Лазерното заваряване е прецизен и ефикасен метод за свързване на материали
В обобщение, лазерното заваряване предлага високоскоростни, висококачествени резултати с минимално изкривяване.
Той е адаптивен към широка гама от материали и може да бъде пригоден, за да отговори на специфичните нужди на всяко приложение.
Едно от големите предимства на лазерното заваряване е неговата универсалност.
Може да се използва за заваряване не само на метали като алуминий, мед и неръждаема стомана, но и на редица други материали.
Включително някои термопласти, стъкла и композити.
Това го прави полезен в различни индустрии, от автомобилостроенето до електрониката и дори производството на медицински изделия.
Какво е лазерно заваряване? [Част 2]
Представлението на авангардно бъдеще
Лазерното заваряване е авангардна технология, която използва високоенергиен лазерен лъч за прецизно съединяване на материали, обикновено метали, чрез разтопяването им в точката на контакт.
Този процес създава здрава, издръжлива връзка с минимална деформация в сравнение с традиционните методи на заваряване.
Той е бърз, ефикасен и способен да произвежда висококачествени резултати.
Сърцето на лазерното заваряване
В основата на лазерното заваряване е самият лазерен лъч, който генерира огромна топлина.
Когато лазерът е фокусиран върху метална повърхност, той разтопява материала, образувайки малка разтопена локва.
Тази вана се втвърдява бързо, обикновено в рамките на милисекунди, след като лазерът се отдалечи, което води до силна връзка между частите.
Процесът е силно контролиран, което означава, че се засягат само заваряваните зони, оставяйки останалата част от материала до голяма степен незасегната.
Разбиране на лазерното заваряване
Един прост начин да разберете лазерното заваряване е да си представите лупа, фокусираща слънчевите лъчи върху малка точка.
Точно както фокусираната светлина може да разтопи лист хартия, лазерният лъч фокусира интензивна енергия върху метална повърхност.
Карайки го да се топи и в някои случаи дори да се изпарява.
Плътност на мощността на лазерно-лъчево заваряване
Мощността на лазера се измерва чрез плътност на мощността.
Което е невероятно високо – достига милиони ватове на квадратен сантиметър.
Колкото по-голяма е мощността на лазера, толкова по-бърз може да бъде процесът на заваряване и толкова по-дълбоко топлината може да проникне в материала.
Въпреки това, по-високата мощност на лазера също така увеличава цената на оборудването.
Което го прави важен фактор, когато се разглеждат общите разходи за машината.
Нови ли сте в лазерното заваряване и ръчното лазерно заваряване?
Можем да помогнем!
Защо фибърният лазер е най-добрият за лазерно заваряване?
Обяснение на някои често срещани видове лазери при лазерно заваряване
Всеки тип лазер има своите силни и слаби страни, което ги прави подходящи за различни приложения в лазерното заваряване.
Фибролазерите са най-универсалните и ефективни, особено за заваряване на метали.
Докато CO2 лазерите са полезни за кръгли детайли, те изискват повече поддръжка.
Nd:YAG лазерите са идеални за специфични задачи като ремонт на матрици, но ниската им енергийна ефективност и високите разходи за поддръжка могат да бъдат ограничаващи.
И накрая, диодните лазери предлагат отлична енергийна ефективност, но са по-малко ефективни, когато се изисква висока прецизност.
Фибролазерно заваряване: Най-популярно и доказано
В момента фибролазерите са най-популярната и доказана технология за лазерно заваряване.
Те са известни с високата си енергийна ефективност, около 30%.
Което спомага за по-добро управление на температурата и по-ниски оперативни разходи.
Инфрачервената вълна, излъчвана от влакнестите лазери, се абсорбира добре от повечето метали.
Което ги прави изключително ефективни за широк спектър от заваръчни задачи.
Едно от най-големите предимства на фибролазерите е способността им да генерират и насочват лазерния лъч през оптичен кабел.
Това позволява високо качество на лъча, повишена прецизност и по-висока енергийна плътност, което води до добра дълбочина на проникване при заваряване.
Освен това, фибролазерите използват минимално количество консумативи, което намалява разходите за поддръжка и сложността.
Те могат лесно да се интегрират с роботи или CNC машини, което ги прави много гъвкави в индустриални условия.
Друго предимство е, че на практика няма ограничение за мощността на фибро лазерите, което позволява високоефективно заваряване дори на дебели материали.
CO2 лазер: чудесен за определени приложения
CO2 лазерите бяха първият вид лазер, използван за промишлено лазерно заваряване и все още се използват в определени приложения.
Тези лазери излъчват лазерен лъч на газова основа, който не може да бъде насочван през оптични влакна.
Което води до по-ниско качество на лъча в сравнение с фибро лазерите.
Това ги прави по-малко прецизни за някои заваръчни приложения.
CO2 лазерите обикновено се използват за заваряване на кръгли детайли, защото лазерът може да бъде фиксиран на място, докато детайлът се върти.
Те обаче изискват повече поддръжка поради честата нужда от консумативи като огледала и газове.
