Последна актуализация: 2022 г. от 4-минутно четене

Ръководство за основите на лазерното заваряване

Когато имате идея да закупите лазерна заваръчна машина, трябва да знаете основите на лазерната заваръчна машина, основните принципи, определението и как работи тя.

Ръководство за основите на лазерното заваряване

Основи на лазерното заваряване

Лазерното заваряване е безконтактен процес, който изисква достъп до зоната на заваряване от едната страна на заваряваните части.

• Заварката се образува, когато интензивната лазерна светлина бързо нагрява материала – обикновено това време се изчислява в милисекунди.

• Обикновено има 3 вида заварки:

– Режим на проводимост.

– Режим на проводимост/проникване.

– Режим на проникване или ключалка.

• Заваряването в режим на проводимост се извършва при ниска енергийна плътност, образувайки плитък и широк заваръчен шев.

• Режимът на проводимост/проникване се проявява при средна енергийна плътност и показва по-голямо проникване, отколкото режимът на проводимост.

• Заваряването с проникване или заваряване тип „ключова дупка“ се характеризира с дълбоки, тесни заваръчни шевове.

– В този режим лазерната светлина образува нишка от изпарен материал, известна като „ключова дупка“, която се простира в материала и осигурява канал за ефективното доставяне на лазерната светлина в него.

– Това директно доставяне на енергия в материала не разчита на проводимост за постигане на проникване и по този начин минимизира топлината в материала и намалява зоната на топлинно въздействие.

Кондуктивно заваряване

• Кондуктивното съединение описва семейство от процеси, при които лазерният лъч е фокусиран:

– Да се ​​получи плътност на мощността от порядъка на 10³ Wmm⁻²

– Слепва материала, за да създаде съединение без значително изпаряване.

• Кондуктивното заваряване има 2 режима:

– Директно отопление

– Пренос на енергия.

Директна топлина

• По време на директно нагряване,

– топлинният поток се определя от класическата топлопроводимост от повърхностен източник на топлина, а заварката се осъществява чрез стопяване на части от основния материал.

• Първите проводими заварки са направени в началото на 1-те години на миналия век, използвайки нискоенергийна импулсна рубинова и CO2 лазери за кабелни конектори.

• Заваръчни шевове с проводимост могат да се извършват в широка гама от метали и сплави под формата на телове и тънки листове в различни конфигурации.

- CO2 , Nd:YAG и диодни лазери с нива на мощност от порядъка на десетки ватове.

– Директно нагряване чрез CO2 Лазерният лъч може да се използва и за припокриващи и челни заварки в полимерни листове.

Трансмисионно заваряване

• Трансмисионното заваряване е ефикасен начин за свързване на полимери, които пропускат близкото инфрачервено лъчение на Nd:YAG и диодни лазери.

• Енергията се абсорбира чрез нови методи за междинна абсорбция.

• Композитните материали могат да се съединяват, при условие че термичните свойства на матрицата и армировката са сходни.

• Режимът на предаване на енергия при кондуктивно заваряване се използва с материали, които пропускат близко инфрачервено лъчение, по-специално полимери.

• Абсорбиращо мастило се поставя на границата на заварената фуга. Мастилото абсорбира енергията на лазерния лъч, която се провежда в ограничен слой околния материал, за да образува разтопен повърхностен филм, който се втвърдява като заварена фуга.

• Дебелосекционни припокриващи съединения могат да се правят без разтопяване на външните повърхности на съединението.

• Челните заварки могат да се извършат чрез насочване на енергията към линията на съединението под ъгъл през материал от едната страна на съединението или от единия край, ако материалът е силно пропусклив.

Лазерно запояване и твърдо заваряване

• При процесите на лазерно запояване и твърдо заваряване, лъчът се използва за разтопяване на пълнител, който омокря краищата на съединението, без да разтопява основния материал.

• Лазерното запояване започва да набира популярност в началото на 1980-те години на миналия век за свързване на изводите на електронни компоненти през отвори в печатни платки. Параметрите на процеса се определят от свойствата на материала.

Лазерно заваряване с проникване

• При висока плътност на мощността всички материали ще се изпарят, ако енергията може да бъде абсорбирана. По този начин, при заваряване по този начин, обикновено се образува отвор чрез изпаряване.

• Тази „дупка“ след това се пресича през материала, като разтопените стени се запечатват зад нея.

• Резултатът е това, което е известно като „заварка тип „ключова дупка“. Тя се характеризира с успоредностранна зона на сливане и тясна ширина.

Ефективност на лазерното заваряване

• Термин, който определя тази концепция за ефективност, е известен като „ефективност на присъединяване“.

• Ефективността на свързване не е истинска ефективност, тъй като се измерва в мерни единици (mm2 свързан /kJ доставено).

– Коефициент на полезно действие = Vt/P (реципрочна стойност на специфичната енергия при рязане), където V = скорост на преместване, mm/s; t = дебелина на заварения шев, mm; P = мощност на заваряване, KW.

Ефективност на присъединяването

• Колкото по-висока е стойността на ефективността на свързване, толкова по-малко енергия се изразходва за ненужно нагряване.

