Lāzermetināšana ir precīza un efektīva materiālu savienošanas metode
Rezumējot, lāzermetināšana piedāvā ātrus, augstas kvalitātes rezultātus ar minimālu deformāciju.
Tas ir pielāgojams plašam materiālu klāstam un to var pielāgot katra pielietojuma īpašajām vajadzībām.
Viena no lāzera metināšanas lielākajām priekšrocībām ir tās daudzpusība.
To var izmantot ne tikai tādu metālu kā alumīnija, vara un nerūsējošā tērauda metināšanai, bet arī dažādu citu materiālu metināšanai.
Ieskaitot noteiktus termoplastus, stiklus un kompozītmateriālus.
Tas padara to noderīgu dažādās nozarēs, sākot no automobiļu ražošanas līdz elektronikas un pat medicīnas ierīču ražošanai.
Kas ir lāzermetināšana? [2. daļa]
Progresīvās nākotnes attēlojums
Lāzermetināšana ir vismodernākā tehnoloģija, kas izmanto augstas enerģijas lāzera staru, lai precīzi savienotu materiālus, parasti metālus, izkausējot tos saskares punktā.
Šis process rada spēcīgu, izturīgu saiti ar minimālu deformāciju salīdzinājumā ar tradicionālajām metināšanas metodēm.
Tas ir ātrs, efektīvs un spēj radīt augstas kvalitātes rezultātus.
Lāzermetināšanas būtība
Lāzera metināšanas pamatā ir pats lāzera stars, kas rada milzīgu siltumu.
Kad lāzers ir fokusēts uz metāla virsmu, tas izkausē materiālu, veidojot nelielu izkausētu baseinu.
Šī masa ātri sacietē, parasti milisekundēs, kad lāzers attālinās, kā rezultātā starp detaļām izveidojas spēcīgs savienojums.
Process ir ļoti kontrolēts, kas nozīmē, ka tiek ietekmētas tikai metinātās vietas, bet pārējais materiāls lielākoties netiek ietekmēts.
Lāzermetināšanas izpratne
Vienkāršs veids, kā izprast lāzermetināšanu, ir iedomāties palielināmo stiklu, kas fokusē saules starus uz nelielu punktu.
Tāpat kā fokusēta gaisma var izkausēt papīra lapu, lāzera stars fokusē intensīvu enerģiju uz metāla virsmas.
Izraisot tā kušanu un dažos gadījumos pat iztvaikošanu.
Lāzera staru metināšanas jaudas blīvums
Lāzera jaudu mēra jaudas blīvuma izteiksmē.
Kas ir neticami augsts — sasniedzot miljoniem vatu uz kvadrātcentimetru.
Jo lielāka lāzera jauda, jo ātrāks var būt metināšanas process un jo dziļāk siltums var iekļūt materiālā.
Tomēr lielāka lāzera jauda palielina arī iekārtas izmaksas.
Tas ir būtisks faktors, ņemot vērā kopējās mašīnas izmaksas.
Vai esat jauns lāzermetināšanas un rokas lāzermetināšanas jomā?
Mēs varam palīdzēt!
Kāpēc šķiedru lāzers ir vislabākais lāzermetināšanai?
Dažu izplatītu lāzeru veidu skaidrojums lāzermetināšanā
Katram lāzera tipam ir savas stiprās un vājās puses, padarot tos piemērotus dažādiem lāzermetināšanas pielietojumiem.
Šķiedru lāzeri ir vispusīgākie un efektīvākie, īpaši metālu metināšanai.
Lai gan CO2 lāzeri ir noderīgi apaļu sagatavju apstrādei, tiem nepieciešama lielāka apkope.
Nd:YAG lāzeri ir ideāli piemēroti specifiskiem uzdevumiem, piemēram, veidņu remontam, taču to zemā energoefektivitāte un augstās uzturēšanas izmaksas var būt ierobežojoši.
Visbeidzot, diodu lāzeri piedāvā izcilu energoefektivitāti, taču tie ir mazāk efektīvi, ja nepieciešama augsta precizitāte.
Šķiedru lāzermetināšana: vispopulārākā un pārbaudītākā
Šķiedru lāzeri pašlaik ir vispopulārākā un pārbaudītākā lāzermetināšanas tehnoloģija.
