Lazer Kaynağınız İçin En İyi Gaz Karışımlarını Nasıl Seçersiniz?
Türleri, Faydaları ve Uygulamaları
Giriiş:
Başlamadan Önce Bilmeniz Gereken Önemli Noktalar
Lazer kaynağı, iş parçasının malzemesini eritmek için lazer ışını kullanan ve soğuduktan sonra kaynak oluşturan yüksek hassasiyetli bir kaynak yöntemidir. Lazer kaynağında gaz önemli bir rol oynar.
Koruyucu gaz, yalnızca kaynak dikişinin oluşumunu, kaynak dikişinin kalitesini, kaynak dikişinin nüfuz derinliğini ve nüfuz genişliğini etklemekle kalmaz, aynı zamanda lazer kaynağının kalitesini ve verimliliğini de doğrudan etkiler.
Lazer kaynak işlemi için hangi gazlara ihtiyaç duyulur?Bu makale, aşağıdaki konuları derinlemesine inceleyecektir:Lazer kaynak gazlarının önemiKullanılan gazlar ve bunların ne işe yaradıkları.
Ayrıca tavsiye edeceğiz.en iyi lazer kaynak makinesiİhtiyaçlarınız için.
Lazer kaynağı için neden gaz gereklidir?
Lazer Işın Kaynağı
Lazer kaynak işlemi sırasında, yüksek enerji yoğunluğuna sahip bir lazer ışını, iş parçasının kaynak yapılacak bölgesine odaklanır.
İş parçasının yüzey malzemesinin anında erimesine neden olur.
Lazer kaynağı sırasında kaynak bölgesini korumak için gaz gereklidir.
Sıcaklığı kontrol edin, kaynak kalitesini iyileştirin ve optik sistemi koruyun.
Verimli bir sistem sağlamak için uygun gaz türünü ve tedarik parametrelerini seçmek önemli faktörlerdir.
Ayrıca, istikrarlı lazer kaynak işlemi ve yüksek kaliteli kaynak sonuçları elde edilir.
1. Kaynak Alanlarının Korunması
Lazer kaynak işlemi sırasında, kaynak yapılacak bölge dış ortama maruz kalır ve havadaki oksijen ve diğer gazlardan kolayca etkilenir.
Oksijen, kaynak kalitesinin düşmesine ve gözeneklerin ve kalıntıların oluşmasına yol açabilecek oksidasyon reaksiyonlarını tetikler. Kaynak bölgesine genellikle argon gibi inert bir gaz verilerek kaynak, oksijen kontaminasyonundan etkili bir şekilde korunabilir.
2. Isı Kontrolü
Gaz seçimi ve temini, kaynak bölgesinin sıcaklığının kontrol edilmesine yardımcı olabilir. Gaz akış hızı ve türü ayarlanarak, kaynak bölgesinin soğuma hızı etkilenebilir. Bu, kaynak sırasında ısıdan etkilenen bölgeyi (HAZ) kontrol etmek ve termal deformasyonu azaltmak için önemlidir.
3. Geliştirilmiş Kaynak Kalitesi
Oksijen veya azot gibi bazı yardımcı gazlar, kaynakların kalitesini ve performansını artırabilir. Örneğin, oksijen eklenmesi kaynağın nüfuziyetini artırabilir ve kaynak hızını yükseltebilir, aynı zamanda kaynağın şeklini ve derinliğini de etkileyebilir.
4. Gaz Soğutma
Lazer kaynak işleminde, kaynak bölgesi genellikle yüksek sıcaklıklara maruz kalır. Gaz soğutma sistemi kullanmak, kaynak bölgesinin sıcaklığını kontrol etmeye ve aşırı ısınmayı önlemeye yardımcı olabilir. Bu, kaynak bölgesindeki termal stresi azaltmak ve kaynak kalitesini iyileştirmek için çok önemlidir.
Otomatik Lazer Işın Kaynağı
5. Optik Sistemlerin Gazdan Korunması
Lazer ışını, optik bir sistem aracılığıyla kaynak yapılacak alana odaklanır.
Lehimleme işlemi sırasında, erimiş malzeme ve oluşan aerosoller optik bileşenleri kirletebilir.
Kaynak bölgesine gaz verilmesiyle kontaminasyon riski azaltılır ve optik sistemin ömrü uzatılır.
Lazer kaynak işleminde hangi gazlar kullanılır?
