Асноўны працэс лазернай зваркі ўключае 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 невялікі ўчастак.
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.
Некаторыя ключавыя характарыстыкі лазерных зварачных апаратаў ўключаюць:
1. Лазерная крыніца:Большасць сучасных лазерных зваршчыкаў выкарыстоўваюць цвёрдацельныя лазерныя дыёды, якія вырабляюць лазерны прамень высокай магутнасці ў інфрачырвоным спектры.Агульныя лазерныя крыніцы ўключаюць CO2, валаконны і дыёдны лазеры.
2. Оптыка:Лазерны прамень праходзіць праз серыю аптычных кампанентаў, такіх як люстэркі, лінзы і сопла, якія з дакладнасцю факусуюць і накіроўваюць прамень у зону зваркі.Тэлескапічныя рычагі або парталы размяшчаюць бэльку.
3. Аўтаматызацыя:Многія лазерныя зваршчыкі маюць інтэграцыю з лікавым праграмным кіраваннем (ЧПУ) і робататэхніку для аўтаматызацыі складаных мадэляў зваркі і працэсаў.Праграмуемыя шляхі і датчыкі зваротнай сувязі забяспечваюць дакладнасць.
4. Маніторынг працэсаў:Убудаваныя 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. Ахоўныя блакіроўкі:Ахоўныя кажухі, дзверы і кнопкі e-stop абараняюць аператараў ад магутнага лазернага прамяня.Блакіроўкі адключаюць лазер, калі пратаколы бяспекі парушаны.
Такім чынам, лазерная зварачная машына - гэта кіраваны кампутарам прамысловы дакладны інструмент, які выкарыстоўвае сфакусаваны лазерны прамень для аўтаматызаваных паўторных зварачных работ.
2. Як працуе лазерная зварка?
Некаторыя асноўныя этапы працэсу лазернай зваркі ўключаюць:
1. Генерацыя лазернага прамяня:Цвёрдацельны лазерны дыёд або іншая крыніца стварае інфрачырвоны прамень.
2. Дастаўка прамяня:Люстэрка, лінзы і асадка дакладна факусуюць прамень у вузкую кропку нарыхтоўкі.
3. Нагрэў матэрыялу:Прамень хутка награвае матэрыял, шчыльнасць якога набліжаецца да 106 Вт/см2.
4. Плаўленне і злучэнне:Там, дзе зліваюцца матэрыялы, утвараецца невялікі басейн расплаву.Па меры застывання басейна ствараецца зварное злучэнне.
5. Астуджэнне і паўторнае зацвярдзенне:Зона зварнога шва астуджаецца з высокай хуткасцю вышэй за 104°C/секунду, ствараючы дробназярністую, зацвярдзелую мікраструктуру.
6. Прагрэсаванне:Прамень рухаецца або дэталі перамяшчаюцца, і працэс паўтараецца для завяршэння зварнога шва.Можна таксама выкарыстоўваць інэртны ахоўны газ.
Такім чынам, лазерная зварка выкарыстоўвае інтэнсіўна сфакусаваны лазерны прамень і кантраляваны цеплавы цыкл 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. Лазерная зварка лепшая за MIG?
У параўнанні з традыцыйнымі працэсамі зваркі металаў інертным газам (MIG)...
Лазерная зварка мае некалькі пераваг:
1. Дакладнасць:Лазерныя прамяні можна сфакусаваць у малюсенькую кропку памерам 0,1-1 мм, што забяспечвае вельмі дакладныя зварныя швы, якія паўтараюцца.Гэта ідэальна для невялікіх дэталяў з высокім допускам.
2. Хуткасць:Хуткасць зваркі пры дапамозе лазера значна вышэйшая, чым пры зварцы MIG, асабліва на больш тонкіх калібрах.Гэта павышае прадукцыйнасць і скарачае час цыклу.
3. Якасць:Канцэнтраваны крыніца цяпла стварае мінімальнае скажэнне і звужае зоны цеплавога ўздзеяння.У выніку атрымліваюцца трывалыя і якасныя зварныя швы.
4. Аўтаматызацыя:Лазерная зварка лёгка аўтаматызуецца з дапамогай робататэхнікі і ЧПУ.Гэта дазваляе ствараць складаныя ўзоры і паляпшаць узгодненасць у параўнанні з ручной зваркай MIG.
5. Матэрыялы:Лазеры могуць злучаць мноства камбінацый матэрыялаў, у тым ліку зварныя швы з розных матэрыялаў і розных металаў.