Tie ir pazīstami ar savu augsto energoefektivitāti, aptuveni 30%.
Kas palīdz uzlabot siltuma pārvaldību un samazināt ekspluatācijas izmaksas.
Šķiedru lāzeru izstaroto infrasarkano viļņu garumu labi absorbē lielākā daļa metālu.
Padarot tos ļoti efektīvus plašam metināšanas uzdevumu klāstam.
Viena no lielākajām šķiedru lāzeru priekšrocībām ir to spēja ģenerēt un vadīt lāzera staru caur optisko šķiedru kabeli.
Tas nodrošina augstu stara kvalitāti, lielāku precizitāti un lielāku enerģijas blīvumu, kas metināšanas laikā nodrošina labu iespiešanās dziļumu.
Turklāt šķiedru lāzeriem ir minimāls palīgmateriālu patēriņš, tādējādi samazinot apkopes izmaksas un sarežģītību.
Tos var arī viegli integrēt ar robotiem vai CNC iekārtām, padarot tos ļoti daudzpusīgus rūpnieciskos apstākļos.
Vēl viena priekšrocība ir tā, ka šķiedru lāzeru jaudai praktiski nav ierobežojumu, kas ļauj veikt augstas veiktspējas metināšanu pat uz bieziem materiāliem.
CO2 lāzers: lieliski piemērots noteiktiem lietojumiem
CO2 lāzeri bija pirmais lāzera veids, ko izmantoja rūpnieciskajā lāzermetināšanā, un tos joprojām izmanto noteiktos pielietojumos.
Šie lāzeri izstaro uz gāzes bāzes veidotu lāzera staru, ko nevar vadīt caur optisko šķiedru.
Kas rada zemāku staru kvalitāti salīdzinājumā ar šķiedru lāzeriem.
Tas padara tos mazāk precīzus dažiem metināšanas darbiem.
CO2 lāzerus parasti izmanto apaļu sagatavju metināšanai, jo lāzeru var fiksēt pozīcijā, kamēr sagatave rotē.
Tomēr tiem nepieciešama lielāka apkope, jo bieži nepieciešami palīgmateriāli, piemēram, spoguļi un degviela.
Ar vidējo energoefektivitāti aptuveni 20% apmērā CO2 lāzeri nav tik energoefektīvi kā šķiedru lāzeri.
Rezultātā palielinās ekspluatācijas izmaksas.
Nd:YAG lāzers: pierādīts ar ierobežojumiem
Nd:YAG (ar neodīmu leģēta itrija alumīnija granāta) lāzeri ir pārbaudīta tehnoloģija lāzermetināšanā.
Bet tiem ir daži ierobežojumi.
Tiem ir zema energoefektivitāte, parasti aptuveni 5%.
Kas rada problēmas ar termisko pārvaldību un augstākas ekspluatācijas izmaksas.
Viena no Nd:YAG lāzeru stiprajām pusēm ir to spēja vadīt lāzera staru, izmantojot optisko šķiedru, kas uzlabo stara kvalitāti.
Tomēr joprojām ir grūti fokusēt lāzera staru nelielā vietā, kas ierobežo to precizitāti noteiktos pielietojumos.
Nd:YAG lāzerus bieži izmanto specifiskiem uzdevumiem, piemēram, veidņu remontam, kur ir pieņemams lielāks fokuss.
Tiem ir arī augstas uzturēšanas izmaksas, jo tādi palīgmateriāli kā spoguļi un lampas ir regulāri jāmaina.
Diodes lāzers: grūti fokusēties sliktas stara kvalitātes dēļ
Diodes lāzeri kļūst arvien izplatītāki lietojumos, kuriem nepieciešama augsta energoefektivitāte (aptuveni 40%).
Šī augstā efektivitāte nodrošina labāku termisko pārvaldību un zemākas ekspluatācijas izmaksas salīdzinājumā ar dažiem citiem lāzeru veidiem.
Tomēr viens no galvenajiem diožu lāzeru trūkumiem ir to staru ļoti zemā kvalitāte.
Kas apgrūtina lāzera fokusēšanu uz nelielu punkta izmēru.
