Laserové svařování je přesná a efektivní metoda spojování materiálů
Stručně řečeno, laserové svařování nabízí vysokorychlostní a vysoce kvalitní výsledky s minimálním zkreslením.
Je přizpůsobitelný široké škále materiálů a lze jej přizpůsobit specifickým potřebám každé aplikace.
Jednou z velkých výhod laserového svařování je jeho všestrannost.
Lze jej použít ke svařování nejen kovů, jako je hliník, měď a nerezová ocel, ale i řady dalších materiálů.
Včetně některých termoplastů, skel a kompozitů.
Díky tomu je užitečný v celé řadě průmyslových odvětví, od automobilového průmyslu přes elektroniku až po výrobu zdravotnických prostředků.
Co je laserové svařování? [Část 2]
Reprezentace špičkové budoucnosti
Laserové svařování je špičková technologie, která využívá vysokoenergetický laserový paprsek k přesnému spojování materiálů, obvykle kovů, jejich tavením v místě kontaktu.
Tento proces vytváří silný a odolný spoj s minimální deformací ve srovnání s tradičními metodami svařování.
Je rychlý, efektivní a schopný produkovat vysoce kvalitní výsledky.
Srdce laserového svařování
Srdcem laserového svařování je samotný laserový paprsek, který generuje obrovské teplo.
Když je laser zaostřen na kovový povrch, roztaví materiál a vytvoří malou roztavenou lázeň.
Tato lázeň rychle tuhne, obvykle během milisekund, jakmile se laser vzdálí, což vede k silnému spojení mezi součástmi.
Proces je vysoce kontrolovaný, což znamená, že jsou ovlivněny pouze svařované oblasti, zbytek materiálu zůstává do značné míry nedotčen.
Pochopení laserového svařování
Jednoduchý způsob, jak pochopit laserové svařování, je představit si lupu, která zaostřuje sluneční paprsky na malý bod.
Stejně jako zaostřené světlo dokáže roztavit kus papíru, laserový paprsek zaostřuje intenzivní energii na kovový povrch.
Způsobuje jeho roztavení a v některých případech dokonce odpaření.
Hustota výkonu laserového svařování
Výkon laseru se měří z hlediska hustoty výkonu.
Což je neuvěřitelně vysoké – dosahuje milionů wattů na centimetr čtvereční.
Čím větší je výkon laseru, tím rychlejší může být proces svařování a tím hlouběji může teplo proniknout do materiálu.
Vyšší výkon laseru však také zvyšuje cenu zařízení.
Což je významný faktor při zvažování celkových nákladů na stroj.
Jste nováčkem v oblasti laserového svařování a ručního laserového svařování?
Můžeme vám pomoci!
Proč je vláknový laser nejlepší pro laserové svařování?
Vysvětlení některých běžných typů laserů při laserovém svařování
Každý typ laseru má své silné a slabé stránky, díky čemuž je vhodný pro různé aplikace v laserovém svařování.
Vláknové lasery jsou nejvšestrannější a nejúčinnější, zejména pro svařování kovů.
CO2 lasery jsou sice užitečné pro kruhové obrobky, ale vyžadují více údržby.
Nd:YAG lasery jsou ideální pro specifické úkoly, jako jsou opravy forem, ale jejich nízká energetická účinnost a vysoké náklady na údržbu mohou být omezující.
A konečně, diodové lasery nabízejí vynikající energetickou účinnost, ale jsou méně účinné, když je vyžadována vysoká přesnost.
Svařování vláknovým laserem: Nejoblíbenější a nejprověřenější
Vláknové lasery jsou v současnosti nejoblíbenější a nejprověřenější technologií pro laserové svařování.
Jsou známé svou vysokou energetickou účinností, kolem 30 %.
Což pomáhá k lepšímu tepelnému řízení a nižším provozním nákladům.
Infračervená vlnová délka vyzařovaná vláknovými lasery je dobře absorbována většinou kovů.
Díky tomu jsou vysoce účinné pro širokou škálu svařovacích úkolů.
Jednou z největších výhod vláknových laserů je jejich schopnost generovat a vést laserový paprsek optickým kabelem.
To umožňuje vysokou kvalitu paprsku, zvýšenou přesnost a vyšší hustotu energie, což má za následek dobrou hloubku průvaru při svařování.
Vláknové lasery navíc spotřebovávají minimální spotřební materiál, což snižuje náklady na údržbu a složitost.
Lze je také snadno integrovat s roboty nebo CNC stroji, což je činí velmi všestrannými v průmyslovém prostředí.
Další výhodou je, že výkon vláknových laserů je prakticky neomezený, což umožňuje vysoce výkonné svařování i silných materiálů.
CO2 laser: Skvělý pro určité aplikace
CO2 lasery byly prvním typem laseru používaného pro průmyslové laserové svařování a v některých aplikacích se používají dodnes.
Tyto lasery vyzařují laserový paprsek na bázi plynu, který nelze vést optickými vlákny.
Což má za následek nižší kvalitu paprsku ve srovnání s vláknovými lasery.
Díky tomu jsou méně přesné pro některé svařovací aplikace.
CO2 lasery se obvykle používají pro svařování kruhových obrobků, protože laser lze upevnit v určité poloze, zatímco se obrobek otáčí.
