Базавы працэс лазернай зваркі прадугледжвае факусоўку лазернага прамяня на зоне злучэння двух матэрыялаў з дапамогай аптычнай сістэмы падачы. Калі прамень датыкаецца з матэрыяламі, ён перадае сваю энергію, хутка награваючы і плавячы невялікую вобласць.
1. Што такое лазерны зварачны апарат?
Лазерны зварачны апарат — гэта прамысловы інструмент, які выкарыстоўвае лазерны прамень у якасці канцэнтраванай крыніцы цяпла для злучэння некалькіх матэрыялаў разам.
Некаторыя ключавыя характарыстыкі лазерных зварачных апаратаў ўключаюць:
1. Крыніца лазера:Большасць сучасных лазерных зварачных апаратаў выкарыстоўваюць цвёрдацельныя лазерныя дыёды, якія выпрацоўваюць магутны лазерны прамень у інфрачырвоным спектры. Да распаўсюджаных лазерных крыніц адносяцца CO2-лазеры, валаконныя лазеры і дыёдныя лазеры.
2. Оптыка:Лазерны прамень праходзіць праз шэраг аптычных кампанентаў, такіх як люстэркі, лінзы і сопла, якія дакладна факусуюць і накіроўваюць прамень у зону зваркі. Тэлескапічныя кранштэйны або парталы пазіцыянуюць прамень.
3. Аўтаматызацыя:Многія лазерныя зварачныя апараты абсталяваны інтэграцыяй з лікавым праграмным кіраваннем (ЧПУ) і робататэхнікай для аўтаматызацыі складаных зварачных схем і працэсаў. Праграмуемыя траекторыі і датчыкі зваротнай сувязі забяспечваюць дакладнасць.
4. Маніторынг працэсаў:Інтэграваныя камеры, спектрометры і іншыя датчыкі кантралююць працэс зваркі ў рэжыме рэальнага часу. Любыя праблемы з выраўноўваннем прамяня, пранікненнем або якасцю можна хутка выявіць і вырашыць.
5. Блакіроўкі бяспекі:Ахоўныя корпусы, дзверы і кнопкі аварыйнага прыпынку абараняюць аператараў ад магутнага лазернага прамяня. Блакіроўкі адключаюць лазер, калі парушаюцца пратаколы бяспекі.
Такім чынам, коратка кажучы, лазерны зварачны апарат - гэта прамысловы дакладны інструмент з камп'ютэрным кіраваннем, які выкарыстоўвае сфакусаваны лазерны прамень для аўтаматызаванай, паўтаральнай зваркі.
2. Як працуе лазерная зварка?
Некаторыя ключавыя этапы працэсу лазернай зваркі ўключаюць:
1. Генерацыя лазернага прамяня:Цвёрдацельны лазерны дыёд або іншая крыніца выпрацоўвае інфрачырвоны прамень.
2. Дастаўка прамяня: Люстэркі, лінзы і сопла дакладна факусуюць прамень у вузкай кропцы на апрацоўванай дэталі.
3. Нагрэў матэрыялу:Прамень хутка награвае матэрыял, шчыльнасць якога набліжаецца да 106 Вт/см².
4. Плаўленне і злучэнне:У месцы сплаўлення матэрыялаў утвараецца невялікая ванна расплаву. Па меры застывання ванны ўтвараецца зварное злучэнне.
5. Астуджэнне і паўторнае зацвярдзенне: Зона зваркі астывае з высокай хуткасцю, большай за 104°C/секунду, ствараючы дробназярністую, загартаваную мікраструктуру.
6. Прагрэсія:Прамень перамяшчаецца або дэталі перамяшчаюцца, і працэс паўтараецца для завяршэння зварнога шва. Таксама можа выкарыстоўвацца інэртны ахоўны газ.
Такім чынам, увогуле, лазерная зварка выкарыстоўвае інтэнсіўна сфакусаваны лазерны прамень і кантраляванае тэрмічнае цыклаванне для атрымання высакаякасных зварных швоў з нізкім уздзеяннем цяпла.
Мы далі карысную інфармацыю аб лазерных зварачных апаратах
А таксама індывідуальныя рашэнні для вашага бізнесу
3. Ці лепшая лазерная зварка, чым MIG?
У параўнанні з традыцыйнымі працэсамі зваркі металу ў асяроддзі інэртнага газу (MIG)...
Лазерная зварка мае некалькі пераваг:
1. Дакладнасць: Лазерныя прамяні можна факусаваць у малюсенькую кропку памерам 0,1-1 мм, што дазваляе атрымліваць вельмі дакладныя і паўтаральныя зварныя швы. Гэта ідэальна падыходзіць для невялікіх дэталяў з высокай талерантнасцю.
2. Хуткасць:Хуткасць зваркі лазерам значна вышэйшая, чым пры MIG, асабліва на больш тонкіх металах. Гэта павышае прадукцыйнасць і скарачае час цыкла.
