Den grunnleggende lasersveiseprosessen innebærer å fokusere en laserstråle på skjøtområdet mellom to materialer ved hjelp av et optisk leveringssystem. Når strålen kommer i kontakt med materialene, overfører den energien sin, og varmer raskt opp og smelter et lite område.
Innholdsfortegnelse
1. Hva er en lasersveisemaskin?
En lasersveisemaskin er et industriverktøy som bruker en laserstråle som en konsentrert varmekilde for å sammenføye flere materialer.
Noen viktige egenskaper ved lasersveisemaskiner inkluderer:
1. Laserkilde:De fleste moderne lasersveisere bruker faststofflaserdioder som produserer en laserstråle med høy effekt i det infrarøde spekteret. Vanlige laserkilder inkluderer CO2-, fiber- og diodelasere.
2. Optikk:Laserstrålen beveger seg gjennom en rekke optiske komponenter som speil, linser og dyser som fokuserer og retter strålen presist mot sveiseområdet. Teleskoparmer eller portaler plasserer strålen.
3. Automatisering:Mange lasersveisemaskiner har integrert CNC (datamaskinstyring) og robotikk for å automatisere komplekse sveisemønstre og -prosesser. Programmerbare baner og tilbakemeldingssensorer sikrer nøyaktighet.
4. Prosessovervåking:Integrerte kameraer, spektrometre og andre sensorer overvåker sveiseprosessen i sanntid. Eventuelle problemer med strålejustering, penetrasjon eller kvalitet kan raskt oppdages og løses.
5. Sikkerhetslåser:Beskyttende hus, dører og nødstoppknapper beskytter operatørene mot den kraftige laserstrålen. Forriglingsmekanismer slår av laseren hvis sikkerhetsprotokollene brytes.
Så kort sagt er en lasersveisemaskin et datastyrt, industrielt presisjonsverktøy som bruker en fokusert laserstråle for automatiserte, repeterbare sveiseapplikasjoner.
2. Hvordan fungerer lasersveising?
Noen viktige stadier i lasersveiseprosessen inkluderer:
1. Generering av laserstråler:En faststofflaserdiode eller annen kilde produserer en infrarød stråle.
2. Strålelevering: Speil, linser og en dyse fokuserer strålen presist til et trangt punkt på arbeidsstykket.
3. Materialoppvarming:Strålen varmer opp materialet raskt, med en tetthet som nærmer seg 106 W/cm2.
4. Smelting og sammenføyning:Et lite smeltebad dannes der materialene smelter sammen. Etter hvert som badet størkner, dannes det en sveiseskjøt.
5. Avkjøling og gjenoppbygging: Sveiseområdet avkjøles med høye hastigheter over 104 °C/sekund, noe som skaper en finkornet, herdet mikrostruktur.
6. Progresjon:Bjelken beveger seg eller delene omplasseres, og prosessen gjentas for å fullføre sveisesømmen. Inert beskyttelsesgass kan også brukes.
Så kort sagt bruker lasersveising en intenst fokusert laserstråle og kontrollert termisk sykling for å produsere sveiser av høy kvalitet med lav varmepåvirket sone.
Vi ga nyttig informasjon om lasersveisemaskiner
Samt skreddersydde løsninger for din bedrift
3. Er lasersveising bedre enn MIG?
Sammenlignet med tradisjonelle MIG-sveiseprosesser (metallinert gass)...
Lasersveising gir flere fordeler:
1. Presisjon: Laserstråler kan fokuseres til et lite punkt på 0,1–1 mm, noe som muliggjør svært presise og repeterbare sveiser. Dette er ideelt for små deler med høy toleranse.
2. Hastighet:Sveisehastighetene for laseren er mye raskere enn for MIG, spesielt på tynnere tykkelser. Dette forbedrer produktiviteten og reduserer syklustidene.
3. Kvalitet:Den konsentrerte varmekilden produserer minimal forvrengning og smalere varmepåvirkede soner. Dette resulterer i sterke sveiser av høy kvalitet.
4. Automatisering:Lasersveising kan enkelt automatiseres ved hjelp av robotikk og CNC. Dette muliggjør komplekse mønstre og forbedret konsistens sammenlignet med manuell MIG-sveising.
5. Materialer:Lasere kan sammenføye mange materialkombinasjoner, inkludert sveiser av flere materialer og forskjellige metaller.
MIG-sveising har imidlertidnoen fordelerover laser i andre applikasjoner:
1. Kostnad:MIG-utstyr har en lavere initial investeringskostnad enn lasersystemer.
2. Tykkere materialer:MIG er bedre egnet for sveising av tykkere stålprofiler over 3 mm, der laserabsorpsjon kan være problematisk.
3. Beskyttelsesgass:MIG bruker et inertgassskjold for å beskytte sveiseområdet, mens laser ofte bruker en forseglet strålebane.
Så oppsummert er lasersveising generelt foretrukket forpresisjon, automatisering og sveisekvalitet.
Men MIG er fortsatt konkurransedyktig for produksjon avtykkere målere på budsjett.
Den riktige prosessen avhenger av den spesifikke sveiseapplikasjonen og kravene til delene.
4. Er lasersveising bedre enn TIG-sveising?
TIG-sveising (wolframinertgass) er en manuell, kunstnerisk dyktig prosess som kan gi utmerkede resultater på tynne materialer.
Lasersveising har imidlertid noen fordeler fremfor TIG:
1. Hastighet:Lasersveising er betydelig raskere enn TIG for produksjonsapplikasjoner på grunn av den automatiserte presisjonen. Dette forbedrer gjennomstrømningen.
2. Presisjon:Den fokuserte laserstrålen gir posisjoneringsnøyaktighet innenfor hundredeler av en millimeter. Dette kan ikke matches av en menneskehånd med TIG.
