Mis on laserkeevitus ja kuidas see töötab?

Kuidas laserkeevitus töötab

Laserkeevitus kasutab kontsentreeritud soojust materjalide sulatamiseks ja sulatamiseks liitekohas:

• Protsess : laserkiir edastab intensiivse, keskendunud energia väikesele alale, luues sulabasseini, mis tahkub tugevaks sidemeks

• Võtmeaugu efekt : piisava võimsuse korral aurustab tala materjali, moodustades 'lukuaugu' – auruõõnsuse, mis võimaldab sügavamat tungimist ja stabiliseerib keevisvanni.

• Täpsuse eelis : minimaalne soojuse levik vähendab moonutusi ja säilitab materjali omadused

Kriitilised parameetrid : lainepikkus, võimsus ja fookus määravad läbitungimissügavuse ja keevisõmbluse omadused

Laseritüübid keevitamiseks

Laseri	tüübiomaduste	rakendustes
C ₂ Laserid	Lainepikkus 10,6 μm, suur võimsus, peeglipõhine tarnimine	Paksu metalli keevitamine ja lõikamine
Kiudlaserid	~1μm lainepikkusega, kompaktne, tõhus	Peened ja täpsed keevitustööd
Nd:YAG laserid	Tahkis, peaaegu infrapuna	Väikesed osad ja õrnad materjalid
Dioodlaserid	Kompaktne, energiasäästlik	Väikese võimsusega keevitamine ja pinnatöötlus

Valik sõltub materjali omadustest, paksusest ja nõutavast täpsusest

Laserkeevitussüsteemi komponendid

Laseri allikas: genereerib laserkiire (CO2 laser, kiudlaser või tahkislaser)

Beam Delivery System: valgusvihu juht, mis koosneb peeglitest, läätsedest või optilistest kiududest

Positsioneerimissüsteem: kinnitusseade või robotkäsi detailide täpseks positsioneerimiseks

Juhtseade: reguleerib võimsust, fookust ja liikumisparameetreid

Kaitsegaas: Hoiab ära keevisvanni oksüdeerumise ja saastumise

Integreeritud süsteem tagab stabiilsed, usaldusväärsed ja kvaliteetsed ühendused tänu protsessi täpsele juhtimisele.

Keevitustehnikad

Juhtiv keevitamine

• Mehhanism : Pinna sulamine soojusjuhtivuse teel ilma võtmeaukude moodustumiseta

• Omadused : Madal läbitung, väike moonutus, siledad keevisõmblused

• Kasutusalad : õhukesed materjalid, õrnad komponendid

Võtmeaugu keevitamine

• Mehhanism : Suure võimsusega aurustamine loob sügavale tungiva võtmeaugu

• Omadused : Sügavad keevisõmblused, tugevad ühendused, vajalik parameetrite täpne kontroll

• Kasutusalad : paksud materjalid, kõrge tugevuse nõuded

Hübriidlaserkeevitus

• Kombinatsioon : Laserkeevitus + kaarkeevitus (MIG/TIG)

• Eelised :

• Täiustatud lünkade ületamise võime

• Suurenenud keevituskiirus

• Parem liite kvaliteet keerukate konfiguratsioonide jaoks

• Kasutusalad : autotööstus, rasketööstus

Tööstusrakendused

Meditsiiniseadmete tootmine

• Komponendid : Kirurgilised instrumendid, implantaadid, diagnostikaseadmed

• Materjalid : roostevaba teras, titaan, koobalt-kroomisulamid

• Eelised :

• Patsiendi ohutuse seisukohalt olulised saastevabad liigesed

• Miniatuursete komponentide mikrokeevitusvõimalus

• Automaatne järjepidevus kõrge töökindlusega seadmete jaoks

Laserkeevituse eelised

Täpsus ja täpsus

• Mikronitasemel keevisõmbluse laiuse juhtimine

• Keerulised mustrid ja raskesti ligipääsetavad alad

• Ühtlane partii kvaliteet minimaalse materjalijäätmetega

Kiirus ja tõhusus

• Kiire töötlemine võrreldes tavapäraste meetoditega

• Sobib suuremahuliseks automatiseeritud tootmiseks

• Vähendatud tööjõukulud ja inimlikud vead

Minimaalne termiline mõju

• Väike kuumusest mõjutatud tsoon (HAZ)

• Madal moonutus säilitab detaili geomeetria

• Vähendatud keevitusjärgse töötlemise nõuded

Näpunäide : tasakaalustage kiiruse ja kuumuse reguleerimise parameetrid, et saavutada oma konkreetsete materjalide jaoks optimaalsed, moonutusteta ühendused

Väljakutsed ja piirangud

Kõrge esialgne investeering

• Märkimisväärsed kulud seadmetele ja infrastruktuurile

• Spetsiaalsed koolitusnõuded operaatoritele

• Hooldus- ja remondikulud

• Kaalutlus : sobib rohkem suure mahuga või täppiskriitiliste rakenduste jaoks

Materjali piirangud

• Peegeldavad materjalid : Vask ja alumiinium võivad peegeldada kiirte energiat

• Kõrge soojusjuhtivus : kiire soojuse hajumine seab väljakutse keevisõmbluse stabiilsusele

• Plastid/komposiidid : Termilise lagunemise oht

• Pinna tundlikkus : nõuab põhjalikku puhastamist ja ettevalmistamist

• Näpunäide : hinnake materjalide ühilduvust ja tootmismahtu, et teha kindlaks, kas laserkeevitus õigustab teie rakenduse jaoks tehtud investeeringut

  
  

  Välised lingid

• kahekiireline laserkeevitus; uurimisartikkel ajakirjast 2002 Welding Journal Arhiveeritud 2021-04-10 kell Waybacki masin

• Keevisõmbluse morfoloogia ja termiline modelleerimine kahekiirlaseriga keevitamisel; uurimisartikkel ajakirjast 2002 Welding Journal Arhiveeritud 2021-04-10 kell Waybacki masin