Hoe selecteert u het beste gasmengsel voor laserlassen?
Typen, voordelen en toepassingen
Invoering:
Belangrijke dingen om te weten voordat je erin duikt
Laserlassen is een zeer precieze lasmethode waarbij een laserstraal het materiaal van het werkstuk smelt en na afkoeling een las vormt. Bij laserlassen speelt gas een belangrijke rol.
Het beschermgas heeft niet alleen invloed op de vorming van de lasnaad, de kwaliteit van de lasnaad, de inbranding en de inbrandingsbreedte, maar heeft ook direct invloed op de kwaliteit en efficiëntie van het laserlassen.
Welke gassen zijn nodig voor laserlassen?Dit artikel gaat dieper in ophet belang van laserlasgassen, welke gassen er gebruikt worden en wat ze doen.
Wij zullen ook aanbevelende beste laserlasmachinevoor uw behoeften.
Waarom is gas nodig voor laserlassen?
Laserlassen
Bij het laserlassen wordt een laserstraal met een hoge energiedichtheid op het lasgebied van het werkstuk gericht.
Het onmiddellijk smelten van het oppervlaktemateriaal van het werkstuk.
Bij laserlassen is gas nodig om het lasgebied te beschermen.
Controleer de temperatuur, verbeter de kwaliteit van de las en bescherm het optische systeem.
Het kiezen van het juiste gastype en de juiste leveringsparameters zijn belangrijke factoren om een efficiënte werking te garanderen.
En stabiel laserlasproces en het verkrijgen van hoogwaardige lasresultaten.
1. Bescherming van lasgebieden
Tijdens het laserlassen wordt het lasgebied blootgesteld aan de omgeving en kan het gevoelig zijn voor zuurstof en andere gassen in de lucht.
Zuurstof veroorzaakt oxidatiereacties die kunnen leiden tot een verminderde laskwaliteit en de vorming van poriën en insluitsels. De las kan effectief worden beschermd tegen zuurstofverontreiniging door een geschikt gas, meestal een inert gas zoals argon, naar de lasplek te leiden.
2. Warmtecontrole
Gaskeuze en -toevoer kunnen helpen de temperatuur in de laszone te regelen. Door de gasstroom en het type gas aan te passen, kan de afkoelsnelheid van de laszone worden beïnvloed. Dit is belangrijk om de warmtebeïnvloede zone (HAZ) tijdens het lassen te beheersen en thermische vervorming te verminderen.
3. Verbeterde laskwaliteit
Sommige hulpgassen, zoals zuurstof of stikstof, kunnen de kwaliteit en prestaties van lassen verbeteren. Zo kan het toevoegen van zuurstof de penetratie van de las verbeteren en de lassnelheid verhogen, terwijl het ook de vorm en diepte van de las beïnvloedt.
4. Gaskoeling
Bij laserlassen wordt het lasgebied meestal blootgesteld aan hoge temperaturen. Het gebruik van een gaskoelsysteem kan helpen de temperatuur in het lasgebied te regelen en oververhitting te voorkomen. Dit is essentieel om thermische spanning in het lasgebied te verminderen en de laskwaliteit te verbeteren.
Geautomatiseerd laserlassen
5. Gasbescherming van optische systemen
De laserstraal wordt via een optisch systeem op het lasgebied gericht.
Tijdens het soldeerproces kunnen het gesmolten materiaal en de aerosolen die ontstaan, optische componenten verontreinigen.
Door gassen in de lasruimte te introduceren, wordt het risico op besmetting verminderd en de levensduur van het optische systeem verlengd.
Welke gassen worden gebruikt bij laserlassen?
Bij laserlassen kan het gas de lucht van de lasplaat isoleren en voorkomen dat deze met de lucht reageert. Hierdoor wordt het lasoppervlak van de metalen plaat witter en mooier. Het gebruik van gas beschermt de lenzen ook tegen lasstof. Meestal worden de volgende gassen gebruikt:
1. Beschermend gas:
Beschermgassen, soms ook wel "inerte gassen" genoemd, spelen een belangrijke rol in het laserlasproces. Laserlasprocessen gebruiken vaak inerte gassen om het smeltbad te beschermen. De meest gebruikte beschermgassen bij laserlassen zijn voornamelijk argon en neon. Hun fysische en chemische eigenschappen verschillen, dus ook hun effecten op de las.
