Osnovni postopek laserskega varjenja vključuje fokusiranje laserskega žarka na območje spoja med dvema materialoma z uporabo optičnega sistema za dovajanje. Ko žarek pride v stik z materialoma, prenese svojo energijo, hitro segreje in stopi majhno območje.
Kazalo vsebine
1. Kaj je laserski varilni stroj?
Laserski varilni stroj je industrijsko orodje, ki uporablja laserski žarek kot koncentriran vir toplote za spajanje več materialov skupaj.
Nekatere ključne značilnosti laserskih varilnih strojev vključujejo:
1. Laserski vir:Večina sodobnih laserskih varilnih aparatov uporablja trdne laserske diode, ki proizvajajo visokozmogljiv laserski žarek v infrardečem spektru. Med pogoste laserske vire spadajo CO2, vlaknasti in diodni laserji.
2. Optika:Laserski žarek potuje skozi vrsto optičnih komponent, kot so ogledala, leče in šobe, ki natančno fokusirajo in usmerjajo žarek na varjeno območje. Teleskopske roke ali portali pozicionirajo žarek.
3. Avtomatizacija:Številni laserski varilni aparati imajo integracijo računalniškega numeričnega krmiljenja (CNC) in robotiko za avtomatizacijo kompleksnih varilnih vzorcev in procesov. Programabilne poti in senzorji povratne zanke zagotavljajo natančnost.
4. Spremljanje procesov:Integrirane kamere, spektrometri in drugi senzorji spremljajo varilni proces v realnem času. Vse težave s poravnavo žarka, penetracijo ali kakovostjo je mogoče hitro zaznati in odpraviti.
5. Varnostne blokade:Zaščitna ohišja, vrata in gumbi za zasilni izklop ščitijo upravljavce pred močnim laserskim žarkom. Zaklepne naprave izklopijo laser, če so kršeni varnostni protokoli.
Torej, če povzamemo, je laserski varilni stroj računalniško vodeno, industrijsko precizno orodje, ki uporablja fokusiran laserski žarek za avtomatizirane, ponovljive varilne aplikacije.
2. Kako deluje lasersko varjenje?
Nekatere ključne faze v postopku laserskega varjenja vključujejo:
1. Generiranje laserskega žarka:Trdna laserska dioda ali drug vir proizvaja infrardeči žarek.
2. Dostava žarka: Ogledala, leče in šoba natančno usmerijo žarek na ozko mesto na obdelovancu.
3. Ogrevanje materiala:Žarek hitro segreje material, katerega gostota se približa 106 W/cm2.
4. Taljenje in spajanje:Na mestu, kjer se materiali zlijejo, se tvori majhna talilna lokva. Ko se lokva strdi, nastane varilni spoj.
5. Hlajenje in ponovno strjevanje: Varjeno območje se ohlaja s hitrostjo nad 104 °C/sekundo, kar ustvari drobnozrnato, utrjeno mikrostrukturo.
6. Napredovanje:Žarek se premakne ali pa se deli premestijo in postopek se ponovi, da se dokonča varilni šiv. Uporabi se lahko tudi inertni zaščitni plin.
Torej, če povzamemo, lasersko varjenje uporablja intenzivno fokusiran laserski žarek in nadzorovano toplotno cikliranje za izdelavo visokokakovostnih zvarov z nizkim vplivom toplote.
Zagotovili smo koristne informacije o laserskih varilnih strojih
Kot tudi rešitve po meri za vaše podjetje
3. Je lasersko varjenje boljše od MIG-a?
V primerjavi s tradicionalnimi postopki varjenja kovin v inertnem plinu (MIG) ...
Lasersko varjenje ponuja več prednosti:
1. Natančnost: Laserske žarke je mogoče usmeriti na drobno točko velikosti 0,1–1 mm, kar omogoča zelo natančne in ponovljive varilne spoje. To je idealno za majhne dele z visoko toleranco.
2. Hitrost:Hitrosti varjenja z laserjem so veliko hitrejše od MIG-a, zlasti pri tanjših materialih. To izboljša produktivnost in skrajša čase ciklov.
