Lasersko varjenje je natančna in učinkovita metoda spajanja materialov
Skratka, lasersko varjenje ponuja visokohitrostne, visokokakovostne rezultate z minimalnim popačenjem.
Prilagodljiv je širokemu naboru materialov in ga je mogoče prilagoditi specifičnim potrebam vsake aplikacije.
Ena od velikih prednosti laserskega varjenja je njegova vsestranskost.
Uporablja se lahko ne le za varjenje kovin, kot so aluminij, baker in nerjaveče jeklo, temveč tudi za vrsto drugih materialov.
Vključno z nekaterimi termoplasti, stekli in kompoziti.
Zaradi tega je uporaben v različnih panogah, od avtomobilske proizvodnje do elektronike in celo proizvodnje medicinskih pripomočkov.
Kaj je lasersko varjenje? [2. del]
Predstavitev vrhunske prihodnosti
Lasersko varjenje je najsodobnejša tehnologija, ki uporablja visokoenergijski laserski žarek za natančno spajanje materialov, običajno kovin, tako da jih na mestu stika stopi.
Ta postopek ustvari močno in trajno vez z minimalno deformacijo v primerjavi s tradicionalnimi metodami varjenja.
Je hiter, učinkovit in sposoben dati visokokakovostne rezultate.
Srce laserskega varjenja
V središču laserskega varjenja je sam laserski žarek, ki ustvarja ogromno toplote.
Ko je laser usmerjen na kovinsko površino, se material stopi in tvori majhen staljeni bazen.
Ta masa se hitro strdi, običajno v nekaj milisekundah, ko se laser odmakne, kar povzroči močno povezavo med deli.
Postopek je strogo nadzorovan, kar pomeni, da so prizadeta le varjena območja, preostali material pa ostane večinoma nespremenjen.
Razumevanje laserskega varjenja
Preprost način za razumevanje laserskega varjenja je, da si predstavljate povečevalno steklo, ki usmerja sončne žarke na majhno točko.
Tako kot lahko usmerjena svetloba stopi kos papirja, laserski žarek usmeri intenzivno energijo na kovinsko površino.
Zaradi tega se stopi in v nekaterih primerih celo izhlapi.
Gostota moči laserskega varjenja
Moč laserja se meri z gostoto moči.
Kar je neverjetno visoko – doseže milijone vatov na kvadratni centimeter.
Večja kot je moč laserja, hitrejši je lahko postopek varjenja in globlje lahko toplota prodre v material.
Vendar pa večja laserska moč tudi zviša stroške opreme.
Zaradi tega je to pomemben dejavnik pri upoštevanju celotnih stroškov stroja.
Ste novi v svetu laserskega varjenja in ročnega laserskega varjenja?
Lahko vam pomagamo!
Zakaj je vlakneni laser najboljši za lasersko varjenje?
Razlaga nekaterih pogostih vrst laserjev pri laserskem varjenju
Vsaka vrsta laserja ima svoje prednosti in slabosti, zaradi česar so primerni za različne aplikacije pri laserskem varjenju.
Vlaknasti laserji so najbolj vsestranski in učinkoviti, zlasti za varjenje kovin.
Čeprav so CO2 laserji uporabni za krožne obdelovance, zahtevajo več vzdrževanja.
Nd:YAG laserji so idealni za specifične naloge, kot so popravila kalupov, vendar so lahko njihova nizka energetska učinkovitost in visoki stroški vzdrževanja omejujoči.
Končno, diodni laserji ponujajo odlično energetsko učinkovitost, vendar so manj učinkoviti, kadar je potrebna visoka natančnost.
Varjenje z vlaknenim laserjem: najbolj priljubljeno in preizkušeno
Vlaknasti laserji so trenutno najbolj priljubljena in preizkušena tehnologija za lasersko varjenje.
Znani so po visoki energetski učinkovitosti, ki znaša okoli 30 %.
Kar pomaga pri boljšem upravljanju toplote in nižjih obratovalnih stroških.
Infrardečo valovno dolžino, ki jo oddajajo vlakenski laserji, večina kovin dobro absorbira.
Zaradi česar so zelo učinkoviti za širok spekter varilnih opravil.
Ena največjih prednosti vlakenskih laserjev je njihova sposobnost ustvarjanja in vodenja laserskega žarka skozi optični kabel.
To omogoča visoko kakovost žarka, večjo natančnost in večjo gostoto energije, kar ima za posledico dobro globino prodiranja pri varjenju.
Poleg tega imajo vlakenski laserji minimalno porabo potrošnega materiala, kar zmanjšuje stroške vzdrževanja in kompleksnost.
Prav tako jih je mogoče enostavno integrirati z roboti ali CNC stroji, zaradi česar so zelo vsestranski v industrijskih okoljih.
Druga prednost je, da moč vlakenskih laserjev praktično ni omejena, kar omogoča visokozmogljivo varjenje tudi debelih materialov.
CO2 laser: odličen za določene aplikacije
CO2 laserji so bili prva vrsta laserja, ki se je uporabljala za industrijsko lasersko varjenje in se še vedno uporabljajo v nekaterih aplikacijah.
Ti laserji oddajajo laserski žarek na osnovi plina, ki ga ni mogoče voditi skozi optična vlakna.
Kar ima za posledico nižjo kakovost žarka v primerjavi z vlaknenimi laserji.
Zaradi tega so manj natančni pri nekaterih varilnih aplikacijah.
CO2 laserji se običajno uporabljajo za varjenje krožnih obdelovancev, ker je laser mogoče fiksirati, medtem ko se obdelovanec vrti.