Beschermend gas:Argon
Argon is een van de meest gebruikte inerte gassen.
Er is sprake van een hoge mate van ionisatie onder invloed van de laser, wat niet bevorderlijk is voor de beheersing van de vorming van plasmawolken, wat een zekere impact heeft op het effectieve gebruik van lasers.
Doordat argon inert is, wordt het niet gebruikt bij het soldeerproces. Tegelijkertijd geeft het de warmte goed af, waardoor de temperatuur in de soldeerplek onder controle blijft.
Beschermend gas:Neon
Neon wordt vaak gebruikt als een inert gas, vergelijkbaar met argon, en wordt vooral gebruikt om het lasgebied te beschermen tegen zuurstof en andere verontreinigende stoffen in de buitenomgeving.
Houd er rekening mee dat neon niet geschikt is voor alle laserlastoepassingen.
Het wordt vooral gebruikt voor speciale laswerkzaamheden, zoals het lassen van dikkere materialen of wanneer diepere lasnaden nodig zijn.
2. Hulpgas:
Tijdens het laserlasproces kunnen naast het hoofdbeschermgas ook hulpgassen worden gebruikt om de lasprestaties en -kwaliteit te verbeteren. Hieronder volgen enkele veelgebruikte hulpgassen bij laserlassen.
Hulpgas:Zuurstof
Zuurstof wordt vaak gebruikt als hulpgas en kan worden gebruikt om de hitte en de lasdiepte tijdens het lassen te vergroten.
Door zuurstof toe te voegen, kunt u de lassnelheid en de penetratie verhogen. Dit moet echter zorgvuldig worden gecontroleerd om te voorkomen dat overtollige zuurstof oxidatieproblemen veroorzaakt.
Hulpgas:Waterstof/waterstofmengsel
Waterstof verbetert de kwaliteit van lassen en vermindert de vorming van porositeit.
Mengsels van argon en waterstof worden gebruikt in een aantal speciale toepassingen, zoals het lassen van roestvrij staal. Het waterstofgehalte van het mengsel varieert doorgaans van 2% tot 15%.
Beschermend gas:Stikstof
Stikstof wordt ook vaak gebruikt als hulpgas bij laserlassen.
De ionisatie-energie van stikstof is matig, hoger dan die van argon en lager dan die van waterstof.
De ionisatiegraad wordt over het algemeen bereikt door de werking van een laser. Deze kan de vorming van plasmawolken verminderen, lassen van hogere kwaliteit en een mooier uiterlijk opleveren, en de invloed van zuurstof op de lassen verminderen.
Stikstof kan ook worden gebruikt om de temperatuur van het lasgebied te regelen en de vorming van bellen en poriën te verminderen.
Beschermend gas:Helium
Helium wordt doorgaans gebruikt voor laserlassen met hoog vermogen, omdat het een lage thermische geleidbaarheid heeft en niet gemakkelijk ioniseert. Hierdoor kan de laser er soepel doorheen en kan de straalenergie het werkstukoppervlak zonder obstakels bereiken.
Geschikt voor lassen met een hoger vermogen. Helium kan ook worden gebruikt om de laskwaliteit te verbeteren en de lastemperatuur te regelen. Dit is het meest effectieve beschermgas bij laserlassen, maar het is relatief duur.
3. Koelgas:
Koelgas wordt vaak gebruikt tijdens laserlassen om de temperatuur van het lasgebied te regelen, oververhitting te voorkomen en de laskwaliteit te behouden. Hieronder volgen enkele veelgebruikte koelgassen:
Koelgas/medium:Water
Water is een veelgebruikt koelmiddel voor het koelen van lasergeneratoren en optische laserlassystemen.