Lazer kaynak işleminde, gaz kaynak plakasından havayı izole ederek hava ile reaksiyona girmesini önler. Bu sayede metal plakanın kaynak yüzeyi daha beyaz ve daha güzel olur. Gaz kullanımı ayrıca mercekleri kaynak tozundan da korur. Genellikle aşağıdaki gazlar kullanılır:
1. Koruyucu Gaz:
Koruyucu gazlar, bazen "inert gazlar" olarak da adlandırılır, lazer kaynak işleminde önemli bir rol oynar. Lazer kaynak işlemlerinde kaynak havuzunu korumak için genellikle inert gazlar kullanılır. Lazer kaynağında yaygın olarak kullanılan koruyucu gazlar arasında argon ve neon bulunur. Fiziksel ve kimyasal özellikleri farklı olduğundan, kaynak üzerindeki etkileri de farklıdır.
Koruyucu Gaz:Argon
Argon, en yaygın kullanılan inert gazlardan biridir.
Lazerin etkisi altında yüksek oranda iyonlaşma gösterir; bu da plazma bulutlarının oluşumunun kontrol edilmesine elverişli değildir ve lazerlerin etkin kullanımını belirli ölçüde etkileyecektir.
Argonun inert yapısı, lehimleme işlemine dahil olmasını engellerken, aynı zamanda ısıyı iyi dağıtarak lehimleme bölgesindeki sıcaklığın kontrol edilmesine yardımcı olur.
Koruyucu Gaz:Neon
Neon, argon gibi inert bir gaz olarak sıklıkla kullanılır ve esas olarak kaynak alanını dış ortamdaki oksijen ve diğer kirleticilerden korumak için kullanılır.
Neonun tüm lazer kaynak uygulamaları için uygun olmadığını belirtmek önemlidir.
Esas olarak daha kalın malzemelerin kaynaklanması veya daha derin kaynak dikişlerinin gerektiği gibi bazı özel kaynak işlerinde kullanılır.
2. Yardımcı Gaz:
Lazer kaynak işlemi sırasında, ana koruyucu gaza ek olarak, kaynak performansını ve kalitesini artırmak için yardımcı gazlar da kullanılabilir. Aşağıda lazer kaynakta yaygın olarak kullanılan bazı yardımcı gazlar yer almaktadır.
Yardımcı Gaz:Oksijen
Oksijen, kaynak işlemi sırasında ısıyı ve kaynak derinliğini artırmak için yaygın olarak kullanılan bir yardımcı gazdır.
Oksijen eklemek kaynak hızını ve nüfuziyetini artırabilir, ancak aşırı oksijenin oksidasyon sorunlarına yol açmasını önlemek için dikkatlice kontrol edilmesi gerekir.
Yardımcı Gaz:Hidrojen/Hidrojen Karışımı
Hidrojen, kaynak kalitesini artırır ve gözenek oluşumunu azaltır.
Argon ve hidrojen karışımları, paslanmaz çelik kaynağı gibi bazı özel uygulamalarda kullanılır. Karışımın hidrojen içeriği tipik olarak %2 ile %15 arasında değişir.
Koruyucu Gaz:Azot
Azot, lazer kaynak işleminde sıklıkla yardımcı gaz olarak da kullanılır.
Azotun iyonlaşma enerjisi orta düzeydedir, argondan daha yüksek, hidrojenden ise daha düşüktür.
İyonlaşma derecesi genellikle lazerin etkisi altındadır. Bu sayede plazma bulutlarının oluşumu daha iyi azaltılabilir, daha yüksek kaliteli kaynaklar ve görünüm sağlanabilir ve oksijenin kaynaklar üzerindeki etkisi azaltılabilir.
Azot ayrıca kaynak bölgesinin sıcaklığını kontrol etmek ve kabarcık ve gözenek oluşumunu azaltmak için de kullanılabilir.
Koruyucu Gaz:Helyum
Helyum, düşük ısı iletkenliğine sahip olması ve kolayca iyonlaşmaması nedeniyle genellikle yüksek güçlü lazer kaynaklarında kullanılır; bu da lazerin sorunsuz bir şekilde geçmesine ve ışın enerjisinin herhangi bir engel olmadan iş parçası yüzeyine ulaşmasına olanak tanır.
Daha yüksek güçte kaynak yapmaya elverişlidir. Helyum ayrıca kaynak kalitesini iyileştirmek ve kaynak sıcaklıklarını kontrol etmek için de kullanılabilir. Lazer kaynağında kullanılan en etkili koruyucu gazdır, ancak nispeten pahalıdır.
