Як вирішити проблему бризок під час зварювання лазерним зварювальним апаратом?

Розбризкування є поширеною, але критичною проблемою під час лазерного зварювання. Визначається як викид крапель розплавленого металу зі зварювальної ванни, бризки не тільки погіршують зовнішній вигляд поверхні Марса, але також можуть прилипати до оптичних компонентів, збільшуючи витрати на обслуговування та навіть спричиняючи незворотні пошкодження. Для усунення або мінімізації розбризкування необхідний систематичний підхід, який охоплює параметри, процес, підготовку матеріалу та захисний газ.

1. Оптимізація параметрів

 

a. Потужність проти швидкості  

Надмірна потужність лазера є основною причиною бризок. Коли потужність перевищує поглинаючу здатність матеріалу, швидке випаровування створює сильну силу віддачі, яка викидає краплі. Під час зварювання алюмінію, наприклад, висока потужність викликає різке випаровування магнію з низькою точкою кипіння, утворюючи сильні бризки. Швидкість подорожі однаково впливає: занадто швидка скорочує час взаємодії, концентруючи енергію локально та викликаючи миттєве випаровування; занадто повільно додає надмірне нагрівання, що знову призводить до бризок. Для тонких листів зменшіть потужність і збільште швидкість; для товстих пластин розумно збільшуйте потужність, налаштовуючи швидкість, щоб зберегти проникнення без перегріву.

b. Налаштування розфокусування  

Розфокусування значно змінює розподіл енергії на деталі. М’яке позитивне розфокусування збільшує пляму та знижує пікову інтенсивність, запобігаючи локальному перегріву та бризкам. Експериментальні випробування на тонкій нержавіючій фользі показують, що вибір правильної позитивної відстані розфокусування може зменшити кількість бризок майже вдвічі, зберігаючи цілісність зварного шва.

2. Покращення процесу

a. Контроль підвищення/зниження  

Бризки часто виникають у точках початку та кінця дуги, де різко змінюється енергія. Впровадження контрольованого зміни потужності — повільне збільшення до заданого значення на початку та зменшення в кінці — запобігає термічному удару. У виробництві автомобільних компонентів ця логіка плавного пуску/плавної зупинки зменшила розбризкування на початку та в кінцевій точці на >30%, покращуючи загальну якість шва.

b. Спільне проектування та монтаж  

Погана геометрія з’єднання або надмірний зазор спричиняє нерівномірне поглинання енергії та нестабільність басейну розплаву. Занадто широкий зазор пропускає лазерну енергію, створюючи неконтрольований стовп розплаву та бризки. І навпаки, складні форми канавок можуть розфокусувати промінь. Сконструюйте з’єднання з рівномірними вузькими зазорами та симетричними канавками, щоб утримувати балку в центрі та стабільність басейну.

3. Транспортування матеріалів і захисний газ

a. Підготовка поверхні  

Масло, іржа та пил випаровуються або горять під променем, створюючи стрибки тиску та бризки. Знежирте спеціальними очисниками та видаліть оксидні шари механічним чищенням щіткою або травленням. Доведено, що чисті поверхні зменшують кількість бризок на 40–60%.

b. Вибір і потік захисного газу  

Аргон або гелій високої чистоти ізолює резервуар розплаву, пригнічує окислення та видуває пари та бризки. Швидкість потоку повинна відповідати товщині матеріалу та швидкості руху: занадто низька не захистить басейн; занадто високий це заважає. Для тонких листів достатньо 8–12 л/хв; для товстих пластин типово 15–25 л/хв. Витратоміри, відкалібровані відповідно до певної форсунки та дистанційної відстані, забезпечують послідовність.

Висновок  

Розбризкування під час лазерного зварювання можна систематично контролювати шляхом оптимізації параметрів, уточнення послідовності процесу, підготовки поверхонь матеріалу та точного налаштування захисного газу. Серед доступних брендів зварювальні апарати PDKJ вирізняються вдосконаленими системами відображення параметрів, стабільною подачею електроенергії та зручним обслуговуванням — усе це доведено мінімізує бризки.

Щоб побачити технологію PDKJ у дії, завітайте до нас на EMO Hannover 2025, 22–26 вересня, зал 13, стенд F21. Перегляньте демонстрації в реальному часі, проконсультуйтеся з нашими інженерами та відкрийте нові можливості для бездоганного зварювання.

Якщо у вас є вимоги до зварювального апарату, зв’яжіться з пані Чжао

Електронна пошта: pdkj@gd-pw.com

Телефон: +86- 13631765713