3. Якасць:Канцэнтраваная крыніца цяпла стварае мінімальную дэфармацыю і вузкія зоны цеплавога ўздзеяння. Гэта прыводзіць да трывалых, высакаякасных зварных швоў.
4. Аўтаматызацыя:Лазерная зварка лёгка аўтаматызуецца з дапамогай робататэхнікі і ЧПУ. Гэта дазваляе ствараць складаныя ўзоры і павышаць кансістэнцыю ў параўнанні з ручной MIG-зваркай.
5. Матэрыялы:Лазеры могуць злучаць мноства камбінацый матэрыялаў, у тым ліку зварныя швы з розных і шматматэрыяльных металаў.
Аднак зварка MIG маенекаторыя перавагінад лазерам у іншых сферах прымянення:
1. Кошт:Абсталяванне MIG мае меншыя першапачатковыя інвестыцыі, чым лазерныя сістэмы.
2. Больш тоўстыя матэрыялы:MIG-зварка лепш падыходзіць для зваркі сталёвых профіляў таўшчынёй больш за 3 мм, дзе паглынанне лазернага выпраменьвання можа быць праблематычным.
3. Ахоўны газ:MIG-зварка выкарыстоўвае ахоўны экран з інэртнага газу для абароны зоны зваркі, у той час як лазерная зварка часта выкарыстоўвае герметычны шлях прамяня.
Такім чынам, у цэлым, лазерная зварка звычайна пераважнейшая длядакладнасць, аўтаматызацыя і якасць зваркі.
Але MIG застаецца канкурэнтаздольным у вытворчасцібольш тоўстыя калібры па абмежаванай цане.
Правільны працэс залежыць ад канкрэтнага прымянення зваркі і патрабаванняў да дэталі.
4. Ці лепшая лазерная зварка, чым TIG-зварка?
Зварка TIG (вальфрамавая электрода) у асяроддзі інэртнага газу — гэта ручны, мастацкі працэс, які дазваляе дасягнуць выдатных вынікаў на тонкіх матэрыялах.
Аднак лазерная зварка мае некаторыя перавагі перад TIG:
1. Хуткасць:Лазерная зварка значна хутчэйшая за TIG-зварку ў вытворчых умовах дзякуючы аўтаматызаванай дакладнасці. Гэта павышае прадукцыйнасць.
2. Дакладнасць:Сфакусаваны лазерны прамень дазваляе пазіцыянаваць з дакладнасцю да сотых доляў міліметра. Чалавечая рука не можа дасягнуць такога выніку пры TIG-зварцы.
3. Кантроль:Такія зменныя працэсу, як падвод цяпла і геаметрыя зварнога шва, строга кантралююцца лазерам, што забяспечвае стабільныя вынікі ад партыі да партыі.
4. Матэрыялы:TIG-зварка найлепш падыходзіць для больш тонкіх праводзячых матэрыялаў, у той час як лазерная зварка адкрывае больш шырокі выбар камбінацый розных матэрыялаў.
5. Аўтаматызацыя: Рабатызаваныя лазерныя сістэмы дазваляюць цалкам аўтаматызаваць зварку без стомленасці, у той час як TIG звычайна патрабуе поўнай увагі і вопыту аператара.
Аднак TIG-зварка мае перавагудакладная апрацоўка тонкіх металаў або зварка сплаваўдзе неабходна старанна рэгуляваць падачу цяпла. Для такіх ужыванняў вельмі важны ўнёсак кваліфікаванага тэхніка.
5. Які недахоп лазернай зваркі?
Як і любы прамысловы працэс, лазерная зварка мае некаторыя патэнцыйныя недахопы, якія варта ўлічваць:
1. Кошт: Нягледзячы на тое, што магутныя лазерныя сістэмы становяцца ўсё больш даступнымі, яны патрабуюць значных капіталаўкладанняў у параўнанні з іншымі метадамі зваркі.
2. Расходныя матэрыялы:Газавыя фарсункі і оптыка з часам зношваюцца і павінны быць заменены, што павялічвае кошт эксплуатацыі.
3. Бяспека:Для прадухілення ўздзеяння лазернага прамяня высокай інтэнсіўнасці неабходныя строгія пратаколы і закрытыя ахоўныя корпусы.
4. Навучанне:Аператарам неабходна навучанне для бяспечнай працы і належнага абслугоўвання абсталявання для лазернай зваркі.
5. Лінія зроку:Лазерны прамень рухаецца па прамых лініях, таму для складаных геаметрычных аб'ектаў можа спатрэбіцца некалькі прамянёў або перамяшчэнне дэталі.
6. Паглынальная здольнасць:Некаторыя матэрыялы, такія як тоўстая сталь або алюміній, могуць быць цяжка зварваць, калі яны не паглынаюць пэўную даўжыню хвалі лазера эфектыўна.