Със средна енергийна ефективност от около 20%, CO2 лазерите не са толкова енергийно ефективни, колкото влакнестите лазери.
Резултатът е по-високи оперативни разходи.
Nd:YAG лазер: Доказан с ограничения
Nd:YAG (неодим-легиран итриево-алуминиев гранат) лазери са доказана технология в лазерното заваряване.
Но те идват с някои ограничения.
Те имат ниска енергийна ефективност, обикновено около 5%.
Което води до проблеми с управлението на температурата и по-високи оперативни разходи.
Една от силните страни на Nd:YAG лазерите е способността им да насочват лазерния лъч с помощта на оптични влакна, което подобрява качеството на лъча.
Въпреки това, все още е трудно да се фокусира лазерният лъч върху малка точка, което ограничава тяхната прецизност в определени приложения.
Nd:YAG лазерите често се използват за специфични задачи като ремонт на калъпи, където е приемлив по-голям фокус.
Те също така имат високи разходи за поддръжка, тъй като консумативи като огледала и лампи се нуждаят от редовна подмяна.
Диоден лазер: Трудно е да се фокусира поради лошо качество на лъча
Диодните лазери стават все по-разпространени в приложения, които изискват висока енергийна ефективност (около 40%).
Тази висока ефективност води до по-добро управление на температурата и по-ниски експлоатационни разходи в сравнение с някои други видове лазери.
Един от основните недостатъци на диодните лазери обаче е, че качеството на лъча им е много лошо.
Което затруднява фокусирането на лазера върху малка точка.
Това ограничава тяхната прецизност при някои заваръчни приложения.
Въпреки това, диодните лазери все още са полезни за определени материали, особено пластмаси, и могат да се използват ефективно в тези приложения.
Искате да започнете работа с ръчна машина за фибролазерно заваряване?
Лазерно заваряване с проводимост и лазерно заваряване с ключалка
Разбиране на общата техника на заваряване
Лазерното заваряване може да бъде разделено на два основни вида: кондуктивно заваряване и заваряване тип „ключова дупка“.
Тези два процеса се различават по начина, по който лазерът взаимодейства с материала и резултатите, които произвеждат.
Ключови разлики
Качество на заваряване
Кондуктивното заваряване обикновено дава по-чисти резултати с по-малко пръски и по-малко дефекти, докато заваряването тип „ключов отвор“ може да причини повече пръски, порьозност и по-голяма зона, засегната от топлина.
Разпределение на топлината при заваряване
Кондуктивното заваряване разпределя топлината равномерно във всички посоки, докато заваряването тип „ключова дупка“ фокусира топлината в по-тясна, перпендикулярна посока, което води до по-дълбоко проникване.
Скорост на заваряване
Заваряването тип „ключова дупка“ е по-бързо, което го прави подходящо за производство с голям обем, докато кондуктивното заваряване е по-бавно, но предлага по-голяма прецизност.
Кондуктивно заваряване
Кондуктивното заваряване е по-щадящ и по-бавен процес. При този метод лазерният лъч разтопява повърхността на метала.
Принуждаване на метала да достигне температурата си на топене (точката, в която се превръща в течност).
Но не отивайте отвъд това до температурата на изпаряване (където металът би се превърнал в газ).
Топлината се разпределя равномерно в целия материал, което означава, че топлопреносът се осъществява във всички посоки в метала.
Тъй като кондуктивното заваряване разтопява материала по-постепенно, то дава резултати с по-високо качество.
Това включва минимално пръски (малките капчици разтопен материал, които могат да излязат по време на заваряване) и ниски нива на изпарения, което прави процеса по-чист.
Въпреки това, тъй като е по-бавно, кондуктивното заваряване обикновено се използва за приложения, които изискват прецизност и висококачествени съединения, а не скорост.
Заваряване на ключалка
Заваряването с ключодържател, от друга страна, е по-бърз и по-агресивен процес.
При този метод лазерният лъч разтопява и изпарява метала, създавайки малка, дълбока дупка или ключалка в материала.
Интензивната топлина на лазера кара метала да достигне както температурата си на топене, така и температурата си на изпаряване.
С част от разтопения басейн, превръщащ се в газ.
Тъй като материалът се изпарява, топлината се пренася по-перпендикулярно на лазерния лъч, което води до по-дълбока и по-тясна заваръчна вана.
Този процес е много по-бърз от кондуктивното заваряване, което го прави идеален за производствени линии с голям обем.
Въпреки това, бързата и интензивна топлина може да причини пръски, а бързото топене може да доведе и до порьозност (малки газови мехурчета, задържани във вътрешността на заваръчния шев).
И по-голяма зона, засегната от топлината (зоната около заварката, която е променена от топлината).
Искате да знаете коя е правилната техника на заваряване
За вашето приложение и бизнес?
От ангажиращи видеоклипове до информативни статии
TIG заваряване срещу лазерно заваряване: кое е по-добро?
Време на публикуване: 25 декември 2024 г.