3. Kakovost:Koncentriran vir toplote povzroča minimalno deformacijo in ozka območja vpliva toplote. To ima za posledico močne in visokokakovostne zvare.
4. Avtomatizacija:Lasersko varjenje je mogoče enostavno avtomatizirati z uporabo robotike in CNC. To omogoča kompleksne vzorce in izboljšano doslednost v primerjavi z ročnim MIG varjenjem.
5. Materiali:Laserji lahko združujejo številne kombinacije materialov, vključno z varjenimi spoji iz več materialov in različnih kovin.
Vendar pa ima MIG varjenjenekatere prednostinad laserjem v drugih aplikacijah:
1. Stroški:MIG oprema ima nižje začetne stroške naložbe kot laserski sistemi.
2. Debelejši materiali:MIG je bolj primeren za varjenje debelejših jeklenih profilov nad 3 mm, kjer je absorpcija laserskega sevanja lahko problematična.
3. Zaščitni plin:MIG uporablja zaščitni ščit inertnega plina za zaščito varjenega območja, medtem ko laser pogosto uporablja zaprto pot žarka.
Torej, če povzamemo, je lasersko varjenje na splošno prednostno zanatančnost, avtomatizacija in kakovost varjenja.
Vendar MIG ostaja konkurenčen za proizvodnjodebelejši merilniki po ugodni ceni.
Pravilen postopek je odvisen od specifične varilne aplikacije in zahtev glede dela.
4. Je lasersko varjenje boljše od TIG varjenja?
Varjenje z volframovim inertnim plinom (TIG) je ročni, umetniško spreten postopek, ki lahko doseže odlične rezultate na tankih materialih.
Vendar ima lasersko varjenje nekaj prednosti pred TIG:
1. Hitrost:Lasersko varjenje je zaradi avtomatizirane natančnosti bistveno hitrejše od TIG varjenja za proizvodne aplikacije. To izboljša prepustnost.
2. Natančnost:Fokusiran laserski žarek omogoča natančnost pozicioniranja do stotink milimetra. Tega človeška roka pri TIG varjenju ne more doseči.
3. Nadzor:Procesne spremenljivke, kot sta vnos toplote in geometrija varjenja, so natančno nadzorovane z laserjem, kar zagotavlja dosledne rezultate iz serije v serijo.
4. Materiali:TIG je najboljši za tanjše prevodne materiale, medtem ko lasersko varjenje odpira širšo paleto kombinacij več materialov.
5. Avtomatizacija: Robotski laserski sistemi omogočajo popolnoma avtomatizirano varjenje brez utrujenosti, medtem ko TIG običajno zahteva polno pozornost in strokovno znanje operaterja.
Vendar pa TIG varjenje ohranja prednost zatankocevno precizno delo ali varjenje zlitinkjer je treba dovod toplote skrbno modulirati. Za te aplikacije je dragocen nasvet usposobljenega tehnika.
5. Kakšna je slabost laserskega varjenja?
Kot pri vsakem industrijskem postopku ima tudi lasersko varjenje nekaj potencialnih slabosti, ki jih je treba upoštevati:
1. Stroški: Čeprav postajajo cenovno dostopnejši, visokozmogljivi laserski sistemi zahtevajo znatno kapitalsko naložbo v primerjavi z drugimi metodami varjenja.
2. Potrošni material:Plinske šobe in optika se sčasoma obrabijo in jih je treba zamenjati, kar povečuje stroške lastništva.
3. Varnost:Za preprečevanje izpostavljenosti visokointenzivnemu laserskemu žarku so potrebni strogi protokoli in zaprta varnostna ohišja.
4. Usposabljanje:Operaterji potrebujejo usposabljanje za varno delo in pravilno vzdrževanje opreme za lasersko varjenje.
5. Vidna linija:Laserski žarek potuje v ravnih linijah, zato lahko kompleksne geometrije zahtevajo več žarkov ali premestitev obdelovanca.
6. Absorpcija:Določene materiale, kot sta debelo jeklo ali aluminij, je težko variti, če ne absorbirajo laserske valovne dolžine učinkovito.
