Lasersvejsning er en præcis og effektiv metode til at sammenføje materialer
Kort sagt tilbyder lasersvejsning højhastighedsresultater af høj kvalitet med minimal forvrængning.
Den kan tilpasses en bred vifte af materialer og kan skræddersys til at imødekomme de specifikke behov i hver enkelt applikation.
En af de store fordele ved lasersvejsning er dens alsidighed.
Den kan bruges til at svejse ikke kun metaller som aluminium, kobber og rustfrit stål, men også en række andre materialer.
Herunder visse termoplastmaterialer, glas og kompositmaterialer.
Dette gør det nyttigt i en række forskellige brancher, lige fra bilproduktion til elektronik og endda produktion af medicinsk udstyr.
Hvad er lasersvejsning? [Del 2]
Repræsentationen af en banebrydende fremtid
Lasersvejsning er en banebrydende teknologi, der bruger en højenergilaserstråle til præcist at forbinde materialer, typisk metaller, ved at smelte dem ved kontaktpunktet.
Denne proces skaber en stærk og holdbar binding med minimal deformation sammenlignet med traditionelle svejsemetoder.
Den er hurtig, effektiv og i stand til at producere resultater af høj kvalitet.
Hjertet i lasersvejsning
Kernen i lasersvejsning er selve laserstrålen, som genererer enorm varme.
Når laseren fokuseres på en metaloverflade, smelter den materialet og danner en lille smeltepøl.
Denne pool størkner hurtigt, normalt inden for millisekunder, når laseren bevæger sig væk, hvilket resulterer i en stærk forbindelse mellem delene.
Processen er meget kontrolleret, hvilket betyder, at kun de områder, der svejses, påvirkes, mens resten af materialet stort set ikke påvirkes.
Forståelse af lasersvejsning
En simpel måde at forstå lasersvejsning på er at tænke på et forstørrelsesglas, der fokuserer solens stråler på et lille punkt.
Ligesom det fokuserede lys kan smelte et stykke papir, fokuserer laserstrålen intens energi på en metaloverflade.
Det får det til at smelte og i nogle tilfælde endda fordampe.
Effekttæthed ved laserstrålesvejsning
Laserens effekt måles i form af effekttæthed.
Hvilket er utroligt højt – og når op på millioner af watt pr. kvadratcentimeter.
Jo større laserens effekt er, desto hurtigere kan svejseprocessen være, og desto dybere kan varmen trænge ind i materialet.
Højere lasereffekt øger dog også udstyrets omkostninger.
Hvilket gør det til en væsentlig faktor, når man overvejer maskinens samlede pris.
Ny inden for lasersvejsning og håndholdt lasersvejsning?
Vi kan hjælpe!
Hvorfor er fiberlaser bedst til lasersvejsning?
Forklaring af nogle almindelige typer lasere i lasersvejsning
Hver lasertype har sine styrker og svagheder, hvilket gør dem velegnede til forskellige anvendelser inden for lasersvejsning.
Fiberlasere er de mest alsidige og effektive, især til metalsvejsning.
CO2-lasere er nyttige til cirkulære emner, men kræver mere vedligeholdelse.
Nd:YAG-lasere er ideelle til specifikke opgaver som reparation af skimmelsvampe, men deres lave energieffektivitet og høje vedligeholdelsesomkostninger kan være begrænsende.
Endelig tilbyder diodelasere fremragende energieffektivitet, men er mindre effektive, når høj præcision er påkrævet.
Fiberlasersvejsning: Mest populær og dokumenteret
Fiberlasere er i øjeblikket den mest populære og gennemprøvede teknologi til lasersvejsning.
De er kendt for deres høje energieffektivitet på omkring 30%.
Hvilket bidrager til bedre termisk styring og lavere driftsomkostninger.
Den infrarøde bølgelængde, der udsendes af fiberlasere, absorberes godt af de fleste metaller.
Det gør dem yderst effektive til en bred vifte af svejseopgaver.
En af de største fordele ved fiberlasere er deres evne til at generere og lede laserstrålen gennem et fiberoptisk kabel.
Dette giver mulighed for høj strålekvalitet, øget præcision og en højere energitæthed, hvilket resulterer i god indtrængningsdybde ved svejsning.
Derudover har fiberlasere minimalt forbrugsmaterialer, hvilket reducerer vedligeholdelsesomkostninger og kompleksitet.
De kan også nemt integreres med robotter eller CNC-maskiner, hvilket gør dem meget alsidige i industrielle miljøer.
En anden fordel er, at der stort set ikke er nogen grænse for fiberlaseres effekt, hvilket muliggør højtydende svejsning selv på tykke materialer.
CO2-laser: Fantastisk til visse anvendelser
CO2-lasere var den første type laser, der blev brugt til industriel lasersvejsning, og de bruges stadig i visse anvendelser.
Disse lasere udsender en gasbaseret laserstråle, der ikke kan styres gennem fiberoptik.
Hvilket resulterer i lavere strålekvalitet sammenlignet med fiberlasere.
Dette gør dem mindre præcise til visse svejseopgaver.
CO2-lasere bruges typisk til svejsning af cirkulære emner, fordi laseren kan fikseres, mens emnet roterer.
