Lasersko zavarivanje je precizna i učinkovita 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 ne samo za zavarivanje 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.
Što je lasersko zavarivanje? [2. dio]
Reprezentacija vrhunske budućnosti
Lasersko zavarivanje je vrhunska tehnologija koja koristi visokoenergetsku lasersku zraku za precizno spajanje materijala, obično metala, taljenjem na mjestu kontakta.
Ovaj postupak stvara snažnu, izdržljivu vezu s minimalnom deformacijom u usporedbi s tradicionalnim metodama zavarivanja.
Brz je, učinkovit i sposoban za postizanje visokokvalitetnih rezultata.
Srce laserskog zavarivanja
U srži laserskog zavarivanja je sama laserska zraka koja stvara ogromnu toplinu.
Kada se laser fokusira na metalnu površinu, on topi materijal, stvarajući malu rastaljenu lokvicu.
Ova se masa brzo stvrdnjava, obično unutar 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 povećalo koje fokusira sunčeve zrake na malu točku.
Kao što fokusirana svjetlost može otopiti komad papira, laserska zraka fokusira intenzivnu energiju na metalnu površinu.
Uzrokuje njegovo topljenje, a u nekim slučajevima čak i isparavanje.
Gustoća snage laserskog zavarivanja
Snaga lasera mjeri se gustoćom snage.
Što je nevjerojatno visoko - doseže milijune vata po kvadratnom centimetru.
Što je veća snaga lasera, to je brži proces zavarivanja i toplina dublje može prodrijeti u materijal.
Međutim, veća snaga lasera također povećava cijenu opreme.
Što to čini značajnim faktorom kada se razmatraju ukupni troškovi stroja.
Novi ste u laserskom zavarivanju i ručnom laserskom zavarivanju?
Možemo vam pomoći!
Zašto je vlaknasti laser najbolji za lasersko zavarivanje?
Objašnjenje nekih uobičajenih vrsta lasera u laserskom zavarivanju
Svaka vrsta lasera ima svoje prednosti i nedostatke, što ih čini prikladnim za različite primjene u laserskom zavarivanju.
Vlaknasti laseri su najsvestraniji i najučinkovitiji, posebno za zavarivanje metala.
Iako su CO2 laseri korisni za kružne obradke, zahtijevaju više održavanja.
Nd:YAG laseri su idealni za specifične zadatke poput popravka kalupa, ali njihova niska energetska učinkovitost i visoki troškovi održavanja mogu biti ograničavajući.
Konačno, diodni laseri nude izvrsnu energetsku učinkovitost, ali su manje učinkoviti kada je potrebna visoka preciznost.
Zavarivanje vlaknima laserom: Najpopularnije i najprovjerenije
Vlaknasti laseri su trenutno najpopularnija i provjerena tehnologija za lasersko zavarivanje.
Poznati su po svojoj visokoj energetskoj učinkovitosti, oko 30%.
Što pomaže u boljem upravljanju toplinom i nižim operativnim troškovima.
Infracrvenu valnu duljinu koju emitiraju vlaknasti laseri dobro apsorbira većina metala.
Što ih čini vrlo učinkovitima za širok raspon zadataka zavarivanja.
Jedna od najvećih prednosti vlaknastih lasera je njihova sposobnost generiranja i vođenja laserske zrake kroz optički kabel.
To omogućuje visoku kvalitetu snopa, povećanu preciznost i veću gustoću 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 praktički nema ograničenja snage vlaknastih lasera, što omogućuje visokoučinkovito zavarivanje čak i na debelim materijalima.
CO2 laser: Izvrstan za određene primjene
CO2 laseri bili su prva vrsta lasera korištena za industrijsko lasersko zavarivanje i još se uvijek koriste u određenim primjenama.
Ovi laseri emitiraju lasersku zraku na bazi plina koja se ne može voditi kroz optička vlakna.
Što rezultira nižom kvalitetom snopa u usporedbi s vlaknastim laserima.
Zbog toga su manje precizni za neke primjene zavarivanja.
CO2 laseri se obično koriste za zavarivanje kružnih obratka jer se laser može fiksirati dok se obratak okreće.
