Lasersveising er en presis og effektiv metode for sammenføyning av materialer
Kort sagt, lasersveising tilbyr resultater med høy hastighet og høy kvalitet med minimal forvrengning.
Den kan tilpasses et bredt spekter av materialer og kan skreddersys for å møte de spesifikke behovene til hver applikasjon.
En av de store fordelene med lasersveising er allsidigheten.
Den kan brukes til å sveise ikke bare metaller som aluminium, kobber og rustfritt stål, men også en rekke andre materialer.
Inkludert visse termoplaster, glass og kompositter.
Dette gjør den nyttig i en rekke bransjer, fra bilproduksjon til elektronikk og til og med produksjon av medisinsk utstyr.
Hva er lasersveising? [Del 2]
Representasjonen av en banebrytende fremtid
Lasersveising er en banebrytende teknologi som bruker en høyenergilaserstråle til å sammenføye materialer, vanligvis metaller, presist ved å smelte dem i kontaktpunktet.
Denne prosessen skaper en sterk og slitesterk binding med minimal deformasjon sammenlignet med tradisjonelle sveisemetoder.
Den er rask, effektiv og i stand til å produsere resultater av høy kvalitet.
Hjertet i lasersveising
Kjernen i lasersveising er selve laserstrålen, som genererer enorm varme.
Når laseren fokuseres på en metalloverflate, smelter den materialet og danner et lite smeltebasseng.
Dette bassenget størkner raskt, vanligvis innen millisekunder, når laseren beveger seg bort, noe som resulterer i en sterk forbindelse mellom delene.
Prosessen er strengt kontrollert, noe som betyr at bare områdene som sveises påvirkes, slik at resten av materialet stort sett ikke påvirkes.
Forstå lasersveising
En enkel måte å forstå lasersveising på er å tenke på et forstørrelsesglass som fokuserer solstrålene på et lite punkt.
Akkurat som det fokuserte lyset kan smelte et papirark, fokuserer laserstrålen intens energi på en metalloverflate.
Noe som får den til å smelte og i noen tilfeller til og med fordampe.
Effekttetthet for laserstrålesveising
Laserens effekt måles i form av effekttetthet.
Noe som er utrolig høyt – og når millioner av watt per kvadratcentimeter.
Jo større laserens effekt er, desto raskere kan sveiseprosessen være, og desto dypere kan varmen trenge inn i materialet.
Høyere lasereffekt driver imidlertid også opp kostnaden på utstyret.
Noe som gjør det til en viktig faktor når man vurderer maskinens totale kostnad.
Nybegynner innen lasersveising og håndholdt lasersveising?
Vi kan hjelpe!
Hvorfor er fiberlaser best for lasersveising?
Forklaring av noen vanlige typer lasere i lasersveising
Hver lasertype har sine styrker og svakheter, noe som gjør dem egnet for ulike bruksområder innen lasersveising.
Fiberlasere er de mest allsidige og effektive, spesielt for metallsveising.
CO2-lasere er nyttige for sirkulære arbeidsstykker, men krever mer vedlikehold.
Nd:YAG-lasere er ideelle for spesifikke oppgaver som reparasjon av mugg, men deres lave energieffektivitet og høye vedlikeholdskostnader kan være begrensende.
Til slutt tilbyr diodelasere utmerket energieffektivitet, men er mindre effektive når høy presisjon er nødvendig.
Fiberlasersveising: Mest populær og velprøvd
Fiberlasere er for tiden den mest populære og velprøvde teknologien for lasersveising.
De er kjent for sin høye energieffektivitet, rundt 30 %.
Noe som bidrar til bedre termisk styring og lavere driftskostnader.
Den infrarøde bølgelengden som sendes ut av fiberlasere absorberes godt av de fleste metaller.
Dette gjør dem svært effektive for et bredt spekter av sveiseoppgaver.
En av de største fordelene med fiberlasere er deres evne til å generere og lede laserstrålen gjennom en fiberoptisk kabel.
Dette gir høy strålekvalitet, økt presisjon og høyere energitetthet, noe som resulterer i god inntrengningsdybde ved sveising.
I tillegg har fiberlasere minimal bruk av forbruksvarer, noe som reduserer vedlikeholdskostnader og kompleksitet.
De kan også enkelt integreres med roboter eller CNC-maskiner, noe som gjør dem svært allsidige i industrielle omgivelser.
En annen fordel er at det praktisk talt ikke er noen grense for effekten til fiberlasere, noe som muliggjør høy ytelsessveising selv på tykke materialer.
CO2-laser: Flott for visse bruksområder
CO2-lasere var den første lasertypen som ble brukt til industriell lasersveising, og de brukes fortsatt i visse applikasjoner.
Disse laserne sender ut en gassbasert laserstråle som ikke kan styres gjennom fiberoptikk.
Noe som resulterer i lavere strålekvalitet sammenlignet med fiberlasere.
Dette gjør dem mindre presise for noen sveiseapplikasjoner.
CO2-lasere brukes vanligvis til sveising av sirkulære arbeidsstykker fordi laseren kan fikseres i posisjon mens arbeidsstykket roterer.