Waterkoelsystemen kunnen helpen de temperatuur van de lasergenerator en optische componenten stabiel te houden en zo de stabiliteit en prestaties van de laserstraal te garanderen.
Koelgas/medium:Atmosferische gassen
Bij sommige laserlasprocessen kunnen de gassen uit de omgevingslucht worden gebruikt voor koeling.
In het optische systeem van een lasergenerator kan het omringende atmosferische gas bijvoorbeeld voor een verkoelend effect zorgen.
Koelgas/medium:Inerte gassen
Ook inerte gassen zoals argon en stikstof kunnen als koelgassen worden gebruikt.
Ze hebben een lagere thermische geleidbaarheid en kunnen worden gebruikt om de temperatuur van het lasgebied te regelen en de warmtebeïnvloede zone (HAZ) te verkleinen.
Koelgas/medium:Vloeibare stikstof
Vloeibare stikstof is een koelmiddel met een extreem lage temperatuur dat kan worden gebruikt voor laserlassen met extreem hoog vermogen.
Het zorgt voor een zeer effectief koeleffect en zorgt voor temperatuurregeling in het lasgebied.
4. Gemengd gas:
Gasmengsels worden vaak gebruikt bij het lassen om verschillende aspecten van het proces te optimaliseren, zoals lassnelheid, inbranddiepte en boogstabiliteit. Er zijn twee hoofdtypen gasmengsels: binaire en ternaire mengsels.
Binaire gasmengsels:Argon + Zuurstof
Het toevoegen van een kleine hoeveelheid zuurstof aan argon verbetert de boogstabiliteit, verfijnt het smeltbad en verhoogt de lassnelheid. Dit mengsel wordt vaak gebruikt voor het lassen van koolstofstaal, laaggelegeerd staal en roestvast staal.
Binaire gasmengsels:Argon + Koolstofdioxide
De toevoeging van CO₂ aan argon verhoogt de lassterkte en corrosiebestendigheid en vermindert spatvorming. Dit mengsel wordt vaak gebruikt voor het lassen van koolstofstaal en roestvast staal.
Binaire gasmengsels:Argon + Waterstof
Waterstof verhoogt de boogtemperatuur, verbetert de lassnelheid en vermindert lasfouten. Het is vooral nuttig voor het lassen van nikkellegeringen en roestvast staal.
Ternaire gasmengsels:Argon + Zuurstof + Koolstofdioxide
Dit mengsel combineert de voordelen van zowel argon-zuurstof- als argon-CO₂-mengsels. Het vermindert spatten, verbetert de vloeibaarheid van het smeltbad en verbetert de laskwaliteit. Het wordt veel gebruikt voor het lassen van verschillende diktes koolstofstaal, laaggelegeerd staal en roestvast staal.
Ternaire gasmengsels:Argon + Helium + Koolstofdioxide
Dit mengsel verbetert de boogstabiliteit, verhoogt de smeltbadtemperatuur en verhoogt de lassnelheid. Het wordt gebruikt bij kortsluitbooglassen en zware lastoepassingen en biedt betere controle over oxidatie.
Gasselectie in verschillende toepassingen
Handheld laserlassen
Bij verschillende toepassingen van laserlassen is de keuze van het juiste gas cruciaal, omdat verschillende gascombinaties kunnen leiden tot verschillende laskwaliteit, -snelheden en -efficiëntie. Hier zijn enkele richtlijnen om u te helpen bij het kiezen van het juiste gas voor uw specifieke toepassing:
Type lasmateriaal:
roestvrij staalgebruikt doorgaansArgon of argon/waterstofmengsel.
Aluminium en aluminiumlegeringenvaak gebruikenZuiver argon.
Titaniumlegeringenvaak gebruikenStikstof.
Hoogkoolstofstaalvaak gebruikenZuurstof als hulpgas.
