Lasersko zavarivanje je precizna i efikasna metoda spajanja materijala
Ukratko, lasersko zavarivanje nudi brze, visokokvalitetne rezultate s minimalnim izobličenjem.
Prilagodljiv je širokom rasponu materijala i može se prilagoditi specifičnim potrebama svake primjene.
Jedna od velikih prednosti laserskog zavarivanja je njegova svestranost.
Može se koristiti za zavarivanje ne samo metala poput aluminija, bakra i nehrđajućeg čelika, već i niza drugih materijala.
Uključujući određene termoplastike, stakla i kompozite.
Zbog toga je koristan u raznim industrijama, od automobilske proizvodnje do elektronike, pa čak i proizvodnje medicinskih uređaja.
Šta je lasersko zavarivanje? [Dio 2]
Reprezentacija najsavremenije budućnosti
Lasersko zavarivanje je najsavremenija tehnologija koja koristi visokoenergetski laserski snop za precizno spajanje materijala, obično metala, topljenjem na mjestu kontakta.
Ovaj proces stvara jaku, izdržljivu vezu s minimalnom deformacijom u poređenju s tradicionalnim metodama zavarivanja.
Brz je, efikasan i sposoban za postizanje visokokvalitetnih rezultata.
Srce laserskog zavarivanja
U srcu laserskog zavarivanja je sam laserski snop, koji generira ogromnu toplinu.
Kada se laser fokusira na metalnu površinu, on topi materijal, formirajući malu rastopljenu lokvicu.
Ovaj sloj se brzo stvrdnjava, obično u roku od nekoliko milisekundi, nakon što se laser udalji, što rezultira jakom vezom između dijelova.
Proces je strogo kontroliran, što znači da su pogođena samo područja koja se zavaruju, dok ostatak materijala uglavnom ostaje nepromijenjen.
Razumijevanje laserskog zavarivanja
Jednostavan način za razumijevanje laserskog zavarivanja je zamisliti lupu koja fokusira sunčeve zrake na malu tačku.
Kao što fokusirana svjetlost može otopiti komad papira, laserski snop fokusira intenzivnu energiju na metalnu površinu.
Uzrokuje njegovo topljenje, a u nekim slučajevima čak i isparavanje.
Gustoća snage laserskog zavarivanja
Snaga lasera se mjeri gustinom snage.
Što je nevjerovatno visoko - dostiže milione vati po kvadratnom centimetru.
Što je veća snaga lasera, to je proces zavarivanja brži i toplina dublje prodire u materijal.
Međutim, veća snaga lasera također povećava cijenu opreme.
Što to čini značajnim faktorom kada se razmatraju ukupni troškovi mašine.
Novi ste u laserskom zavarivanju i ručnom laserskom zavarivanju?
Možemo pomoći!
Zašto je fiber laser najbolji za lasersko zavarivanje?
Objašnjenje nekih uobičajenih vrsta lasera u laserskom zavarivanju
Svaka vrsta lasera ima svoje prednosti i nedostatke, što ih čini pogodnim za različite primjene u laserskom zavarivanju.
Fiber laseri su najsvestraniji i najefikasniji, posebno za zavarivanje metala.
Iako su CO2 laseri korisni za kružne radne dijelove, zahtijevaju više održavanja.
Nd:YAG laseri su idealni za specifične zadatke poput popravke kalupa, ali njihova niska energetska efikasnost i visoki troškovi održavanja mogu biti ograničavajući.
Konačno, diodni laseri nude odličnu energetsku efikasnost, ali su manje efikasni kada je potrebna visoka preciznost.
Zavarivanje vlaknima laserom: Najpopularnije i najprovjerenije
Vlaknasti laseri su trenutno najpopularnija i najprovjerenija tehnologija za lasersko zavarivanje.
Poznati su po svojoj visokoj energetskoj efikasnosti, oko 30%.
Što pomaže u boljem upravljanju toplinom i nižim operativnim troškovima.
Infracrvena talasna dužina koju emituju vlaknasti laseri dobro se apsorbuje od strane većine metala.
Što ih čini veoma efikasnim za širok spektar zadataka zavarivanja.
Jedna od najvećih prednosti vlaknastih lasera je njihova sposobnost generiranja i vođenja laserskog snopa kroz optički kabel.
Ovo omogućava visok kvalitet snopa, povećanu preciznost i veću gustinu energije, što rezultira dobrom dubinom prodiranja prilikom zavarivanja.
Osim toga, vlaknasti laseri imaju minimalnu upotrebu potrošnog materijala, što smanjuje troškove održavanja i složenost.
Također se mogu lako integrirati s robotima ili CNC strojevima, što ih čini vrlo svestranim u industrijskim okruženjima.
Još jedna prednost je što praktično nema ograničenja snage vlaknastih lasera, što omogućava visokoučinkovito zavarivanje čak i na debelim materijalima.
CO2 laser: Odličan za određene primjene
CO2 laseri su bili prva vrsta lasera korištena za industrijsko lasersko zavarivanje i još uvijek se koriste u određenim primjenama.
Ovi laseri emituju laserski snop na bazi plina koji se ne može voditi kroz optička vlakna.
Što rezultira nižim kvalitetom snopa u poređenju sa vlaknastim laserima.
Zbog toga su manje precizni za neke primjene zavarivanja.
CO2 laseri se obično koriste za zavarivanje kružnih radnih komada jer se laser može fiksirati dok se radni komad okreće.