3. Soğutma Gazı:
Lazer kaynak işlemi sırasında kaynak bölgesinin sıcaklığını kontrol etmek, aşırı ısınmayı önlemek ve kaynak kalitesini korumak için genellikle soğutma gazı kullanılır. Aşağıda yaygın olarak kullanılan bazı soğutma gazları verilmiştir:
Soğutma Gazı/Ortamı:su
Su, lazer jeneratörlerini ve lazer kaynak optik sistemlerini soğutmak için sıklıkla kullanılan yaygın bir soğutma ortamıdır.
Su soğutma sistemleri, lazer ışınının kararlılığını ve performansını sağlamak için lazer jeneratörünün ve optik bileşenlerin sabit bir sıcaklıkta tutulmasına yardımcı olabilir.
Soğutma Gazı/Ortamı:Atmosferik Gazlar
Bazı lazer kaynak işlemlerinde, soğutma amacıyla ortam atmosferindeki gazlar kullanılabilir.
Örneğin, bir lazer jeneratörünün optik sisteminde, çevredeki atmosfer gazı soğutma etkisi sağlayabilir.
Soğutma Gazı/Ortamı:İnert Gazlar
Argon ve azot gibi inert gazlar da soğutma gazı olarak kullanılabilir.
Daha düşük ısı iletkenliğine sahiptirler ve kaynak bölgesinin sıcaklığını kontrol etmek ve ısıdan etkilenen bölgeyi (HAZ) azaltmak için kullanılabilirler.
Soğutma Gazı/Ortamı:Sıvı Azot
Sıvı azot, son derece yüksek güçlü lazer kaynak işlemleri için kullanılabilen, son derece düşük sıcaklıkta bir soğutma ortamıdır.
Son derece etkili bir soğutma sağlar ve kaynak bölgesinde sıcaklık kontrolünü garanti eder.
4. Karışık Gaz:
Kaynak işleminde, kaynak hızı, nüfuz derinliği ve ark kararlılığı gibi çeşitli yönleri optimize etmek için genellikle gaz karışımları kullanılır. İki ana gaz karışımı türü vardır: ikili ve üçlü karışımlar.
İkili Gaz Karışımları:Argon + Oksijen
Argon gazına az miktarda oksijen eklemek, ark kararlılığını artırır, kaynak havuzunu inceltir ve kaynak hızını yükseltir. Bu karışım genellikle karbon çeliği, düşük alaşımlı çelik ve paslanmaz çelik kaynaklarında kullanılır.
İkili Gaz Karışımları:Argon + Karbondioksit
Argona CO₂ eklenmesi, kaynak mukavemetini ve korozyon direncini artırırken sıçramayı azaltır. Bu karışım genellikle karbon çeliği ve paslanmaz çeliğin kaynaklanmasında kullanılır.
İkili Gaz Karışımları:Argon + Hidrojen
Hidrojen, ark sıcaklığını artırır, kaynak hızını iyileştirir ve kaynak hatalarını azaltır. Özellikle nikel bazlı alaşımların ve paslanmaz çeliğin kaynaklanmasında faydalıdır.
Üçlü Gaz Karışımları:Argon + Oksijen + Karbondioksit
Bu karışım, argon-oksijen ve argon-CO₂ karışımlarının avantajlarını bir araya getirir. Sıçramayı azaltır, kaynak havuzunun akışkanlığını artırır ve kaynak kalitesini iyileştirir. Çeşitli kalınlıklardaki karbon çeliği, düşük alaşımlı çelik ve paslanmaz çeliğin kaynaklanmasında yaygın olarak kullanılır.
Üçlü Gaz Karışımları:Argon + Helyum + Karbondioksit
Bu karışım, ark kararlılığını artırmaya, kaynak havuzu sıcaklığını yükseltmeye ve kaynak hızını iyileştirmeye yardımcı olur. Kısa devre ark kaynağında ve ağır kaynak uygulamalarında kullanılır ve oksidasyon üzerinde daha iyi kontrol sağlar.
Farklı Uygulamalarda Gaz Seçimi
El Tipi Lazer Kaynak
Lazer kaynak uygulamalarında, uygun gaz seçimi çok önemlidir çünkü farklı gaz kombinasyonları farklı kaynak kalitesi, hızı ve verimliliği sağlayabilir. İşte, özel uygulamanız için doğru gazı seçmenize yardımcı olacak bazı kılavuzlar:
Kaynak Malzemesinin Türü:
Paslanmaz çeliktipik olarak kullanırArgon veya Argon/Hidrojen Karışımı.
Alüminyum ve Alüminyum Alaşımlarısık sık kullanırSaf Argon.
Titanyum Alaşımlarısık sık kullanırAzot.
Yüksek Karbonlu Çeliklersık sık kullanırYardımcı gaz olarak oksijen.