Tas ierobežo to precizitāti dažos metināšanas darbos.
Neskatoties uz to, diodu lāzeri joprojām ir noderīgi noteiktiem materiāliem, īpaši plastmasai, un tos var efektīvi izmantot šajos pielietojumos.
Vai vēlaties sākt darbu ar rokas šķiedru lāzermetināšanas iekārtu?
Vadītspējas un atslēgas cauruma lāzera metināšana
Izpratne par izplatītu metināšanas tehniku
Lāzera metināšanu var iedalīt divos galvenajos veidos: vadītspējas metināšana un atslēgas cauruma metināšana.
Šie divi procesi atšķiras ar to, kā lāzers mijiedarbojas ar materiālu un kādus rezultātus tie rada.
Galvenās atšķirības
Metināšanas kvalitāte
Vadītspējas metināšana parasti nodrošina tīrākus rezultātus ar mazāku šļakatu daudzumu un mazāk defektiem, savukārt atslēgas caurumu metināšana var izraisīt vairāk šļakatu, porainību un lielāku termiski ietekmēto zonu.
Metināšanas siltuma sadale
Vadītspējas metināšana vienmērīgi sadala siltumu visos virzienos, savukārt atslēgas caurumu metināšana fokusē siltumu šaurākā, perpendikulārā virzienā, kas noved pie dziļākas iespiešanās.
Metināšanas ātrums
Atslēgas caurumu metināšana ir ātrāka, padarot to piemērotu liela apjoma ražošanai, savukārt vadītspējas metināšana ir lēnāka, bet piedāvā lielāku precizitāti.
Vadītspējas metināšana
Vadītspējas metināšana ir saudzīgāks un lēnāks process. Šajā metodē lāzera stars izkausē metāla virsmu.
Metāla kušanas temperatūras sasniegšana (punkts, kurā tas pārvēršas šķidrumā).
Bet nepārsniedziet to līdz iztvaikošanas temperatūrai (kur metāls pārvērstos gāzē).
Siltums tiek vienmērīgi sadalīts visā materiālā, kas nozīmē, ka siltuma pārnešana notiek visos metāla virzienos.
Tā kā vadītspējas metināšana materiālu izkausē pakāpeniskāk, tā nodrošina augstākas kvalitātes rezultātus.
Tas ietver minimālu šļakatu daudzumu (mazus izkusuša materiāla pilienus, kas var izdalīties metināšanas laikā) un zemu izgarojumu daudzumu, padarot procesu tīrāku.
Tomēr, tā kā tā ir lēnāka, vadītspējas metināšana parasti tiek izmantota lietojumos, kuriem nepieciešama precizitāte un augstas kvalitātes savienojumi, nevis ātrums.
Atslēgas cauruma metināšana
Savukārt atslēgas caurumu metināšana ir ātrāks un agresīvāks process.
Šajā metodē lāzera stars izkausē un iztvaicē metālu, radot materiālā nelielu, dziļu caurumu vai atslēgas caurumu.
Lāzera intensīvais karstums liek metālam sasniegt gan kušanas temperatūru, gan iztvaikošanas temperatūru.
Daļai no izkausētās peļķes pārvēršoties gāzē.
Tā kā materiāls tiek iztvaicēts, siltums tiek pārnests perpendikulārāk lāzera staram, kā rezultātā rodas dziļāka un šaurāka metināšanas vanna.
Šis process ir daudz ātrāks nekā vadītspējas metināšana, padarot to ideāli piemērotu liela apjoma ražošanas līnijām.
Tomēr ātrais un intensīvais karstums var izraisīt šļakatas, un straujā kušana var izraisīt arī porainību (sīkus gāzes burbuļus, kas iesprostoti metinājuma iekšpusē).
Un lielāka karstuma ietekmētā zona (HAZ) (laukums ap metinājumu, ko maina karstums).
Vēlaties uzzināt, kura ir pareizā metināšanas tehnika?
Jūsu lietojumprogrammai un biznesam?
No saistošiem video līdz informatīviem rakstiem
TIG metināšana vai lāzermetināšana: kura ir labāka?
Publicēšanas laiks: 2024. gada 25. decembris