Аднак зварка MIG маенекаторыя перавагінад лазерам у іншых праграмах:
1. Кошт:Абсталяванне MIG мае больш нізкі першапачатковы інвестыцыйны кошт, чым лазерныя сістэмы.
2. Больш тоўстыя матэрыялы:MIG лепш падыходзіць для зваркі больш тоўстых сталёвых секцый больш за 3 мм, дзе лазернае паглынанне можа быць праблематычным.
3. Ахоўны газ:MIG выкарыстоўвае шчыт ад інэртнага газу для абароны зоны зваркі, у той час як лазер часта выкарыстоўвае герметычны шлях прамяня.
Такім чынам, лазерная зварка звычайна з'яўляецца пераважнай длядакладнасць, аўтаматызацыя і якасць зваркі.
Але МІГ застаецца канкурэнтаздольным па вытворчасцібольш тоўстыя датчыкі па бюджэце.
Правільны працэс залежыць ад канкрэтнага прымянення зваркі і патрабаванняў да дэталі.
4. Лазерная зварка лепш, чым зварка TIG?
Зварка вальфрамам у інертным газе (TIG) - гэта ручной, кваліфікаваны працэс, які можа даць выдатныя вынікі на тонкіх матэрыялах.
Аднак лазерная зварка мае некаторыя перавагі перад TIG:
1. Хуткасць:Дзякуючы аўтаматызаванай дакладнасці лазерная зварка значна хутчэй, чым TIG, для вытворчасці.Гэта паляпшае прапускную здольнасць.
2. Дакладнасць:Сфакусаваны лазерны прамень дазваляе вызначаць пазіцыянаванне з дакладнасцю да сотых доляй міліметра.Гэта не можа параўнацца чалавечай рукой з TIG.
3. Кантроль:Зменныя працэсу, такія як падвод цяпла і геаметрыя зварнога шва, строга кантралююцца з дапамогай лазера, што забяспечвае стабільныя вынікі пасля партыі.
4. Матэрыялы:TIG лепш за ўсё падыходзіць для больш тонкіх электраправодных матэрыялаў, у той час як лазерная зварка адкрывае больш шырокі выбар камбінацый з некалькіх матэрыялаў.
5. Аўтаматызацыя:Рабатызаваныя лазерныя сістэмы дазваляюць цалкам аўтаматызаваць зварку без стомленасці, у той час як TIG звычайна патрабуе поўнай увагі і вопыту аператара.
Тым не менш, зварка TIG захоўвае перавагу длятонкакаліберныя дакладныя працы або зварка сплаваўдзе паступленне цяпла павінна старанна рэгулявацца.Для гэтых прыкладанняў дотык кваліфікаванага спецыяліста з'яўляецца каштоўным.
5. У чым недахоп лазернай зваркі?
Як і ў любога прамысловага працэсу, у лазернай зваркі ёсць некаторыя патэнцыйныя недахопы, якія варта ўлічваць:
1. Кошт:Становячыся больш даступнымі, магутныя лазерныя сістэмы патрабуюць значных капіталаўкладанняў у параўнанні з іншымі метадамі зваркі.
2. Расходныя матэрыялы:Газавыя фарсункі і оптыка з часам пагаршаюцца і павінны быць заменены, што павялічвае кошт валодання.
3. Бяспека:Для прадухілення ўздзеяння высокаінтэнсіўнага лазернага прамяня неабходныя строгія пратаколы і закрытыя ахоўныя корпусы.
4. Навучанне:Аператараў неабходна навучанне для бяспечнай працы і належнага абслугоўвання лазернага зварачнага абсталявання.
5. Лінія бачнасці:Лазерны прамень рухаецца па прамых лініях, таму для складанай геаметрыі можа спатрэбіцца некалькі прамянёў або перастаноўка нарыхтоўкі.
6. Паглынальная здольнасць:Некаторыя матэрыялы, такія як тоўстая сталь або алюміній, могуць быць складанымі для зваркі, калі яны не паглынаюць эфектыўна пэўную даўжыню хвалі лазера.
Аднак пры належных мерах засцярогі, навучанні і аптымізацыі працэсу лазерная зварка забяспечвае прадукцыйнасць, дакладнасць і якасць для многіх прамысловых ужыванняў.
6. Ці патрэбен газ для лазернай зваркі?
