Lasersvetsning är en exakt och effektiv metod för att sammanfoga material
Sammanfattningsvis erbjuder lasersvetsning höghastighetsresultat av hög kvalitet med minimal distorsion.
Den är anpassningsbar till en mängd olika material och kan skräddarsys för att möta de specifika behoven hos varje applikation.
En av de stora fördelarna med lasersvetsning är dess mångsidighet.
Den kan användas för att svetsa inte bara metaller som aluminium, koppar och rostfritt stål utan även en rad andra material.
Inklusive vissa termoplaster, glas och kompositer.
Detta gör den användbar inom en mängd olika branscher, från biltillverkning till elektronik och till och med produktion av medicintekniska produkter.
Vad är lasersvetsning? [Del 2]
Representationen av den banbrytande framtiden
Lasersvetsning är en banbrytande teknik som använder en högenergilaserstråle för att exakt sammanfoga material, vanligtvis metaller, genom att smälta dem vid kontaktpunkten.
Denna process skapar en stark och hållbar bindning med minimal deformation jämfört med traditionella svetsmetoder.
Den är snabb, effektiv och kan producera högkvalitativa resultat.
Hjärtat i lasersvetsning
Kärnan i lasersvetsning är själva laserstrålen, som genererar enorm värme.
När lasern fokuseras på en metallyta smälter den materialet och bildar en liten smältpöl.
Denna pool stelnar snabbt, vanligtvis inom millisekunder, när lasern rör sig bort, vilket resulterar i en stark förbindelse mellan delarna.
Processen är noggrant kontrollerad, vilket innebär att endast de områden som svetsas påverkas, vilket i stort sett lämnar resten av materialet opåverkat.
Förstå lasersvetsning
Ett enkelt sätt att förstå lasersvetsning är att tänka sig ett förstoringsglas som fokuserar solens strålar på en liten fläck.
Precis som det fokuserade ljuset kan smälta ett papper, fokuserar laserstrålen intensiv energi på en metallyta.
Vilket får den att smälta och i vissa fall till och med förångas.
Effektdensitet vid laserstrålesvetsning
Laserns effekt mäts i termer av effekttäthet.
Vilket är otroligt högt – upp till miljontals watt per kvadratcentimeter.
Ju större laserns effekt är, desto snabbare kan svetsprocessen gå och desto djupare kan värmen tränga in i materialet.
Emellertid driver högre lasereffekt också upp kostnaden för utrustningen.
Vilket gör det till en viktig faktor när man beaktar maskinens totala kostnad.
Nybörjare inom lasersvetsning och handhållen lasersvetsning?
Vi kan hjälpa till!
Varför är fiberlaser bäst för lasersvetsning?
Förklaring av några vanliga typer av lasrar vid lasersvetsning
Varje lasertyp har sina styrkor och svagheter, vilket gör dem lämpliga för olika tillämpningar inom lasersvetsning.
Fiberlasrar är de mest mångsidiga och effektiva, särskilt för metallsvetsning.
Medan CO2-lasrar är användbara för cirkulära arbetsstycken men kräver mer underhåll.
Nd:YAG-lasrar är idealiska för specifika uppgifter som mögelreparationer, men deras låga energieffektivitet och höga underhållskostnader kan vara begränsande.
Slutligen erbjuder diodlasrar utmärkt energieffektivitet men är mindre effektiva när hög precision krävs.
Fiberlasersvetsning: Mest populär och beprövad
Fiberlasrar är för närvarande den mest populära och beprövade tekniken för lasersvetsning.
De är kända för sin höga energieffektivitet, runt 30 %.
Vilket bidrar till bättre värmehantering och lägre driftskostnader.
Den infraröda våglängden som avges av fiberlasrar absorberas väl av de flesta metaller.
Vilket gör dem mycket effektiva för en mängd olika svetsuppgifter.
En av de största fördelarna med fiberlasrar är deras förmåga att generera och styra laserstrålen genom en fiberoptisk kabel.
Detta möjliggör hög strålkvalitet, ökad precision och högre energitäthet, vilket resulterar i bra inträngningsdjup vid svetsning.
Dessutom har fiberlasrar minimal användning av förbrukningsvaror, vilket minskar underhållskostnader och komplexitet.
De kan också enkelt integreras med robotar eller CNC-maskiner, vilket gör dem mycket mångsidiga i industriella miljöer.
En annan fördel är att det i princip inte finns någon gräns för fiberlasrarnas effekt, vilket möjliggör högpresterande svetsning även på tjocka material.
CO2-laser: Utmärkt för vissa tillämpningar
CO2-lasrar var den första typen av laser som användes för industriell lasersvetsning och används fortfarande i vissa tillämpningar.
Dessa lasrar avger en gasbaserad laserstråle som inte kan styras genom fiberoptik.
Vilket resulterar i lägre strålkvalitet jämfört med fiberlasrar.
Detta gör dem mindre exakta för vissa svetsapplikationer.