Lassnelheid en penetratie:
Als een hogere lassnelheid of diepere laspenetratie nodig is, kan de gascombinatie worden aangepast. Toevoeging van zuurstof verbetert vaak de snelheid en penetratie, maar moet zorgvuldig worden gecontroleerd om oxidatieproblemen te voorkomen.
Beheersing van de hitte-beïnvloede zone (HAZ):
Afhankelijk van het te reinigen materiaal kan er tijdens het reinigingsproces gevaarlijk afval ontstaan dat speciale verwerkingsprocedures vereist. Dit kan de totale kosten van het laserreinigingsproces verhogen.
Laskwaliteit:
Sommige gascombinaties kunnen de kwaliteit en het uiterlijk van lassen verbeteren. Zo kan stikstof bijvoorbeeld zorgen voor een beter uiterlijk en een betere oppervlaktekwaliteit.
Poriën- en bubbelcontrole:
Bij toepassingen die zeer hoogwaardige lassen vereisen, moet speciale aandacht worden besteed aan de vorming van poriën en bellen. Een juiste gaskeuze kan het risico op deze defecten verminderen.
Apparatuur- en kostenoverwegingen:
De gaskeuze wordt ook beïnvloed door het type apparatuur en de kosten. Sommige gassen vereisen mogelijk speciale toevoersystemen of hogere kosten.
Voor specifieke toepassingen is het raadzaam om samen te werken met een lasingenieur of een professionele fabrikant van laserlasapparatuur om professioneel advies te krijgen en het lasproces te optimaliseren.
Meestal zijn er wat experimenten en optimalisaties nodig voordat de uiteindelijke gascombinatie wordt geselecteerd.
Afhankelijk van de specifieke toepassing kunnen verschillende gascombinaties en parameters worden geprobeerd om de optimale lasomstandigheden te vinden.
Dingen die u moet weten over: handmatig laserlassen
Aanbevolen laserlasmachine
Om uw metaalbewerkings- en materiaalverwerkingstaken te optimaliseren, is het selecteren van de juiste apparatuur essentieel. MimoWork Laser raadt de volgende aan:Draagbare laserlasmachinevoor nauwkeurige en efficiënte metaalverbindingen.
Hoge capaciteit en wattage voor diverse lastoepassingen
De 2000W draagbare laserlasmachine wordt gekenmerkt door zijn compacte formaat, maar uitstekende laskwaliteit.
Een stabiele glasvezellaserbron en aangesloten glasvezelkabel zorgen voor een veilige en stabiele levering van de laserstraal.
Dankzij het hoge vermogen is het sleutelgatlassysteem naadvast en zorgt het voor een stevigere lasverbinding, zelfs bij dik metaal.
De draagbare laserlasmachine heeft een compact en klein uiterlijk en is uitgerust met een verplaatsbaar handlaserpistool dat licht van gewicht is en handig voor lastoepassingen met meerdere lasers in elke hoek en op elk oppervlak.
Optionele verschillende typen laserlasmondstukken en automatische draadaanvoersystemen maken het laserlassen eenvoudiger en gebruiksvriendelijker voor beginners.
Met laserlassen met hoge snelheid worden uw productie-efficiëntie en -output aanzienlijk vergroot en ontstaat een uitstekend laserlasresultaat.
Samenvatten
Kortom, laserlassen vereist het gebruik van gas om lasgebieden te beschermen, de temperatuur te regelen, de laskwaliteit te verbeteren en optische systemen te beschermen. Het selecteren van de juiste gassoorten en toevoerparameters is een belangrijke factor voor een efficiënt en stabiel laserlasproces en het verkrijgen van hoogwaardige lasresultaten. Verschillende materialen en toepassingen kunnen verschillende soorten en gemengde verhoudingen vereisen om aan specifieke lasvereisten te voldoen.
Neem vandaag nog contact met ons opom meer te weten te komen over onze lasersnijders en hoe ze uw snijproductieproces kunnen optimaliseren.
Misschien bent u geïnteresseerd
Gerelateerde links
Heeft u ideeën over laserlasmachines?
Plaatsingstijd: 13-01-2025