Vyžadují však více údržby kvůli časté potřebě spotřebního materiálu, jako jsou zrcátka a plyny.
S průměrnou energetickou účinností kolem 20 % nejsou CO2 lasery tak energeticky účinné jako vláknové lasery.
Což má za následek vyšší provozní náklady.
Nd:YAG laser: Osvědčený s omezeními
Nd:YAG (neodymem dopovaný yttrium-hlinito-granátový) laser je osvědčenou technologií pro laserové svařování.
Ale přicházejí s určitými omezeními.
Mají nízkou energetickou účinnost, obvykle kolem 5 %.
Což vede k problémům s tepelným řízením a vyšším provozním nákladům.
Jednou ze silných stránek Nd:YAG laserů je jejich schopnost vést laserový paprsek pomocí optických vláken, což zlepšuje kvalitu paprsku.
Stále je však obtížné zaostřit laserový paprsek na malé místo, což v určitých aplikacích omezuje jejich přesnost.
Nd:YAG lasery se často používají pro specifické úkoly, jako jsou opravy forem, kde je přijatelné větší ohnisko.
Mají také vysoké náklady na údržbu, protože spotřební materiál, jako jsou zrcadla a lampy, je třeba pravidelně vyměňovat.
Diodový laser: Obtížné zaostření kvůli špatné kvalitě paprsku
Diodové lasery se stávají stále běžnějšími v aplikacích, které vyžadují vysokou energetickou účinnost (kolem 40 %).
Tato vysoká účinnost vede k lepšímu tepelnému managementu a nižším provozním nákladům ve srovnání s některými jinými typy laserů.
Jednou z hlavních nevýhod diodových laserů je však velmi nízká kvalita jejich paprsku.
Což ztěžuje zaostření laseru na malou velikost bodu.
To omezuje jejich přesnost v některých svařovacích aplikacích.
Navzdory tomu jsou diodové lasery stále užitečné pro určité materiály, zejména plasty, a lze je v těchto aplikacích efektivně používat.
Chcete začít s ručním vláknovým laserovým svařovacím strojem?
Svařování vodivým a dírkovým laserem
Pochopení běžných svařovacích technik
Laserové svařování lze rozdělit na dva hlavní typy: svařování vedením a svařování klíčovou dírkou.
Tyto dva procesy se liší v tom, jak laser interaguje s materiálem a jaké výsledky produkují.
Klíčové rozdíly
Kvalita svařování
Kondukční svařování obvykle produkuje čistší výsledky s menším rozstřikem a menším počtem vad, zatímco svařování klíčovou dírkou může způsobit větší rozstřik, pórovitost a větší tepelně ovlivněnou zónu.
Rozložení tepla při svařování
Kondukční svařování rovnoměrně rozvádí teplo všemi směry, zatímco svařování klíčovou dírkou soustředí teplo v užším, kolmějším směru, což vede k hlubšímu provaření.
Rychlost svařování
Svařování klíčovou dírkou je rychlejší, takže je vhodné pro velkoobjemovou výrobu, zatímco svařování vedením je pomalejší, ale nabízí větší přesnost.
Kondukční svařování
Kondukční svařování je šetrnější a pomalejší proces. Při této metodě laserový paprsek taví povrch kovu.
Způsobení, že kov dosáhne teploty tavení (bodu, kdy se přemění na kapalinu).
Ale nepřekračovat teplotu vypařování (kde by se kov přeměnil na plyn).
Teplo je rovnoměrně rozloženo v celém materiálu, což znamená, že k přenosu tepla dochází ve všech směrech uvnitř kovu.
Protože kondukční svařování taví materiál postupněji, dosahuje se kvalitnějších výsledků.
To zahrnuje minimální rozstřik (malé kapičky roztaveného materiálu, které mohou unikat během svařování) a nízké výpary, díky čemuž je proces čistší.
Protože je však pomalejší, kondukční svařování se obvykle používá pro aplikace, které vyžadují spíše přesnost a vysoce kvalitní spoje než rychlost.
Svařování klíčových dír
Svařování klíčovou dírkou je na druhou stranu rychlejší a agresivnější proces.
Při této metodě laserový paprsek roztaví a odpaří kov, čímž v materiálu vytvoří malý, hluboký otvor nebo klíčovou díru.
Intenzivní teplo laseru způsobí, že kov dosáhne jak teploty tavení, tak teploty odpařování.
S částí roztavené nádrže, která se promění v plyn.
Protože se materiál odpařuje, teplo se přenáší kolmo k laserovému paprsku, což má za následek hlubší a užší svarovou lázeň.
Tento proces je mnohem rychlejší než svařování vodivostí, takže je ideální pro velkoobjemové výrobní linky.
Rychlé a intenzivní teplo však může způsobit rozstřik a rychlé tavení může také vést k pórovitosti (drobné bublinky plynu zachycené uvnitř svaru).
A větší tepelně ovlivněná zóna (HAZ) (oblast obklopující svar, která je tepelně pozměněna).
Chcete vědět, která je správná technika svařování?
Pro vaši aplikaci a podnikání?
Od poutavých videí k informativním článkům
TIG svařování vs. laserové svařování: Který je lepší?
Čas zveřejnění: 25. prosince 2024