De kræver dog mere vedligeholdelse på grund af det hyppige behov for forbrugsvarer som spejle og gas.
Med en gennemsnitlig energieffektivitet på omkring 20% er CO2-lasere ikke så energieffektive som fiberlasere.
Resulterer i højere driftsomkostninger.
Nd:YAG-laser: Bevist med begrænsninger
Nd:YAG (neodym-dopet yttriumaluminiumgranat) lasere er en gennemprøvet teknologi inden for lasersvejsning
Men de kommer med nogle begrænsninger.
De har en lav energieffektivitet, typisk omkring 5%.
Hvilket fører til problemer med termisk styring og højere driftsomkostninger.
En af styrkerne ved Nd:YAG-lasere er deres evne til at styre laserstrålen ved hjælp af fiberoptik, hvilket forbedrer strålekvaliteten.
Det er dog stadig vanskeligt at fokusere laserstrålen på et lille punkt, hvilket begrænser deres præcision i visse anvendelser.
Nd:YAG-lasere bruges ofte til specifikke opgaver som reparation af skimmelsvampe, hvor et større fokus er acceptabelt.
De har også høje vedligeholdelsesomkostninger, da forbrugsvarer som spejle og lamper skal udskiftes regelmæssigt.
Diodelaser: Vanskelig at fokusere på grund af dårlig strålekvalitet
Diodelasere bliver mere almindelige i applikationer, der kræver høj energieffektivitet (omkring 40%).
Denne høje effektivitet fører til bedre termisk styring og lavere driftsomkostninger sammenlignet med nogle andre lasertyper.
En af de største ulemper ved diodelasere er imidlertid, at deres strålekvalitet er meget dårlig.
Hvilket gør det vanskeligt at fokusere laseren på en lille punktstørrelse.
Dette begrænser deres præcision i nogle svejseapplikationer.
På trods af dette er diodelasere stadig nyttige til visse materialer, især plast, og kan bruges effektivt i disse anvendelser.
Vil du i gang med en håndholdt fiberlasersvejsemaskine?
Lednings- og nøglehulslasersvejsning
Forståelse af almindelige svejseteknikker
Lasersvejsning kan opdeles i to hovedtyper: ledningssvejsning og nøglehulssvejsning.
Disse to processer adskiller sig i, hvordan laseren interagerer med materialet, og de resultater, de producerer.
Vigtigste forskelle
Svejsekvalitet
Ledningssvejsning giver typisk renere resultater med mindre sprøjt og færre defekter, mens nøglehulssvejsning kan forårsage mere sprøjt, porøsitet og en større varmepåvirket zone.
Svejsningsvarmefordeling
Konduktionssvejsning fordeler varmen jævnt i alle retninger, mens nøglehulssvejsning fokuserer varmen i en mere smal, vinkelret retning, hvilket fører til dybere penetration.
Svejsehastighed
Nøglehulssvejsning er hurtigere, hvilket gør den velegnet til produktion i store mængder, mens ledningssvejsning er langsommere, men giver mere præcision.
Ledningssvejsning
Ledningssvejsning er en skånsommere og langsommere proces. Ved denne metode smelter laserstrålen metallets overflade.
Får metallet til at nå sin smeltetemperatur (det punkt, hvor det bliver til en væske).
Men ikke gå ud over det til fordampningstemperaturen (hvor metallet ville blive til gas).
Varmen fordeles jævnt i hele materialet, hvilket betyder, at varmeoverførslen sker i alle retninger inden i metallet.
Fordi konduktionssvejsning smelter materialet mere gradvist, giver det resultater af højere kvalitet.
Dette inkluderer minimal sprøjt (de små dråber af smeltet materiale, der kan slippe ud under svejsning) og lav dampproduktion, hvilket gør processen renere.
Men fordi det er langsommere, bruges konduktionssvejsning typisk til applikationer, der kræver præcision og samlinger af høj kvalitet i stedet for hastighed.
Nøglehulssvejsning
Nøglehulssvejsning er derimod en hurtigere og mere aggressiv proces.
I denne metode smelter og fordamper laserstrålen metallet, hvilket skaber et lille, dybt hul eller nøglehul i materialet.
Laserens intense varme får metallet til at nå både sin smeltetemperatur og fordampningstemperatur.
Hvor noget af den smeltede pool bliver til gas.
Fordi materialet fordampes, overføres varmen mere vinkelret på laserstrålen, hvilket resulterer i et dybere og smallere svejsebad.
Denne proces er meget hurtigere end ledningssvejsning, hvilket gør den ideel til produktionslinjer med store mængder.
Den hurtige og intense varme kan dog forårsage sprøjt, og den hurtige smeltning kan også føre til porøsitet (små gasbobler fanget inde i svejsningen).
Og en større varmepåvirket zone (HAZ) (området omkring svejsningen, der ændres af varmen).
Vil du vide, hvilken svejseteknik der er rigtig
Til din applikation og virksomhed?
Fra engagerende videoer til informative artikler
TIG-svejsning vs. lasersvejsning: Hvilken er bedre?
Opslagstidspunkt: 25. dec. 2024