Kaynak Hızı ve Nüfuz Etme Derinliği:
Daha yüksek kaynak hızı veya daha derin kaynak nüfuzu gerekiyorsa, gaz kombinasyonu ayarlanabilir. Oksijen eklenmesi genellikle hızı ve nüfuzu artırır, ancak oksidasyon sorunlarını önlemek için dikkatlice kontrol edilmesi gerekir.
Isıdan Etkilenen Bölgenin (HAZ) Kontrolü:
Temizlenecek malzemeye bağlı olarak, temizleme işlemi sırasında özel işlem gerektiren tehlikeli atıklar oluşabilir. Bu durum, lazerle temizleme işleminin toplam maliyetini artırabilir.
Kaynak Kalitesi:
Bazı gaz kombinasyonları kaynakların kalitesini ve görünümünü iyileştirebilir. Örneğin, nitrojen daha iyi bir görünüm ve yüzey kalitesi sağlayabilir.
Gözenek ve Kabarcık Kontrolü:
Çok yüksek kaliteli kaynak gerektiren uygulamalarda, gözenek ve kabarcık oluşumuna özel dikkat gösterilmelidir. Doğru gaz seçimi, bu kusurların riskini azaltabilir.
Ekipman ve Maliyet Hususları:
Gaz seçimi, ekipman türü ve maliyetten de etkilenir. Bazı gazlar özel tedarik sistemleri veya daha yüksek maliyetler gerektirebilir.
Belirli uygulamalar için, profesyonel tavsiye almak ve kaynak işlemini optimize etmek amacıyla bir kaynak mühendisi veya profesyonel lazer kaynak ekipmanı üreticisiyle çalışılması önerilir.
Son gaz kombinasyonu seçilmeden önce genellikle bazı denemeler ve optimizasyonlar yapılması gerekir.
Uygulamaya bağlı olarak, en uygun kaynak koşullarını bulmak için farklı gaz kombinasyonları ve parametreler denenebilir.
El Tipi Lazer Kaynak Makinesi Hakkında Bilmeniz Gerekenler
Önerilen Lazer Kaynak Makinesi
Metal işleme ve malzeme işleme görevlerinizi optimize etmek için doğru ekipmanı seçmek çok önemlidir. MimoWork Laser aşağıdaki ekipmanı önermektedir:El Tipi Lazer Kaynak MakinesiHassas ve verimli metal birleştirme için.
Çeşitli Kaynak Uygulamaları için Yüksek Kapasite ve Güç
2000W el tipi lazer kaynak makinesi, küçük boyutuna rağmen üstün kaynak kalitesiyle öne çıkar.
Stabil bir fiber lazer kaynağı ve ona bağlı fiber kablo, güvenli ve istikrarlı bir lazer ışını iletimi sağlar.
Yüksek güç sayesinde, lazer kaynak deliği mükemmelleştirilebilir ve kalın metallerde bile kaynak bağlantısının daha sağlam olmasını sağlar.
Kompakt ve küçük bir makine görünümüne sahip olan taşınabilir lazer kaynak makinesi, her açıdan ve yüzeyde çoklu lazer kaynak uygulamaları için hafif ve kullanışlı olan hareketli el tipi lazer kaynak tabancasıyla donatılmıştır.
İsteğe bağlı çeşitli lazer kaynak nozulları ve otomatik tel besleme sistemleri, lazer kaynak işlemini kolaylaştırır ve yeni başlayanlar için de uygun hale getirir.
Yüksek hızlı lazer kaynak, mükemmel bir lazer kaynak etkisi sağlarken üretim verimliliğinizi ve çıktınızı önemli ölçüde artırır.
Özetleyin
Özetle, lazer kaynağı, kaynak alanlarını korumak, sıcaklığı kontrol etmek, kaynak kalitesini iyileştirmek ve optik sistemleri korumak için gaz kullanımını gerektirir. Uygun gaz türlerinin ve besleme parametrelerinin seçimi, verimli ve istikrarlı bir lazer kaynak işlemi sağlamak ve yüksek kaliteli kaynak sonuçları elde etmek için önemli bir faktördür. Farklı malzemeler ve uygulamalar, belirli kaynak gereksinimlerini karşılamak için farklı türler ve karışım oranları gerektirebilir.
Bugün bizimle iletişime geçin.Lazer kesicilerimiz ve bunların kesim üretim sürecinizi nasıl optimize edebileceği hakkında daha fazla bilgi edinmek için.
İlgili Bağlantılar
Lazer kaynak makineleri hakkında herhangi bir fikriniz var mı?
Yayın tarihi: 13 Ocak 2025