Што такое лазерная зварка і як яна працуе?

Як працуе лазерная зварка

Лазерная зварка выкарыстоўвае канцэнтраванае цяпло для плаўлення і сплавлення матэрыялаў у месцы злучэння:

• Працэс : лазерны прамень забяспечвае інтэнсіўную, сфакусаваную энергію на невялікай плошчы, ствараючы расплаўлены басейн, які застывае ў моцную сувязь

• Эфект замочнай свідравіны : пры дастатковых узроўнях магутнасці прамень выпарае матэрыял, утвараючы «замочную свідравіну» - паравую паражніну, якая забяспечвае больш глыбокае пранікненне і стабілізуе зварачную ванну

• Перавага дакладнасці : мінімальнае распаўсюджванне цяпла памяншае скажэнні і захоўвае ўласцівасці матэрыялу

Крытычныя параметры : Даўжыня хвалі, магутнасць і фокус вызначаюць глыбіню пранікнення і характарыстыкі зварнога шва

Тыпы лазераў для

лазераў	прымянення тыпаў	зварачных
С ₂ Лазеры	Даўжыня хвалі 10,6 мкм, высокая магутнасць, люстраная дастаўка	Зварка і рэзка тоўстых металаў
Валаконныя лазеры	Даўжыня хвалі ~1 мкм, кампактны, эфектыўны	Выдатныя, дакладныя заданні па зварцы
Nd:YAG лазеры	Цвёрдацельны, блізкі інфрачырвоны	Дробныя дэталі і далікатныя матэрыялы
Дыёдныя лазеры	Кампактны, энергаэфектыўны	Маламагутная зварка і апрацоўка паверхні

Выбар залежыць ад уласцівасцяў матэрыялу, таўшчыні і неабходнай дакладнасці

Кампаненты сістэмы лазернай зваркі

Лазерная крыніца: генеруе лазерны прамень (CO2-лазер, валаконны або цвёрдацельны лазер)

Сістэма падачы прамяня: Накіроўвальнік прамяня, які складаецца з люстэркаў, лінзаў або аптычных валокнаў

Сістэма пазіцыянавання: прыстасаванне або рабатызаваная рука для дакладнага пазіцыянавання дэталяў

Блок кіравання: рэгулюе параметры магутнасці, факусоўкі і руху

Ахоўны газ: прадухіляе акісленне і забруджванне зварачнай ванны

Інтэграваная сістэма забяспечвае стабільныя, надзейныя і якасныя злучэнні дзякуючы дакладнаму кіраванню працэсам.

Тэхніка зваркі

Электронная зварка

• Механізм : плаўленне паверхні праз цеплаправоднасць без утварэння замочнай свідравіны

• Характарыстыкі : неглыбокае праварванне, нізкія скажэнні, гладкія зварныя швы

• Ужыванне : тонкія матэрыялы, далікатныя кампаненты

Зварка замочнай свідравіны

• Механізм : Высокая магутнасць выпарэння стварае глыбока пранікальную замочную свідравіну

• Характарыстыкі : глыбокія зварныя швы, трывалыя злучэнні, неабходны дакладны кантроль параметраў

• Ужыванне : тоўстыя матэрыялы, патрабаванні да высокай трываласці

Гібрыдная лазерная зварка

• Камбінацыя : Лазерная зварка + дугавая зварка (MIG/TIG)

• Перавагі :

• Палепшаная магчымасць пераадолення разрываў

• Падвышаная хуткасць зваркі

• Палепшаная якасць злучэння для складаных канфігурацый

• Ужыванне : аўтамабільная прамысловасць, цяжкая прамысловасць

Прамысловыя прымянення

Вытворчасць медыцынскіх вырабаў

• Кампаненты : хірургічныя інструменты, імплантаты, дыягнастычнае абсталяванне

• Матэрыялы : нержавеючая сталь, тытан, кобальта-хромавыя сплавы

• Перавагі :

• Суставы без забруджванняў важныя для бяспекі пацыента

• Магчымасць мікразваркі для мініяцюрных кампанентаў

• Аўтаматызаваная кансістэнцыя для высоканадзейных прылад

Перавагі лазернай зваркі

Дакладнасць і акуратнасць

• Кантроль шырыні шва на мікронным узроўні

• Складаныя ўзоры і цяжкадаступныя ўчасткі

• Нязменная якасць партыі з мінімальнымі адходамі

Хуткасць і эфектыўнасць

• Хуткая апрацоўка ў параўнанні са звычайнымі метадамі

• Падыходзіць для аўтаматызаванай вытворчасці вялікіх аб'ёмаў

• Зніжэнне працоўных выдаткаў і чалавечых памылак

Мінімальнае цеплавое ўздзеянне

• Малая зона цеплавога ўздзеяння (ЗТВ)

• Нізкія скажэнні захоўваюць геаметрыю дэталі

• Зніжэнне патрабаванняў да апрацоўкі пасля зваркі

Савет : збалансуйце параметры кантролю хуткасці і нагрэву, каб дасягнуць аптымальных злучэнняў без дэфармацыі для вашых канкрэтных матэрыялаў

Праблемы і абмежаванні

Высокія пачатковыя інвестыцыі

• Значныя выдаткі на абсталяванне і інфраструктуру

• Патрабаванні да спецыяльнай падрыхтоўкі аператараў

• Выдаткі на тэхнічнае абслугоўванне і рамонт

• Меркаванне : больш падыходзіць для вялікіх аб'ёмаў або важных для дакладнасці прыкладанняў

Матэрыяльныя абмежаванні

• Святлоадбівальныя матэрыялы : медзь і алюміній могуць адлюстроўваць энергію прамяня

• Высокая цеплаправоднасць : Хуткае рассейванне цяпла ставіць пад сумнеў стабільнасць зваркі

• Пластмасы/кампазіты : Рызыка тэрмічнай дэградацыі

• Адчувальнасць паверхні : Патрабуецца дбайная ачыстка і падрыхтоўка

• Парада : ацаніце сумяшчальнасць матэрыялаў і аб'ём вытворчасці, каб вызначыць, ці апраўдвае лазерная зварка інвестыцыі для вашага прымянення

  
  

  Знешнія спасылкі

• Двухпрамянёвая лазерная зварка; даследчы артыкул з Welding Journal 2002 г Заархівавана 10.04.2021 г Wayback Machine

• Марфалогія зварных швоў і тэрмічнае мадэляванне пры двухпрамянёвай лазернай зварцы; даследчы артыкул з Welding Journal 2002 г Заархівавана 10.04.2021 г Wayback Machine