De krever imidlertid mer vedlikehold på grunn av det hyppige behovet for forbruksvarer som speil og gass.
Med en gjennomsnittlig energieffektivitet på rundt 20 % er ikke CO2-lasere like energieffektive som fiberlasere.
Resulterer i høyere driftskostnader.
Nd:YAG-laser: Bevist med begrensninger
Nd:YAG-lasere (neodym-dopet yttriumaluminiumgranat) er en velprøvd teknologi innen lasersveising.
Men de kommer med noen begrensninger.
De har lav energieffektivitet, vanligvis rundt 5 %.
Noe som fører til problemer med termisk styring og høyere driftskostnader.
En av styrkene til Nd:YAG-lasere er deres evne til å styre laserstrålen ved hjelp av fiberoptikk, noe som forbedrer strålekvaliteten.
Det er imidlertid fortsatt vanskelig å fokusere laserstrålen på et lite punkt, noe som begrenser presisjonen i visse applikasjoner.
Nd:YAG-lasere brukes ofte til spesifikke oppgaver som reparasjon av mugg, der et større fokus er akseptabelt.
De har også høye vedlikeholdskostnader, ettersom forbruksvarer som speil og lamper må skiftes regelmessig.
Diodelaser: Vanskelig å fokusere på grunn av dårlig strålekvalitet
Diodelasere blir stadig mer vanlige i applikasjoner som krever høy energieffektivitet (rundt 40 %).
Denne høye effektiviteten fører til bedre termisk styring og lavere driftskostnader sammenlignet med noen andre lasertyper.
En av de største ulempene med diodelasere er imidlertid at strålekvaliteten deres er svært dårlig.
Noe som gjør det vanskelig å fokusere laseren på en liten flekkstørrelse.
Dette begrenser presisjonen deres i noen sveiseapplikasjoner.
Til tross for dette er diodelasere fortsatt nyttige for visse materialer, spesielt plast, og kan brukes effektivt i disse applikasjonene.
Vil du komme i gang med en håndholdt fiberlasersveisemaskin?
Konduksjons- og nøkkelhulllasersveising
Forståelse av vanlige sveiseteknikker
Lasersveising kan deles inn i to hovedtyper: konduksjonssveising og nøkkelhullssveising.
Disse to prosessene er forskjellige i hvordan laseren samhandler med materialet og resultatene de produserer.
Viktige forskjeller
Sveisekvalitet
Konduksjonssveising gir vanligvis renere resultater med mindre sprut og færre defekter, mens nøkkelhullsveising kan forårsake mer sprut, porøsitet og en større varmepåvirket sone.
Sveisevarmefordeling
Konduksjonssveising fordeler varmen jevnt i alle retninger, mens nøkkelhullssveising fokuserer varmen i en smalere, vinkelrett retning, noe som fører til dypere penetrasjon.
Sveisehastighet
Nøkkelhullsveising er raskere, noe som gjør den egnet for storvolumsproduksjon, mens konduksjonssveising er tregere, men gir mer presisjon.
Konduksjonssveising
Konduksjonssveising er en skånsommere og langsommere prosess. I denne metoden smelter laserstrålen overflaten av metallet.
Fører til at metallet når smeltetemperaturen (punktet der det blir til væske).
Men ikke gå lenger enn det til fordampningstemperaturen (der metallet ville blitt til gass).
Varmen fordeles jevnt i hele materialet, noe som betyr at varmeoverføringen skjer i alle retninger i metallet.
Fordi konduksjonssveising smelter materialet mer gradvis, gir det resultater av høyere kvalitet.
Dette inkluderer minimal sprut (de små dråpene av smeltet materiale som kan slippe ut under sveising) og lav røyk, noe som gjør prosessen renere.
Men fordi det er tregere, brukes konduksjonssveising vanligvis til applikasjoner som krever presisjon og skjøter av høy kvalitet i stedet for hastighet.
Nøkkelhullsveising
Nøkkelhullsveising er derimot en raskere og mer aggressiv prosess.
I denne metoden smelter og fordamper laserstrålen metallet, og skaper et lite, dypt hull eller nøkkelhull i materialet.
Laserens intense varme får metallet til å nå både smeltetemperatur og fordampningstemperatur.
Med noe av det smeltede bassenget som blir til gass.
Fordi materialet fordampes, overføres varmen mer vinkelrett på laserstrålen, noe som resulterer i et dypere og smalere sveisebad.
Denne prosessen er mye raskere enn konduksjonssveising, noe som gjør den ideell for produksjonslinjer med høyt volum.
Den raske og intense varmen kan imidlertid forårsake sprut, og den raske smeltingen kan også føre til porøsitet (små gassbobler fanget inne i sveisen).
Og en større varmepåvirket sone (HAZ) (området rundt sveisen som endres av varmen).
Vil du vite hvilken sveiseteknikk som er riktig
For din applikasjon og bedrift?
Fra engasjerende videoer til informative artikler
TIG-sveising vs. lasersveising: Hvilken er bedre?
Publisert: 25. desember 2024