Međutim, zahtijevaju više održavanja zbog česte potrebe za potrošnim materijalom poput ogledala i plinova.
Sa prosječnom energetskom efikasnošću od oko 20%, CO2 laseri nisu energetski efikasni kao vlaknasti laseri.
Rezultira većim operativnim troškovima.
Nd:YAG laser: Dokazan s ograničenjima
Nd:YAG (neodimijumom dopirani itrijum aluminijum granat) laseri su dokazana tehnologija u laserskom zavarivanju.
Ali dolaze s nekim ograničenjima.
Imaju nisku energetsku efikasnost, obično oko 5%.
Što dovodi do problema s upravljanjem toplinom i većih operativnih troškova.
Jedna od prednosti Nd:YAG lasera je njihova sposobnost vođenja laserskog snopa pomoću optičkih vlakana, što poboljšava kvalitet snopa.
Međutim, još uvijek je teško fokusirati laserski snop na malu tačku, što ograničava njihovu preciznost u određenim primjenama.
Nd:YAG laseri se često koriste za specifične zadatke poput popravke kalupa, gdje je prihvatljiv veći fokus.
Također imaju visoke troškove održavanja, jer potrošni materijal poput ogledala i lampi zahtijeva redovnu zamjenu.
Diodni laser: Teško ga je fokusirati zbog lošeg kvaliteta snopa
Diodni laseri postaju sve češći u primjenama koje zahtijevaju visoku energetsku efikasnost (oko 40%).
Ova visoka efikasnost dovodi do boljeg upravljanja temperaturom i nižih operativnih troškova u poređenju s nekim drugim vrstama lasera.
Međutim, jedan od glavnih nedostataka diodnih lasera je taj što je kvalitet njihovog snopa vrlo loš.
Što otežava fokusiranje lasera na malu veličinu tačke.
To ograničava njihovu preciznost u nekim primjenama zavarivanja.
Uprkos tome, diodni laseri su i dalje korisni za određene materijale, posebno plastiku, i mogu se efikasno koristiti u tim primjenama.
Želite li započeti s korištenjem ručnog stroja za lasersko zavarivanje vlaknima?
Kondukcijsko i lasersko zavarivanje ključaonicom
Razumijevanje uobičajene tehnike zavarivanja
Lasersko zavarivanje može se podijeliti na dvije glavne vrste: kondukcijsko zavarivanje i zavarivanje ključaonicom.
Ova dva procesa se razlikuju po načinu na koji laser djeluje na materijal i rezultatima koje proizvode.
Ključne razlike
Kvalitet zavarivanja
Kondukcijsko zavarivanje obično daje čistije rezultate s manje prskanja i manje defekata, dok zavarivanje u obliku ključaonice može uzrokovati više prskanja, poroznost i veću zonu utjecaja topline.
Distribucija toplote zavarivanja
Kondukcijsko zavarivanje ravnomjerno raspoređuje toplinu u svim smjerovima, dok zavarivanje u obliku ključaonice fokusira toplinu u užem, okomitom smjeru, što dovodi do dubljeg prodiranja.
Brzina zavarivanja
Zavarivanje ključaonice je brže, što ga čini pogodnim za proizvodnju velikih količina, dok je kondukcijsko zavarivanje sporije, ali nudi veću preciznost.
Kondukcijsko zavarivanje
Kondukcijsko zavarivanje je nježniji i sporiji proces. Kod ove metode, laserski snop topi površinu metala.
Uzrokovanje da metal dostigne temperaturu topljenja (tačku u kojoj prelazi u tečno stanje).
Ali ne idite dalje od toga do temperature isparavanja (gdje bi se metal pretvorio u plin).
Toplota je ravnomjerno raspoređena po cijelom materijalu, što znači da se prenos toplote odvija u svim smjerovima unutar metala.
Budući da kondukcijsko zavarivanje topi materijal postupnije, daje rezultate više kvalitete.
To uključuje minimalno prskanje (male kapljice rastopljenog materijala koje mogu izaći tokom zavarivanja) i nisku količinu isparenja, što proces čini čistijim.
Međutim, budući da je sporije, kondukcijsko zavarivanje se obično koristi za primjene koje zahtijevaju preciznost i visokokvalitetne spojeve, a ne brzinu.
Zavarivanje ključaonice
S druge strane, zavarivanje ključaonice je brži i agresivniji proces.
Kod ove metode, laserski snop topi i isparava metal, stvarajući malu, duboku rupu ili ključaonicu u materijalu.
Intenzivna toplota lasera uzrokuje da metal dostigne i temperaturu topljenja i temperaturu isparavanja.
S dijelom rastopljenog bazena koji se pretvara u plin.
Budući da materijal isparava, toplina se prenosi okomito na laserski snop, što rezultira dubljim i užijim zavarivačkim bazenom.
Ovaj proces je mnogo brži od kondukcijskog zavarivanja, što ga čini idealnim za proizvodne linije velikog obima.
Međutim, brza i intenzivna toplota može uzrokovati prskanje, a brzo topljenje može dovesti i do poroznosti (sitni mjehurići plina zarobljeni unutar zavara).
I veća zona utjecaja topline (ZUT) (područje oko zavara koje je promijenjeno toplinom).
Želite li znati koja je prava tehnika zavarivanja
Za vašu aplikaciju i poslovanje?
Od zanimljivih videa do informativnih članaka
TIG zavarivanje u odnosu na lasersko zavarivanje: Koji je bolji?
Vrijeme objave: 25. decembar 2024.