Quá trình hàn laser cơ bản bao gồm việc tập trung chùm tia laser vào vùng khớp giữa hai vật liệu bằng hệ thống phân phối quang học. Khi chùm tia tiếp xúc với vật liệu, nó sẽ truyền năng lượng, nhanh chóng làm nóng và làm tan chảy một khu vực nhỏ.
1. Máy hàn Laser là gì?
Máy hàn laser là một công cụ công nghiệp sử dụng chùm tia laser làm nguồn nhiệt tập trung để nối nhiều vật liệu lại với nhau.
Một số đặc điểm chính của máy hàn laser bao gồm:
1. Nguồn Laser:Hầu hết các thợ hàn laser hiện đại đều sử dụng điốt laser trạng thái rắn tạo ra chùm tia laser công suất cao trong phổ hồng ngoại. Các nguồn laser phổ biến bao gồm laser CO2, sợi quang và diode.
2. Quang học:Chùm tia laser truyền qua một loạt các thành phần quang học như gương, thấu kính và vòi phun để tập trung và hướng chùm tia tới khu vực hàn một cách chính xác. Cánh tay hoặc giàn kính thiên văn định vị chùm tia.
3. Tự động hóa:Nhiều máy hàn laser có tính năng tích hợp điều khiển số máy tính (CNC) và robot để tự động hóa các quy trình và mẫu hàn phức tạp. Đường dẫn có thể lập trình và cảm biến phản hồi đảm bảo độ chính xác.
4. Giám sát quá trình:Camera tích hợp, máy quang phổ và các cảm biến khác giám sát quá trình hàn trong thời gian thực. Bất kỳ vấn đề nào về căn chỉnh, xuyên thấu hoặc chất lượng chùm tia đều có thể được phát hiện và giải quyết nhanh chóng.
5. Khóa liên động an toàn:Vỏ bảo vệ, cửa và nút dừng điện tử bảo vệ người vận hành khỏi tia laze công suất cao. Khóa liên động sẽ tắt tia laser nếu các giao thức an toàn bị vi phạm.
Vì vậy, tóm lại, máy hàn laser là một công cụ chính xác công nghiệp, được điều khiển bằng máy tính, sử dụng chùm tia laser tập trung cho các ứng dụng hàn tự động, có thể lặp lại.
2. Hàn Laser hoạt động như thế nào?
Một số giai đoạn chính trong quy trình hàn laser bao gồm:
1. Tạo chùm tia Laser:Một diode laser trạng thái rắn hoặc nguồn khác tạo ra chùm tia hồng ngoại.
2. Giao chùm tia: Gương, thấu kính và vòi phun tập trung chính xác chùm tia vào một điểm chật hẹp trên phôi.
3. Làm nóng vật liệu:Chùm tia làm nóng nhanh vật liệu, với mật độ đạt tới 106 W/cm2.
4. Tan chảy và kết nối:Một bể tan chảy nhỏ hình thành nơi các vật liệu hợp nhất. Khi hồ đông cứng lại, mối hàn được tạo ra.
5. Làm mát và tái hóa rắn: Vùng hàn nguội đi với tốc độ cao trên 104°C/giây, tạo ra cấu trúc vi mô hạt mịn, cứng.
6. Tiến triển:Chùm tia di chuyển hoặc các bộ phận được định vị lại và quá trình lặp lại để hoàn thành đường hàn. Khí bảo vệ trơ cũng có thể được sử dụng.
Vì vậy, tóm lại, hàn laser sử dụng chùm tia laser tập trung cường độ cao và chu kỳ nhiệt được kiểm soát để tạo ra các mối hàn vùng chịu ảnh hưởng nhiệt thấp, chất lượng cao.
Chúng tôi cung cấp thông tin hữu ích về máy hàn Laser
Cũng như các giải pháp tùy chỉnh cho doanh nghiệp của bạn
3. Hàn Laser có tốt hơn MIG không?
Khi so sánh với các quy trình hàn khí trơ kim loại (MIG) truyền thống...
Hàn laser có một số ưu điểm:
1. Độ chính xác: Các chùm tia laser có thể được tập trung đến một điểm nhỏ 0,1-1mm, cho phép thực hiện các mối hàn rất chính xác và có thể lặp lại. Điều này lý tưởng cho các bộ phận nhỏ, có dung sai cao.
2. Tốc độ:Tốc độ hàn của laser nhanh hơn nhiều so với MIG, đặc biệt là trên các máy đo mỏng hơn. Điều này cải thiện năng suất và giảm thời gian chu kỳ.