3. Kontroll:Prosessvariabler som varmetilførsel og sveisegeometri kontrolleres nøye med en laser, noe som sikrer konsistente resultater batch for batch.
4. Materialer:TIG er best for tynnere ledende materialer, mens lasersveising åpner for et bredere utvalg av kombinasjoner av flere materialer.
5. Automatisering: Robotiske lasersystemer muliggjør helautomatisk sveising uten tretthet, mens TIG vanligvis krever operatørens fulle oppmerksomhet og ekspertise.
TIG-sveising har imidlertid fortsatt en fordel fortynnmåls presisjonsarbeid eller legeringssveisingder varmetilførselen må moduleres nøye. For disse bruksområdene er en dyktig teknikers dyktighet verdifull.
5. Hva er ulempen med lasersveising?
Som med enhver industriell prosess har lasersveising noen potensielle ulemper å vurdere:
1. Kostnad: Selv om de blir rimeligere, krever høyeffektslasersystemer en betydelig kapitalinvestering sammenlignet med andre sveisemetoder.
2. Forbruksvarer:Gassdyser og optikk forringes over tid og må skiftes ut, noe som øker eierkostnadene.
3. Sikkerhet:Strenge protokoller og lukkede sikkerhetshus er nødvendig for å forhindre eksponering for høyintensitetslaserstrålen.
4. Opplæring:Operatører trenger opplæring for å arbeide trygt og vedlikeholde lasersveiseutstyr på riktig måte.
5. Siktelinje:Laserstrålen beveger seg i rette linjer, så komplekse geometrier kan kreve flere stråler eller omplassering av arbeidsstykket.
6. Absorpsjonsevne:Enkelte materialer som tykt stål eller aluminium kan være vanskelige å sveise hvis de ikke absorberer laserens spesifikke bølgelengde effektivt.
Med riktige forholdsregler, opplæring og prosessoptimalisering gir imidlertid lasersveising produktivitets-, presisjons- og kvalitetsfordeler for mange industrielle applikasjoner.
6. Trenger lasersveising gass?
I motsetning til gassbeskyttede sveiseprosesser krever ikke lasersveising bruk av en inert beskyttelsesgass som strømmer over sveiseområdet. Dette er fordi:
1. Den fokuserte laserstrålen beveger seg gjennom luften og lager et lite, høyenergisk sveisebad som smelter og sammenføyer materialene.
2. Omgivende luft ioniseres ikke slik som en gassplasmabue og forstyrrer ikke strålen eller sveisedannelsen.
3. Sveisen størkner så raskt på grunn av den konsentrerte varmen at den dannes før oksider kan dannes på overflaten.
Imidlertid kan visse spesialiserte lasersveiseapplikasjoner fortsatt ha nytte av å bruke en hjelpegass:
1. For reaktive metaller som aluminium, beskytter gass det varme sveisebadet mot oksygen i luften.
2. På høyeffekts laserjobber stabiliserer gass plasmasøylen som dannes under dype penetrasjonssveiser.
3. Gassstråler fjerner røyk og rusk for bedre stråleoverføring på skitne eller malte overflater.
Så for å oppsummere, selv om det ikke er strengt tatt nødvendig, kan inert gass gi fordeler for spesifikke utfordrende lasersveiseapplikasjoner eller materialer. Men prosessen kan ofte fungere bra uten.
▶ Hvilke materialer kan lasersveises?
Nesten alle metaller kan lasersveises, inkludertstål, aluminium, titan, nikkellegeringer og mer.
Selv ulike metallkombinasjoner er mulige. Nøkkelen er at demå absorbere laserbølgelengden effektivt.
▶ Hvor tykke materialer kan sveises?
Arkene så tynne som0,1 mm og så tykk som 25 mmkan vanligvis lasersveises, avhengig av den spesifikke applikasjonen og lasereffekten.
Tykkere seksjoner kan kreve flerstrengssveising eller spesiell optikk.
▶ Er lasersveising egnet for storproduksjon?
Absolutt. Robotiske lasersveiseceller brukes ofte i høyhastighets, automatiserte produksjonsmiljøer for applikasjoner som bilproduksjon.
Gjennomstrømningshastigheter på flere meter per minutt er oppnåelige.
▶ Hvilke bransjer bruker lasersveising?
Vanlige lasersveiseapplikasjoner finnes ibilindustri, elektronikk, medisinsk utstyr, luftfart, verktøy/dyser og produksjon av små presisjonsdeler.
Teknologien erkontinuerlig ekspandering til nye sektorer.
▶ Hvordan velger jeg et lasersveisesystem?
Faktorer å vurdere inkluderer arbeidsstykkematerialer, størrelse/tykkelse, gjennomstrømningsbehov, budsjett og nødvendig sveisekvalitet.
Anerkjente leverandører kan hjelpe deg med å spesifisere riktig lasertype, effekt, optikk og automatisering for ditt spesifikke bruksområde.
▶ Hvilke typer sveiser kan lages?
Typiske lasersveiseteknikker inkluderer buttsveising, overlappsveising, filetsveising, piercingsveising og kledningssveising.
Noen innovative metoder som laseradditiv produksjon dukker også opp for reparasjons- og prototypeapplikasjoner.
▶ Er lasersveising egnet for reparasjonsarbeid?
Ja, lasersveising er godt egnet for presisjonsreparasjon av komponenter med høy verdi.
Den konsentrerte varmetilførselen minimerer ytterligere skade på basismaterialene under reparasjon.
Vil du komme i gang med en lasersveisemaskin?
Hvorfor ikke vurdere oss?
Publisert: 12. februar 2024