CO2-lasrar används vanligtvis för svetsning av cirkulära arbetsstycken eftersom lasern kan fixeras i position medan arbetsstycket roterar.
De kräver dock mer underhåll på grund av det frekventa behovet av förbrukningsvaror som speglar och gaser.
Med en genomsnittlig energieffektivitet på cirka 20 % är CO2-lasrar inte lika energieffektiva som fiberlasrar.
Vilket resulterar i högre driftskostnader.
Nd:YAG-laser: Beprövad med begränsningar
Nd:YAG-lasrar (neodymdopade yttriumaluminiumgranat) är en beprövad teknik inom lasersvetsning
Men de kommer med vissa begränsningar.
De har låg energieffektivitet, vanligtvis runt 5 %.
Vilket leder till problem med värmehantering och högre driftskostnader.
En av styrkorna med Nd:YAG-lasrar är deras förmåga att styra laserstrålen med hjälp av fiberoptik, vilket förbättrar strålkvaliteten.
Det är dock fortfarande svårt att fokusera laserstrålen på en liten fläck, vilket begränsar deras precision i vissa tillämpningar.
Nd:YAG-lasrar används ofta för specifika uppgifter som mögelreparationer, där ett större fokus är acceptabelt.
De har också höga underhållskostnader, eftersom förbrukningsvaror som speglar och lampor behöver bytas ut regelbundet.
Diodlaser: Svår att fokusera på grund av dålig strålkvalitet
Diodlasrar blir allt vanligare i tillämpningar som kräver hög energieffektivitet (cirka 40 %).
Denna höga effektivitet leder till bättre värmehantering och lägre driftskostnader jämfört med vissa andra lasertyper.
En av de största nackdelarna med diodlasrar är dock att deras strålkvalitet är mycket dålig.
Vilket gör det svårt att fokusera lasern på en liten fläckstorlek.
Detta begränsar deras precision i vissa svetsapplikationer.
Trots detta är diodlasrar fortfarande användbara för vissa material, särskilt plast, och kan användas effektivt i dessa tillämpningar.
Vill du komma igång med en handhållen fiberlasersvetsmaskin?
Lednings- och nyckelhålslasersvetsning
Förstå vanliga svetstekniker
Lasersvetsning kan delas in i två huvudtyper: ledningssvetsning och nyckelhålssvetsning.
Dessa två processer skiljer sig åt i hur lasern interagerar med materialet och de resultat de producerar.
Viktiga skillnader
Svetskvalitet
Ledningssvetsning ger vanligtvis renare resultat med mindre stänk och färre defekter, medan nyckelhålssvetsning kan orsaka mer stänk, porositet och en större värmepåverkad zon.
Svetsvärmefördelning
Ledningssvetsning fördelar värmen jämnt i alla riktningar, medan nyckelhålssvetsning fokuserar värmen i en smalare, vinkelrät riktning, vilket leder till djupare penetration.
Svetshastighet
Nyckelhålssvetsning är snabbare, vilket gör den lämplig för storskalig produktion, medan ledningssvetsning är långsammare men ger mer precision.
Ledningssvetsning
Ledningssvetsning är en skonsammare och långsammare process. I denna metod smälter laserstrålen metallens yta.
Vilket får metallen att nå sin smälttemperatur (den punkt där den övergår till vätska).
Men gå inte längre än så till förångningstemperaturen (där metallen skulle omvandlas till gas).
Värmen fördelas jämnt i hela materialet, vilket innebär att värmeöverföringen sker i alla riktningar inom metallen.
Eftersom konduktionssvetsning smälter materialet mer gradvis ger det resultat av högre kvalitet.
Detta inkluderar minimalt stänk (de små dropparna av smält material som kan läcka ut under svetsning) och låga ångor, vilket gör processen renare.
Men eftersom det är långsammare används ledningssvetsning vanligtvis för applikationer som kräver precision och högkvalitativa fogar snarare än hastighet.
Nyckelhålssvetsning
Nyckelhålssvetsning är å andra sidan en snabbare och mer aggressiv process.
I den här metoden smälter och förångar laserstrålen metallen, vilket skapar ett litet, djupt hål eller nyckelhål i materialet.
Laserns intensiva värme gör att metallen når både sin smälttemperatur och förångningstemperatur.
Med en del av den smälta pölen som förvandlas till gas.
Eftersom materialet förångas överförs värmen mer vinkelrätt mot laserstrålen, vilket resulterar i en djupare och smalare svetsbassäng.
Denna process är mycket snabbare än ledningssvetsning, vilket gör den idealisk för produktionslinjer med hög volym.
Den snabba och intensiva värmen kan dock orsaka stänk, och den snabba smältningen kan också leda till porositet (små gasbubblor som fångas inuti svetsen).
Och en större värmepåverkad zon (HAZ) (området kring svetsen som förändras av värmen).
Vill du veta vilken som är rätt svetsteknik?
För din applikation och ditt företag?
Från engagerande videor till informativa artiklar
TIG-svetsning kontra lasersvetsning: Vilken är bättre?
Publiceringstid: 25 dec 2024