Međutim, zahtijevaju više održavanja zbog česte potrebe za potrošnim materijalom poput ogledala i plinova.
S prosječnom energetskom učinkovitošću od oko 20%, CO2 laseri nisu energetski učinkoviti kao vlaknasti laseri.
Što rezultira višim operativnim troškovima.
Nd:YAG laser: Dokazan s ograničenjima
Nd:YAG (neodimijski dopirani itrijev aluminijev granat) laseri su dokazana tehnologija u laserskom zavarivanju.
Ali dolaze s nekim ograničenjima.
Imaju nisku energetsku učinkovitost, obično oko 5%.
Što dovodi do problema s upravljanjem toplinom i većih operativnih troškova.
Jedna od prednosti Nd:YAG lasera je njihova sposobnost vođenja laserske zrake pomoću optičkih vlakana, što poboljšava kvalitetu zrake.
Međutim, još uvijek je teško fokusirati lasersku zraku na malu točku, što ograničava njihovu preciznost u određenim primjenama.
Nd:YAG laseri se često koriste za specifične zadatke poput popravka kalupa, gdje je prihvatljiv veći fokus.
Također imaju visoke troškove održavanja, jer potrošni materijal poput ogledala i svjetiljki treba redovito mijenjati.
Diodni laser: Teško ga je fokusirati zbog loše kvalitete snopa
Diodni laseri postaju sve češći u primjenama koje zahtijevaju visoku energetsku učinkovitost (oko 40%).
Ova visoka učinkovitost dovodi do boljeg upravljanja toplinom i nižih operativnih troškova u usporedbi s nekim drugim vrstama lasera.
Međutim, jedan od glavnih nedostataka diodnih lasera je što je kvaliteta njihovog snopa vrlo loša.
Što otežava fokusiranje lasera na malu veličinu točke.
To ograničava njihovu preciznost u nekim primjenama zavarivanja.
Unatoč tome, diodni laseri su i dalje korisni za određene materijale, posebno plastiku, i mogu se učinkovito koristiti u tim primjenama.
Želite li započeti s ručnim strojem 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
Kvaliteta zavarivanja
Kondukcijsko zavarivanje obično daje čišće rezultate s manje prskanja i manje nedostataka, dok zavarivanje u obliku ključanice može uzrokovati više prskanja, poroznosti i veće zone utjecaja topline.
Raspodjela topline zavarivanja
Kondukcijsko zavarivanje ravnomjerno raspoređuje toplinu u svim smjerovima, dok zavarivanje ključaonicom 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. U ovoj metodi laserska zraka topi površinu metala.
Uzrokovanje da metal dostigne temperaturu taljenja (točku u kojoj prelazi u tekućinu).
Ali ne idite dalje od toga do temperature isparavanja (gdje bi se metal pretvorio u plin).
Toplina je ravnomjerno raspoređena po cijelom materijalu, što znači da se prijenos topline događa u svim smjerovima unutar metala.
Budući da kondukcijsko zavarivanje topi materijal postupnije, daje rezultate više kvalitete.
To uključuje minimalno prskanje (male kapljice rastaljenog materijala koje mogu izaći tijekom zavarivanja) i nisku količinu isparenja, što proces čini čišćim.
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.
U ovoj metodi, laserska zraka topi i isparava metal, stvarajući malu, duboku rupu ili ključanicu u materijalu.
Intenzivna toplina lasera uzrokuje da metal dostigne i temperaturu taljenja i temperaturu isparavanja.
S dijelom rastaljenog bazena koji se pretvara u plin.
Budući da se materijal isparava, toplina se prenosi okomitije na lasersku zraku, što rezultira dubljim i užijim zavarivačkim bazenom.
Ovaj proces je puno brži od kondukcijskog zavarivanja, što ga čini idealnim za proizvodne linije velikog obima.
Međutim, brza i intenzivna toplina može uzrokovati prskanje, a brzo topljenje također može dovesti 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 prijavu i poslovanje?
Od zanimljivih videa do informativnih članaka
TIG zavarivanje u odnosu na lasersko zavarivanje: Koji je bolji?
Vrijeme objave: 25. prosinca 2024.