Vendar pa zahtevajo več vzdrževanja zaradi pogoste potrebe po potrošnem materialu, kot so ogledala in plini.
S povprečno energetsko učinkovitostjo okoli 20 % CO2 laserji niso tako energetsko učinkoviti kot vlakenski laserji.
Posledica tega so višji obratovalni stroški.
Nd:YAG laser: Dokazan z omejitvami
Nd:YAG (z neodimom dopirani itrijev aluminijev granat) laserji so preizkušena tehnologija v laserskem varjenju.
Vendar pa prihajajo z nekaterimi omejitvami.
Imajo nizko energetsko učinkovitost, običajno okoli 5 %.
Kar vodi do težav s toplotnim upravljanjem in višjih obratovalnih stroškov.
Ena od prednosti Nd:YAG laserjev je njihova sposobnost vodenja laserskega žarka z uporabo optičnih vlaken, kar izboljša kakovost žarka.
Vendar je še vedno težko osredotočiti laserski žarek na majhno točko, kar omejuje njihovo natančnost v nekaterih aplikacijah.
Nd:YAG laserji se pogosto uporabljajo za specifične naloge, kot so popravila kalupov, kjer je sprejemljiv večji fokus.
Imajo tudi visoke stroške vzdrževanja, saj je treba potrošni material, kot so ogledala in svetilke, redno menjati.
Diodni laser: Težko ga je fokusirati zaradi slabe kakovosti žarka
Diodni laserji postajajo vse pogostejši v aplikacijah, ki zahtevajo visoko energetsko učinkovitost (okoli 40 %).
Ta visoka učinkovitost vodi do boljšega toplotnega upravljanja in nižjih obratovalnih stroškov v primerjavi z nekaterimi drugimi vrstami laserjev.
Vendar pa je ena glavnih pomanjkljivosti diodnih laserjev zelo slaba kakovost njihovega žarka.
Zaradi tega je težko osredotočiti laser na majhno točko.
To omejuje njihovo natančnost pri nekaterih varilnih aplikacijah.
Kljub temu so diodni laserji še vedno uporabni za določene materiale, zlasti plastiko, in se lahko učinkovito uporabljajo v teh aplikacijah.
Želite začeti z ročnim strojem za varjenje z vlaknenim laserjem?
Varjenje s prevodnim in luknjastim laserjem
Razumevanje običajne tehnike varjenja
Lasersko varjenje lahko razdelimo na dve glavni vrsti: prevodno varjenje in varjenje z varjenjem v obliki ključavnice.
Ta dva procesa se razlikujeta po tem, kako laser interagira z materialom in kakšne rezultate dajeta.
Ključne razlike
Kakovost varjenja
Kondukcijsko varjenje običajno daje čistejše rezultate z manj brizganja in manj napakami, medtem ko lahko varjenje v obliki ključavnice povzroči več brizganja, poroznost in večje območje vpliva toplote.
Porazdelitev toplote pri varjenju
Kondukcijsko varjenje enakomerno porazdeli toploto v vse smeri, medtem ko varjenje v obliki ključavnice usmerja toploto v ožjo, pravokotno smer, kar vodi do globljega prodiranja.
Hitrost varjenja
Varjenje z varjenjem v ključavnico je hitrejše, zato je primerno za proizvodnjo velikih količin, medtem ko je kondukcijsko varjenje počasnejše, vendar ponuja večjo natančnost.
Kondukcijsko varjenje
Kondukcijsko varjenje je nežnejši in počasnejši postopek. Pri tej metodi laserski žarek tali površino kovine.
Povzroči, da kovina doseže temperaturo taljenja (točko, kjer se spremeni v tekočino).
Vendar ne prekoračite te temperature izhlapevanja (kjer bi se kovina spremenila v plin).
Toplota je enakomerno porazdeljena po celotnem materialu, kar pomeni, da se prenos toplote znotraj kovine odvija v vseh smereh.
Ker kondukcijsko varjenje material tali bolj postopoma, daje rezultate višje kakovosti.
To vključuje minimalno brizganje (majhne kapljice staljenega materiala, ki lahko uhajajo med varjenjem) in malo hlapov, zaradi česar je postopek čistejši.
Ker pa je počasnejše, se prevodno varjenje običajno uporablja za aplikacije, ki zahtevajo natančnost in visokokakovostne spoje, ne pa hitrosti.
Varjenje ključavnic
Varjenje ključavnic pa je hitrejši in agresivnejši postopek.
Pri tej metodi laserski žarek stopi in upari kovino, kar ustvari majhno, globoko luknjo ali ključavnico v materialu.
Intenzivna laserska toplota povzroči, da kovina doseže tako temperaturo taljenja kot temperaturo uparjanja.
Pri čemer se del staljene vode spremeni v plin.
Ker material uparja, se toplota prenaša bolj pravokotno na laserski žarek, kar ima za posledico globlji in ožji varilni bazen.
Ta postopek je veliko hitrejši od kondukcijskega varjenja, zaradi česar je idealen za proizvodne linije z velikimi količinami.
Vendar pa lahko hitra in intenzivna vročina povzroči brizganje, hitro taljenje pa lahko privede tudi do poroznosti (drobni plinski mehurčki, ujeti v zvaru).
In večje območje, ki ga prizadene toplota (HAZ) (območje okoli zvara, ki ga spremeni toplota).
Želite vedeti, katera je prava tehnika varjenja
Za vašo prijavo in podjetje?
Od privlačnih videoposnetkov do informativnih člankov
TIG varjenje v primerjavi z laserskim varjenjem: katero je boljše?
Čas objave: 25. dec. 2024