Kas ir lāzermetinātājs un kā tas darbojas?

Kā darbojas lāzermetināšana

Lāzermetināšana izmanto koncentrētu siltumu, lai izkausētu un sakausētu materiālus savienojuma vietā:

• Process : lāzera stars piegādā intensīvu, fokusētu enerģiju nelielā laukumā, izveidojot izkusušu baseinu, kas sacietē spēcīgā saitē.

• Atslēgas cauruma efekts : ar pietiekamu jaudas līmeni stars iztvaiko materiālu, veidojot 'atslēgas caurumu' - tvaika dobumu, kas nodrošina dziļāku iespiešanos un stabilizē metināšanas baseinu.

• Precizitātes priekšrocība : minimāla siltuma izplatīšanās samazina deformāciju un saglabā materiāla īpašības

Kritiskie parametri : viļņa garums, jauda un fokuss nosaka iespiešanās dziļumu un metināšanas īpašības

Lāzeru veidi metināšanai

Lāzera tipa	raksturlielumu	lietojumiem
C ₂ Lāzeri	10,6 μm viļņa garums, liela jauda, ​​uz spoguli balstīta piegāde	Bieza metāla metināšana un griešana
Šķiedru lāzeri	~1μm viļņa garums, kompakts, efektīvs	Smalki, precīzi metināšanas darbi
Nd:YAG lāzeri	Cietvielu, gandrīz infrasarkanais	Sīkas detaļas un smalki materiāli
Diožu lāzeri	Kompakts, energoefektīvs	Mazjaudas metināšana un virsmas apstrāde

Izvēle ir atkarīga no materiāla īpašībām, biezuma un nepieciešamās precizitātes

Lāzermetināšanas sistēmas sastāvdaļas

Lāzera avots: ģenerē lāzera staru (CO2 lāzers, šķiedru lāzers vai cietvielu lāzers)

Staru piegādes sistēma: stara virzītājs, kas sastāv no spoguļiem, lēcām vai optiskām šķiedrām

Pozicionēšanas sistēma: armatūra vai robotizēta roka precīzai detaļu pozicionēšanai

Vadības bloks: regulē jaudu, fokusu un kustības parametrus

Aizsarggāze: Novērš metināšanas baseina oksidāciju un piesārņojumu

Integrētā sistēma nodrošina stabilus, uzticamus un augstas kvalitātes savienojumus, izmantojot precīzu procesa kontroli.

Metināšanas paņēmieni

Vadošā metināšana

• Mehānisms : Virsmas kušana ar siltuma vadīšanu bez atslēgas caurumu veidošanās

• Raksturlielumi : sekla iespiešanās, zema deformācija, gludas šuves

• Pielietojums : plāni materiāli, delikāti komponenti

Atslēgas caurumu metināšana

• Mehānisms : lielas jaudas iztvaikošana rada dziļi iekļūstošu atslēgas caurumu

• Raksturlielumi : Dziļas metināšanas šuves, spēcīgi savienojumi, nepieciešama precīza parametru kontrole

• Pielietojums : biezi materiāli, augstas stiprības prasības

Hibrīda lāzera metināšana

• Kombinācija : Lāzermetināšana + loka metināšana (MIG/TIG)

• Priekšrocības :

• Uzlabota plaisu pārvarēšanas spēja

• Palielināts metināšanas ātrums

• Uzlabota savienojuma kvalitāte sarežģītām konfigurācijām

• Pielietojums : automobiļi, smagā rūpniecība

Nozares lietojumprogrammas

Medicīnas ierīču ražošana

• Sastāvdaļas : Ķirurģiskie instrumenti, implanti, diagnostikas iekārtas

• Materiāli : nerūsējošais tērauds, titāns, kobalta-hroma sakausējumi

• Ieguvumi :

• Nepiesārņotas locītavas, kas ir būtiskas pacientu drošībai

• Mikrometināšanas iespēja miniatūrām detaļām

• Automatizēta konsistence augstas uzticamības ierīcēm

Lāzermetināšanas priekšrocības

Precizitāte un precizitāte

• Mikronu līmeņa metināšanas platuma kontrole

• Sarežģīti raksti un grūti sasniedzamas vietas

• Konsekventa partijas kvalitāte ar minimālu materiālu atkritumu daudzumu

Ātrums un efektivitāte

• Ātra apstrāde salīdzinājumā ar parastajām metodēm

• Piemērots liela apjoma automatizētai ražošanai

• Samazinātas darbaspēka izmaksas un cilvēku kļūdas

Minimāla termiskā ietekme

• Maza siltuma ietekmētā zona (HAZ)

• Zemi kropļojumi saglabā daļas ģeometriju

• Samazinātas pēcmetināšanas apstrādes prasības

Padoms : līdzsvarojiet ātrumu un siltuma kontroles parametrus, lai nodrošinātu optimālus savienojumus bez traucējumiem jūsu konkrētajiem materiāliem

Izaicinājumi un ierobežojumi

Augstas sākotnējās investīcijas

• Ievērojamas aprīkojuma un infrastruktūras izmaksas

• Specializētas apmācības prasības operatoriem

• Apkopes un remonta izdevumi

• Apsvērums : vairāk piemērots liela apjoma vai precizitātes kritiskiem lietojumiem

Materiālu ierobežojumi

• Atstarojoši materiāli : varš un alumīnijs var atstarot stara enerģiju

• Augsta siltumvadītspēja : ātra siltuma izkliede apdraud metinājuma stabilitāti

• Plastmasas/kompozīti : Termiskās noārdīšanās risks

• Virsmas jutība : nepieciešama rūpīga tīrīšana un sagatavošana

• Padoms : novērtējiet materiālu savietojamību un ražošanas apjomu, lai noteiktu, vai lāzermetināšana attaisno ieguldījumu jūsu lietojumam

  
  

  Ārējās saites

• Divstaru lāzera metināšana; pētnieciskais raksts no 2002. gada Welding Journal Arhivēts 2021-04-10 plkst Wayback mašīna

• Metināšanas šuvju morfoloģija un termiskā modelēšana divu staru lāzermetināšanā; pētnieciskais raksts no 2002. gada Welding Journal Arhivēts 2021-04-10 plkst Wayback mašīna