3. Chất lượng:Nguồn nhiệt tập trung tạo ra sự biến dạng tối thiểu và thu hẹp vùng ảnh hưởng nhiệt. Điều này dẫn đến các mối hàn mạnh mẽ, chất lượng cao.
4. Tự động hóa:Hàn laser được tự động hóa dễ dàng bằng cách sử dụng robot và CNC. Điều này cho phép các mẫu phức tạp và tính nhất quán được cải thiện so với hàn MIG thủ công.
5. Vật liệu:Laser có thể kết hợp nhiều tổ hợp vật liệu, bao gồm các mối hàn kim loại đa vật liệu và không giống nhau.
Tuy nhiên, hàn MIG cómột số lợi thếqua laser trong các ứng dụng khác:
1. Chi phí:Thiết bị MIG có chi phí đầu tư ban đầu thấp hơn hệ thống laser.
2. Chất liệu dày hơn:MIG phù hợp hơn để hàn các phần thép dày hơn 3mm, nơi mà khả năng hấp thụ tia laser có thể gặp vấn đề.
3. Khí bảo vệ:MIG sử dụng tấm chắn khí trơ để bảo vệ khu vực hàn, trong khi laser thường sử dụng đường truyền tia kín.
Vì vậy, tóm lại, hàn laser thường được ưa chuộng hơn chođộ chính xác, tự động hóa và chất lượng hàn.
Nhưng MIG vẫn có khả năng cạnh tranh trong việc sản xuấtmáy đo dày hơn trong ngân sách.
Quy trình phù hợp phụ thuộc vào ứng dụng hàn cụ thể và các yêu cầu của bộ phận.
4. Hàn Laser có tốt hơn hàn TIG không?
Hàn khí trơ vonfram (TIG) là một quy trình thủ công, đòi hỏi tính nghệ thuật cao, có thể tạo ra kết quả tuyệt vời trên các vật liệu mỏng.
Tuy nhiên, hàn laser có một số ưu điểm so với TIG:
1. Tốc độ:Hàn laser nhanh hơn đáng kể so với TIG trong các ứng dụng sản xuất do độ chính xác tự động của nó. Điều này cải thiện thông lượng.
2. Độ chính xác:Chùm tia laser tập trung cho phép định vị chính xác đến một phần trăm milimét. Điều này không thể sánh được với bàn tay con người với TIG.
3. Kiểm soát:Các biến số của quy trình như nhiệt đầu vào và hình dạng mối hàn được kiểm soát chặt chẽ bằng tia laser, đảm bảo kết quả nhất quán theo từng đợt.
4. Vật liệu:TIG là tốt nhất cho các vật liệu dẫn điện mỏng hơn, trong khi hàn laser tạo ra sự kết hợp đa vật liệu đa dạng hơn.
5. Tự động hóa: Hệ thống laser robot cho phép hàn hoàn toàn tự động mà không gây mệt mỏi, trong khi TIG thường đòi hỏi sự tập trung và chuyên môn hoàn toàn của người vận hành.
Tuy nhiên, hàn TIG vẫn duy trì được lợi thế vềgia công chính xác khổ mỏng hoặc hàn hợp kimnơi nhiệt đầu vào phải được điều chế cẩn thận. Đối với những ứng dụng này, sự góp ý của kỹ thuật viên lành nghề là rất có giá trị.
5. Nhược điểm của hàn Laser là gì?
Giống như bất kỳ quy trình công nghiệp nào, hàn laser có một số nhược điểm tiềm ẩn cần xem xét:
1. Chi phí: Mặc dù giá cả phải chăng hơn nhưng các hệ thống laser công suất cao đòi hỏi một khoản đầu tư vốn đáng kể so với các phương pháp hàn khác.
2. Vật tư tiêu hao:Vòi phun khí và hệ thống quang học xuống cấp theo thời gian và phải được thay thế, làm tăng thêm chi phí sở hữu.
3. An toàn:Cần có các quy trình nghiêm ngặt và vỏ an toàn kèm theo để tránh tiếp xúc với chùm tia laze cường độ cao.
4. Đào tạo:Người vận hành cần được đào tạo để làm việc an toàn và bảo trì thiết bị hàn laser đúng cách.
5. Đường ngắm:Chùm tia laze di chuyển theo đường thẳng nên hình học phức tạp có thể yêu cầu phải định vị lại nhiều chùm tia hoặc định vị lại phôi.
6. Độ hấp thụ:Một số vật liệu như thép dày hoặc nhôm có thể khó hàn nếu chúng không hấp thụ bước sóng cụ thể của tia laser một cách hiệu quả.
