5 Laser Welding Quality Problems & Solutions

5 ปัญหาและแนวทางแก้ไขด้านคุณภาพการเชื่อมด้วยเลเซอร์

รับมือกับสถานการณ์ต่างๆ ด้วยเครื่องเชื่อมเลเซอร์

ด้วยประสิทธิภาพสูง ความแม่นยำสูง ผลการเชื่อมที่ดีเยี่ยม การบูรณาการอัตโนมัติที่ง่าย และข้อดีอื่นๆ การเชื่อมด้วยเลเซอร์จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ และมีบทบาทสำคัญในการผลิตและการแป้งรูปโลหะในอุตสาหกรรมต่างๆ รวมถึงอุตสาหกรรมทางทหาร การแพทย์ การบินและอวกาศ ชิ้นส่วนรถยนต์ 3C โลหะแผ่นเครื่องจักรกล พลังงานใหม่ สุขภัณฑ์ และอุตสาหกรรมอื่นๆ

อย่างไรก็ตาม วิธีการเชื่อมใดๆ หากไม่เชี่ยวชาญหลักการและเทคโนโลยี ก็ย่อมจะทำให้เกิดข้อบกพร่องหรือผลิตภัณฑ์ที่ไม่สมบูรณ์ได้ การเชื่อมด้วยเลเซอร์ก็เช่นกัน การเข้าใจข้อบกพร่องเหล่านี้อย่างถ่องแท้ และเรียนรู้วิธีหลีกเลี่ยง จะช่วยให้การเชื่อมด้วยเลเซอร์มีประสิทธิภาพสูงสุด ส่งผลให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีรูปลักษณ์สวยงามและคุณภาพดี วิศวกรได้รวบรวมข้อบกพร่องในการเชื่อมที่พบบ่อยและวิธีแก้ไขจากประสบการณ์อันยาวนาน เพื่อเป็นข้อมูลอ้างอิงสำหรับเพื่อนร่วมงานในอุตสาหกรรม!

1. รอยแตก

รอยแตกที่เกิดขึ้นในการเชื่อมเลเซอร์แบบต่อเนื่องส่วนใหญ่เป็นรอยแตกที่เกิดจากความร้อน เช่น รอยแตกจากการตกผลึก รอยแตกจากการหลอมเหลว เป็นต้น สาเหตุหลักคือการเชื่อมจะเกิดแรงหดตัวมากก่อนที่จะแข็งตัวสมบูรณ์ การใช้เครื่องป้อนลวดหรือการอุ่นชิ้นงานก่อนเชื่อมสามารถลดหรือกำจัดรอยแตกที่เกิดขึ้นระหว่างการเชื่อมเลเซอร์ได้

2. รูพรุนในรอยเชื่อม

รูพรุนเป็นข้อบกพร่องที่เกิดขึ้นได้ง่ายในการเชื่อมด้วยเลเซอร์ โดยปกติแล้วบ่อหลอมเหลวของการเชื่อมด้วยเลเซอร์จะมีลักษณะลึกและแคบ และโลหะโดยทั่วไปจะนำความร้อนได้ดีและเร็วมาก ก๊าซที่เกิดขึ้นในบ่อหลอมเหลวไม่มีเวลาเพียงพอที่จะระเหยออกไปก่อนที่โลหะจะเย็นตัวลง กรณีเช่นนี้จึงทำให้เกิดรูพรุนได้ง่าย แต่เนื่องจากพื้นที่ความร้อนของการเชื่อมด้วยเลเซอร์มีขนาดเล็ก โลหะจึงสามารถเย็นตัวลงได้อย่างรวดเร็ว รูพรุนที่เกิดขึ้นในการเชื่อมด้วยเลเซอร์จึงมักมีขนาดเล็กกว่าการเชื่อมแบบดั้งเดิม การทำความสะอาดพื้นผิวชิ้นงานก่อนการเชื่อมสามารถลดแนวโน้มการเกิดรูพรุนได้ และทิศทางการเป่าลมก็มีผลต่อการเกิดรูพรุนเช่นกัน

3. การกระเด็น

หากเชื่อมชิ้นงานโลหะเร็วเกินไป โลหะเหลวที่อยู่ด้านหลังรูซึ่งชี้ไปยังจุดศูนย์กลางของการเชื่อมจะไม่มีเวลาที่จะกระจายตัว ทำให้เกิดการแข็งตัวที่ทั้งสองด้านของการเชื่อมและเกิดเป็นรอยกัดกร่อน หากช่องว่างระหว่างชิ้นงานสองชิ้นกว้างเกินไป จะมีโลหะหลอมเหลวไม่เพียงพอสำหรับการอุดรอยเชื่อม ทำให้เกิดรอยกัดกร่อนที่ขอบการเชื่อมเช่นกัน ในขั้นตอนสุดท้ายของการเชื่อมด้วยเลเซอร์ หากพลังงานลดลงเร็วเกินไป รูจะยุบตัวได้ง่ายและส่งผลให้เกิดข้อบกพร่องในการเชื่อมที่คล้ายกัน การตั้งค่าพลังงานและความเร็วในการเคลื่อนที่ที่สมดุลกันสำหรับการเชื่อมด้วยเลเซอร์สามารถแก้ปัญหาการเกิดรอยกัดกร่อนที่ขอบได้

4.อันเดอร์คัต

เศษโลหะกระเด็นจากการเชื่อมด้วยเลเซอร์ส่งผลกระทบอย่างร้ายแรงต่อคุณภาพพื้นผิวรอยเชื่อม และอาจปนเปื้อนและทำลายเลนส์ได้ เศษโลหะกระเด็นมีความสัมพันธ์โดยตรงกับความหนาแน่นของพลังงาน และสามารถลดลงได้โดยการลดพลังงานในการเชื่อมอย่างเหมาะสม หากการแทรกซึมไม่เพียงพอ สามารถลดความเร็วในการเชื่อมได้

5. การยุบตัวของแอ่งหลอมเหลว

หากความเร็วในการเชื่อมช้าเกินไป บ่อหลอมจะกว้างและใหญ่ขึ้น ปริมาณโลหะหลอมเหลวจะเพิ่มขึ้น และแรงตึงผิวจะรักษาระดับโลหะเหลวที่มีน้ำหนักมากได้ยาก ทำให้จุดศูนย์กลางของรอยเชื่อมยุบตัวลง เกิดการทรุดตัวและเป็นหลุม ในขณะนี้ จำเป็นต้องลดความหนาแน่นของพลังงานลงอย่างเหมาะสมเพื่อหลีกเลี่ยงการทรุดตัวของบ่อหลอม