У адрозненне ад працэсаў зваркі ў абароненым газе, лазерная зварка не патрабуе выкарыстання інэртнага ахоўнага газу, які цячэ па вобласці зваркі.Гэта таму, што:
1. Сфакусаваны лазерны прамень рухаецца па паветры, ствараючы невялікую зварачную ванну з высокай энергіяй, якая плавіцца і злучае матэрыялы.
2. Навакольнае паветра не іянізуецца, як газаплазменная дуга, і не перашкаджае фармаванню пучка або зварнога шва.
3. Зварны шво застывае так хутка ад канцэнтраванага цяпла, што ўтвараецца раней, чым аксіды могуць утварыцца на паверхні.
Тым не менш, некаторыя спецыялізаваныя прымянення лазернай зваркі ўсё яшчэ могуць выйграць ад выкарыстання дапаможнага газу:
1. Для такіх рэактыўных металаў, як алюміній, газ абараняе гарачую зварачную ванну ад кіслароду ў паветры.
2. У працах з лазерам высокай магутнасці газ стабілізуе плазменны шлейф, які ўтвараецца падчас зварных швоў з глыбокім пранікненнем.
3. Газавыя бруі ачышчаюць пары і смецце для лепшай перадачы прамяня на брудныя або афарбаваныя паверхні.
Такім чынам, хоць і не з'яўляецца строга неабходным, інэртны газ можа даць перавагі для канкрэтных складаных прыкладанняў лазернай зваркі або матэрыялаў.Але працэс часта можа працаваць добра і без яго.
▶ Якія матэрыялы можна зварваць лазерам?
Лазернай зварцы можна зварваць практычна ўсе металысталь, алюміній, тытан, нікелевыя сплавы і інш.
Магчымыя нават розныя камбінацыі металаў.Ключ - яныпавінны эфектыўна паглынаць даўжыню хвалі лазера.
▶ Матэрыялы якой таўшчыні можна зварваць?
Лісты тонкія, як0,1 мм і таўшчынёй 25 ммзвычайна можна зварваць лазерам, у залежнасці ад канкрэтнага прымянення і магутнасці лазера.
Для больш тоўстых секцый можа спатрэбіцца шматпраходная зварка або спецыяльная оптыка.
▶ Ці падыходзіць лазерная зварка для буйнасерыйнай вытворчасці?
Безумоўна.Рабатызаваныя лазерныя зварачныя камеры звычайна выкарыстоўваюцца ў высакахуткасных аўтаматызаваных вытворчых асяроддзях для такіх прыкладанняў, як аўтамабільная вытворчасць.
Дасягальная прапускная здольнасць у некалькі метраў у хвіліну.
▶ У якіх галінах прамысловасці выкарыстоўваецца лазерная зварка?
Агульныя прымянення лазернай зваркі можна знайсці ўаўтамабільная прамысловасць, электроніка, медыцынскае абсталяванне, аэракасмічная прамысловасць, вытворчасць інструментаў/штампоў і невялікіх дакладных дэталяў.
Тэхналогія ёсцьпастаянна пашыраецца ў новыя сектары.
▶ Як выбраць сістэму лазернай зваркі?
Фактары, якія варта ўлічваць, уключаюць матэрыялы нарыхтоўкі, памер/таўшчыню, патрэбы ў прапускной здольнасці, бюджэт і патрабаваную якасць зваркі.
Аўтарытэтныя пастаўшчыкі могуць дапамагчы вызначыць правільны тып лазера, магутнасць, оптыку і аўтаматызацыю для вашага канкрэтнага прымянення.
▶ Якія тыпы зварных швоў можна зрабіць?
Да тыповых метадаў лазернай зваркі адносяцца стыкавыя швы, швы ўнахлест, кутовыя швы, швы праколвання і зваркі ашалёўкі.
Некаторыя інавацыйныя метады, такія як лазерная адытыўная вытворчасць, таксама з'яўляюцца для рамонту і стварэння прататыпаў.
▶ Ці падыходзіць лазерная зварка для рамонту?
Так, лазерная зварка добра падыходзіць для дакладнага рамонту высокакаштоўных кампанентаў.
Канцэнтраваны падвод цяпла зводзіць да мінімуму дадатковыя пашкоджанні асноўных матэрыялаў падчас рамонту.
Хочаце пачаць працу з лазернай зварачнай машынай?
Чаму б не разгледзець нас?
Час публікацыі: 12 лютага 2024 г