Tuy nhiên, với các biện pháp phòng ngừa, đào tạo và tối ưu hóa quy trình thích hợp, hàn laser mang lại lợi thế về năng suất, độ chính xác và chất lượng cho nhiều ứng dụng công nghiệp.
6. Hàn Laser có cần gas không?
Không giống như các quy trình hàn được bảo vệ bằng khí, hàn laser không yêu cầu sử dụng khí bảo vệ trơ chảy qua khu vực hàn. Điều này là do:
1. Chùm tia laser tập trung truyền qua không khí để tạo ra một vũng hàn nhỏ, năng lượng cao làm tan chảy và nối các vật liệu.
2. Không khí xung quanh không bị ion hóa như hồ quang plasma khí và không cản trở sự hình thành chùm tia hoặc mối hàn.
3. Mối hàn đông đặc nhanh chóng do nhiệt tập trung hình thành trước khi các oxit có thể hình thành trên bề mặt.
Tuy nhiên, một số ứng dụng hàn laser chuyên dụng nhất định vẫn có thể được hưởng lợi từ việc sử dụng khí hỗ trợ:
1. Đối với các kim loại phản ứng như nhôm, khí bảo vệ bể hàn nóng khỏi oxy trong không khí.
2. Trong các công việc sử dụng tia laser công suất cao, khí sẽ ổn định chùm tia plasma hình thành trong các mối hàn xuyên sâu.
3. Tia khí loại bỏ khói và mảnh vụn để truyền chùm tia tốt hơn trên bề mặt bẩn hoặc sơn.
Vì vậy, tóm lại, mặc dù không thực sự cần thiết nhưng khí trơ có thể mang lại lợi thế cho các ứng dụng hoặc vật liệu hàn laser đầy thách thức cụ thể. Nhưng quá trình này thường có thể hoạt động tốt mà không cần đến nó.
► Vật liệu nào có thể được hàn bằng Laser?
Gần như tất cả các kim loại đều có thể được hàn bằng laser, bao gồm cảthép, nhôm, titan, hợp kim niken, v.v.
Thậm chí có thể kết hợp các kim loại khác nhau. Điều quan trọng là họphải hấp thụ bước sóng laser một cách hiệu quả.
► Vật liệu có thể hàn dày bao nhiêu?
Tấm mỏng như0,1mm và dày tới 25 mmthường có thể được hàn bằng laser, tùy thuộc vào ứng dụng cụ thể và công suất laser.
Các phần dày hơn có thể yêu cầu hàn nhiều lớp hoặc quang học đặc biệt.
▶ Hàn Laser có phù hợp với sản xuất khối lượng lớn không?
Tuyệt đối. Các tế bào hàn laser robot thường được sử dụng trong môi trường sản xuất tự động, tốc độ cao cho các ứng dụng như sản xuất ô tô.
Tốc độ thông lượng vài mét mỗi phút là có thể đạt được.
▶ Ngành công nghiệp nào sử dụng hàn Laser?
Các ứng dụng hàn laser phổ biến có thể được tìm thấy trongô tô, điện tử, thiết bị y tế, hàng không vũ trụ, công cụ/khuôn mẫu và sản xuất bộ phận chính xác nhỏ.
Công nghệ này làkhông ngừng mở rộng sang các lĩnh vực mới.
► Làm cách nào để chọn hệ thống hàn laser?
Các yếu tố cần xem xét bao gồm vật liệu phôi, kích thước/độ dày, nhu cầu năng suất, ngân sách và chất lượng mối hàn cần thiết.
Các nhà cung cấp có uy tín có thể giúp chỉ định loại laser, công suất, quang học và tự động hóa phù hợp cho ứng dụng cụ thể của bạn.
► Có thể chế tạo được những loại mối hàn nào?
Các kỹ thuật hàn laser điển hình bao gồm các mối hàn giáp mép, hàn vạt, hàn phi lê, hàn xuyên và hàn ốp.
Một số phương pháp cải tiến như sản xuất bồi đắp bằng laser cũng đang nổi lên cho các ứng dụng sửa chữa và tạo mẫu.
▶ Hàn Laser có phù hợp cho công việc sửa chữa không?
Có, hàn laser rất phù hợp để sửa chữa chính xác các bộ phận có giá trị cao.
Đầu vào nhiệt tập trung giảm thiểu thiệt hại bổ sung cho vật liệu cơ bản trong quá trình sửa chữa.
Bạn muốn bắt đầu với máy hàn Laser?
Tại sao không xem xét chúng tôi?
Thời gian đăng: Feb-12-2024