Аднак пры належных мерах засцярогі, навучанні і аптымізацыі працэсу лазерная зварка забяспечвае перавагі ў прадукцыйнасці, дакладнасці і якасці для многіх прамысловых ужыванняў.
6. Ці патрэбен газ для лазернай зваркі?
У адрозненне ад зваркі ў асяроддзі ахоўнага газу, лазерная зварка не патрабуе выкарыстання інэртнага ахоўнага газу, які працякае над зонай зваркі. Гэта тлумачыцца наступнымі прычынамі:
1. Сфакусаваны лазерны прамень праходзіць праз паветра, ствараючы невялікую высокаэнергетычную зварачную ванну, якая плавіцца і злучае матэрыялы.
2. Навакольнае паветра не іянізуецца, як газавая плазменная дуга, і не перашкаджае фармаванню прамяня або зварнога шва.
3. Зварны шво так хутка застывае ад канцэнтраванага цяпла, што ўтвараецца раней, чым аксіды могуць утварыцца на паверхні.
Аднак для некаторых спецыялізаваных задач лазернай зваркі ўсё ж можа спатрэбіцца дапаможны газ:
1. Для рэактыўных металаў, такіх як алюміній, газ абараняе гарачую зварачную ванну ад кіслароду паветра.
2. Пры працы з магутнымі лазерамі газ стабілізуе плазменны шлейф, які ўтвараецца падчас зварных швоў з глыбокім праварваннем.
3. Газавыя фарсункі выдаляюць пары і смецце для лепшай перадачы прамяня на брудных або пафарбаваных паверхнях.
Такім чынам, коратка кажучы, хоць інэртны газ і не з'яўляецца абсалютна неабходным, ён можа даць перавагі для пэўных складаных задач лазернай зваркі або матэрыялаў. Але працэс часта можа добра працаваць і без яго.
▶ Якія матэрыялы можна зварваць лазерам?
Лазернай зварцы можна падвяргаць амаль усе металы, у тым лікусталь, алюміній, тытан, нікелевыя сплавы і іншыя.
Магчымыя нават камбінацыі розных металаў. Галоўнае — яныпавінен эфектыўна паглынаць даўжыню хвалі лазера.
▶ Якую таўшчыню матэрыялаў можна зварваць?
Лісты тонкія, як0,1 мм і таўшчынёй да 25 ммзвычайна можна зварваць лазерам, у залежнасці ад канкрэтнага прымянення і магутнасці лазера.
Больш тоўстыя ўчасткі могуць запатрабаваць шматпраходнай зваркі або спецыяльнай оптыкі.
▶ Ці падыходзіць лазерная зварка для вытворчасці вялікіх аб'ёмаў?
Безумоўна. Рабатызаваныя лазерныя зварачныя ячэйкі звычайна выкарыстоўваюцца ў высакахуткасных аўтаматызаваных вытворчых асяроддзях для такіх ужыванняў, як аўтамабілебудаванне.
Хуткасць прапускной здольнасці дасягае некалькіх метраў у хвіліну.
▶ У якіх галінах прамысловасці выкарыстоўваецца лазерная зварка?
Распаўсюджаныя сферы прымянення лазернай зваркі можна знайсці ўаўтамабільная прамысловасць, электроніка, медыцынскія прыборы, аэракасмічная прамысловасць, вытворчасць інструментаў/штампаў і дробных дакладных дэталяў.
Тэхналогія — гэтапастаянна пашыраецца ў новыя сектары.
▶ Як выбраць сістэму лазернай зваркі?
Фактары, якія трэба ўлічваць, ўключаюць матэрыялы дэталі, памер/таўшчыню, патрэбы ў прапускной здольнасці, бюджэт і неабходную якасць зваркі.
Аўтарытэтныя пастаўшчыкі могуць дапамагчы вызначыць патрэбны тып лазера, магутнасць, оптыку і аўтаматызацыю для вашага канкрэтнага прымянення.
▶ Якія тыпы зварных швоў можна рабіць?
Тыповыя метады лазернай зваркі ўключаюць стыковыя, нахлесточныя, кутнія, прашыўныя і плакіруючыя зваркі.
Таксама з'яўляюцца некаторыя інавацыйныя метады, такія як лазерная адытыўная вытворчасць, для рамонту і стварэння прататыпаў.
▶ Ці падыходзіць лазерная зварка для рамонтных работ?
Так, лазерная зварка добра падыходзіць для дакладнага рамонту дарагіх кампанентаў.
Канцэнтраваная цеплападача мінімізуе дадатковае пашкоджанне асноўных матэрыялаў падчас рамонту.
Хочаце пачаць працаваць з лазерным зварачным апаратам?
Чаму б не разгледзець нас?
Час публікацыі: 12 лютага 2024 г.