– Долна зона на термично въздействие (ЗТВ).

– По-ниско изкривяване.

• Съпротивителното заваряване е най-ефективно в това отношение, тъй като енергията на сливане и HAZ се генерира само на високосъпротивителния интерфейс, който ще се заварява.

• Лазерният и електронният лъч също имат добра ефективност и висока плътност на мощността.

Вариации на процеса

• Лазерно заваряване с добавена дъга.

– Дъгата от TIG горелка, монтирана близо до точката на взаимодействие на лазерния лъч, автоматично ще се фиксира върху генерираната от лазера гореща точка.

– Необходимата за това явление температура е с около 300°C над околната температура.

– Ефектът е или да се стабилизира дъга, която е нестабилна поради скоростта си на движение, или да се намали съпротивлението на дъга, която е стабилна.

– Заключването се случва само при дъги с нисък ток и следователно бавна катодна струя; т.е. за токове по-малки от 80A.

– Дъгата е от същата страна на детайла като лазера, което позволява удвояване на скоростта на заваряване за умерено увеличение на капиталовите разходи.

• Двулъчево лазерно заваряване

– Ако се използват едновременно 2 лазерни лъча, има възможност за контролиране на геометрията на заваръчната вана и формата на заваръчния шев.

– С помощта на 2 електронни лъча, ключалката може да бъде стабилизирана, което води до по-малко вълни върху заваръчната вана и осигурява по-добро проникване и форма на заваръчния шев.

– Ексимер и CO2 Комбинацията от лазерни лъчи показа подобрено свързване за заваряване на материали с висока отражателна способност, като алуминий или мед.

– Подобреното свързване се счита за обосновано главно поради:

• промяна на отражателната способност чрез повърхностни вълнички, причинени от ексимера.

• вторичен ефект, произтичащ от свързването чрез генерираната от ексимера плазма.

Допълнителна информация

Ръководство за материали за CNC рутер

2019-07-02Назад

Как работи лазерен заваръчен апарат?

2019-07-16Напред

Свързани насоки

Импулсен лазер срещу CW лазер за почистване и заваряване
2023-08-256-Minute Read

Импулсен лазер срещу CW лазер за почистване и заваряване

Какви са разликите между лазер с непрекъсната вълна и импулсен лазер за почистване и заваряване? Нека направим сравнение на импулсен лазер и CW лазер за метални съединения, отстраняване на ръжда, отстраняване на боя и премахване на покрития.

CNC обработка за производство на електрически превозни средства: Ръководство за индустрията | STYLECNC
2026-07-148-Minute Read

CNC обработка за производство на електрически превозни средства: Ръководство за индустрията | STYLECNC

Производството на електрически превозни средства се превърна в един от най-големите двигатели на търсенето на CNC машини извън аерокосмическата индустрия. Всяко електрическо превозно средство, слизащо от съвременна поточна линия, е преминало десетки пъти през фибролазерни резачки, CNC фрези, роботизирани заваръчни машини и прецизни обработващи центрове, преди да достигне до клиента. Това ръководство обхваща специфичните CNC процеси, свързани с производството на електрически превозни средства, частите, които всеки процес произвежда, материалите, които доминират в индустрията, и къде... STYLECNC Фибролазерни резачки, роботизирани заваръчни системи и ATC рутери се вписват във веригата за доставки на електрически превозни средства.

Хибридни адитивни и субтрактивни системи: Намалете отпадъците до 70%
2026-06-276-Minute Read

Хибридни адитивни и субтрактивни системи: Намалете отпадъците до 70%

Хибридни адитивни и субтрактивни системи се комбинират 3D Метален печат и CNC обработка в една машина. Те полагат материал, за да изградят детайл с почти чиста форма, след което го обработват с прецизно фрезоване в същата установка. Резултатът е от 55 до 70 процента по-малко разхищение на материал и от 65 до 80 процента по-кратки срокове за производство на сложни аерокосмически, медицински и инструментални части, тъй като няма нужда детайлът да се мести между отделни машини.

15 предимства на лазерната заваръчна машина
2022-05-173-Minute Read

15 предимства на лазерната заваръчна машина

Лазерното заваряване е един от важните аспекти на технологията за лазерна обработка на материали, като можете да получите следните 15 предимства от лазерната заваръчна машина.

Силни страни и ограничения на лазерното заваряване: Силно ли е?
2024-07-184-Minute Read

Силни страни и ограничения на лазерното заваряване: Силно ли е?

Тази статия ви разказва за определението, принципа, здравината, ограниченията, плюсовете и минусите на лазерното заваряване, както и за сравнението му с MIG и TIG заваръчни апарати.

Ръководство за лазерна микрообработка
2023-08-254-Minute Read

Ръководство за лазерна микрообработка

Лазерната микрообработка е вид технология за лазерно лъчева обработка (LBM) за глобално производство с лазерно рязане, лазерно маркиране, лазерно заваряване, лазерно гравиране, лазерна обработка на повърхности и лазерно... 3D отпечатване.

Публикувай отзив

Оценка от 1 до 5 звезди

Споделете мислите и чувствата си с другите

Кликнете, за да промените Captcha