Okoliški zrak ni ioniziran kot plinski plazemski oblok in ne moti tvorbe žarka ali zvara.
3. Zvar se strdi tako hitro zaradi koncentrirane toplote, da nastane, preden lahko na površini nastanejo oksidi.
Vendar lahko nekatere specializirane aplikacije za lasersko varjenje še vedno koristijo uporabi pomožnega plina:
1. Pri reaktivnih kovinah, kot je aluminij, plin ščiti vročo zvarno bazo pred kisikom v zraku.
2. Pri visokozmogljivih laserskih opravilih plin stabilizira plazemski oblak, ki nastane med varjenjem z globokim prebojem.
3. Plinski curki odstranjujejo hlape in ostanke za boljši prenos žarka na umazane ali barvane površine.
Če povzamemo, lahko inertni plin, čeprav ni nujno potreben, nudi prednosti za posebne zahtevne aplikacije ali materiale za lasersko varjenje. Toda postopek lahko pogosto dobro deluje tudi brez njega.
▶ Katere materiale je mogoče lasersko variti?
Skoraj vse kovine je mogoče lasersko variti, vključno zjeklo, aluminij, titan, nikljeve zlitine itd.
Možne so tudi različne kombinacije kovin. Ključ so onimora učinkovito absorbirati valovno dolžino laserja.
▶ Kako debele materiale je mogoče variti?
Listi tako tanki kot0,1 mm in debeline 25 mmje običajno mogoče lasersko variti, odvisno od posebne uporabe in moči laserja.
Za debelejše odseke bo morda potrebno varjenje z več prehodi ali posebna optika.
▶ Ali je lasersko varjenje primerno za velikoserijsko proizvodnjo?
Vsekakor. Robotske laserske varilne celice se običajno uporabljajo v visokohitrostnih, avtomatiziranih proizvodnih okoljih za aplikacije, kot je avtomobilska proizvodnja.
Dosegljive so hitrosti pretoka več metrov na minuto.
▶ Katere industrije uporabljajo lasersko varjenje?
Običajne aplikacije laserskega varjenja najdete vavtomobilska industrija, elektronika, medicinske naprave, vesoljska industrija, proizvodnja orodij/matric in majhnih natančnih delov.
Tehnologija jenenehno širi v nove sektorje.
▶ Kako izberem laserski varilni sistem?
Dejavniki, ki jih je treba upoštevati, vključujejo materiale obdelovanca, velikost/debelino, potrebe po pretoku, proračun in zahtevano kakovost zvara.
Ugledni dobavitelji vam lahko pomagajo določiti pravi tip laserja, moč, optiko in avtomatizacijo za vašo specifično aplikacijo.
▶ Katere vrste zvarov je mogoče izdelati?
Tipične tehnike laserskega varjenja vključujejo sočelne, prekrivne, kotne zvare, prebadanje in zvare obloge.
Za popravila in izdelavo prototipov se pojavljajo tudi nekatere inovativne metode, kot je laserska aditivna proizvodnja.
▶ Ali je lasersko varjenje primerno za popravila?
Da, lasersko varjenje je zelo primerno za natančna popravila komponent visoke vrednosti.
Koncentriran vnos toplote zmanjša dodatne poškodbe osnovnih materialov med popravilom.
Želite začeti uporabljati laserski varilni stroj?
Zakaj nas ne bi upoštevali?
Čas objave: 12. februarja 2024