Z ustreznimi previdnostnimi ukrepi, usposabljanjem in optimizacijo procesov pa lasersko varjenje zagotavlja produktivnost, natančnost in kakovostne prednosti za številne industrijske aplikacije.
6. Ali lasersko varjenje potrebuje plin?
Za razliko od varjenja v zaščitnem plinu lasersko varjenje ne zahteva uporabe inertnega zaščitnega plina, ki teče čez varjeno območje. To je zato, ker:
1. Fokusiran laserski žarek potuje po zraku in ustvarja majhen, visokoenergijski varilni bazen, ki se tali in spaja materiale.
2. Okoliški zrak ni ioniziran kot plinski plazemski oblok in ne moti nastajanja žarka ali varjenja.
3. Zvar se zaradi koncentrirane toplote tako hitro strdi, da se tvori, preden se na površini lahko tvorijo oksidi.
Vendar pa lahko nekatere specializirane aplikacije laserskega varjenja še vedno koristijo uporabo pomožnega plina:
1. Pri reaktivnih kovinah, kot je aluminij, plin ščiti vročo varilno talino pred kisikom v zraku.
2. Pri delu z visokozmogljivim laserjem plin stabilizira plazemski oblak, ki nastane med varjenjem z globokim prodiranjem.
3. Plinski curki odstranjujejo hlape in ostanke za boljši prenos žarka na umazanih ali pobarvanih površinah.
Torej, če povzamemo, čeprav ni nujno potreben, lahko inertni plin nudi prednosti za specifične zahtevne aplikacije laserskega varjenja ali materialov. Vendar pa postopek pogosto dobro deluje tudi brez njega.
▶ Katere materiale je mogoče lasersko variti?
Skoraj vse kovine se lahko varijo z laserjem, vključno zjeklo, aluminij, titan, nikljeve zlitine in drugo.
Možne so celo kombinacije različnih kovin. Ključno je, damora učinkovito absorbirati lasersko valovno dolžino.
▶ Kako debele materiale je mogoče variti?
Rjuhe tanke kot0,1 mm in debeline do 25 mmobičajno se lahko lasersko varijo, odvisno od specifične uporabe in moči laserja.
Debelejši odseki lahko zahtevajo večplastno varjenje ali posebno optiko.
▶ Ali je lasersko varjenje primerno za velikoserijsko proizvodnjo?
Absolutno. Robotske laserske varilne celice se pogosto uporabljajo v visokohitrostnih, avtomatiziranih proizvodnih okoljih za aplikacije, kot je avtomobilska proizvodnja.
Dosegljive so hitrosti pretoka več metrov na minuto.
▶ Katere panoge uporabljajo lasersko varjenje?
Pogoste aplikacije laserskega varjenja najdemo vavtomobilska industrija, elektronika, medicinski pripomočki, vesoljska industrija, proizvodnja orodij/kalupov in majhnih preciznih delov.
Tehnologija jenenehno širi v nove sektorje.
▶ Kako izberem sistem za lasersko varjenje?
Dejavniki, ki jih je treba upoštevati, vključujejo materiale obdelovancev, velikost/debelino, potrebe po pretočnosti, proračun in zahtevano kakovost varjenja.
Ugledni dobavitelji vam lahko pomagajo določiti pravi tip laserja, moč, optiko in avtomatizacijo za vašo specifično uporabo.
▶ Katere vrste varov je mogoče izvesti?
Tipične tehnike laserskega varjenja vključujejo sočelne, prekrivajoče, kotne, preluknjajoče in obkladne vare.
Za popravila in izdelavo prototipov se pojavljajo tudi nekatere inovativne metode, kot je laserska aditivna proizvodnja.
▶ Ali je lasersko varjenje primerno za popravila?
Da, lasersko varjenje je zelo primerno za natančno popravilo visokovrednih komponent.
Koncentriran dovod toplote zmanjšuje dodatno škodo na osnovnih materialih med popravilom.
Želite začeti z laserskim varilnim strojem?
Zakaj nas ne bi upoštevali?
Čas objave: 12. februar 2024