Лазерная зварка

Лазерная зварка - гэта перадавая тэхналогія, якая змяняе спосаб злучэння матэрыялаў у розных галінах прамысловасці.

Яго неперасягненая дакладнасць, дзейснасць, і ўніверсальнасць становяцца адным з асноўных элементаў у прыкладаннях, якія патрабуюць высакаякасных і трывалых злучэнняў.

У гэтым кіраўніцтве будзе разгледжана ўсё, што вам трэба аб лазернай зварцы, яго віды, і як гэта працуе.

Што такое лазерная зварка?

Лазерная зварка - гэта высокадакладны працэс, які выкарыстоўвае сфакусаваны лазерны прамень у якасці крыніцы цяпла для плаўлення і сплаўлення матэрыялаў у месцы іх злучэння.

Тэхніка ідэальна падыходзіць для металаў, сплавы, і некаторыя пластмасы, дастаўка чыстая, трывалыя зварныя швы з мінімальнымі зонамі тэрмічнага ўздзеяння (Хаз).

Гэтая тэхналогія шырока выкарыстоўваецца ў касманаўтыцы, аўтамабільны, электроніка, і вытворчасць медыцынскіх вырабаў, дзе дакладнасць і трываласць вышэй за ўсё.

Лазерная зварка можа злучаць тонкія або тоўстыя матэрыялы і нават розныя металы, што робіць яго неверагодна універсальным.

Як працуе лазерная зварка?

Асноўныя прынцыпы

1. Генерацыя лазернага прамяня:

• • Лазерная крыніца: Працэс пачынаецца з лазернай крыніцы, які генеруе прамень святла высокай інтэнсіўнасці.
    Да распаўсюджаных лазерных крыніц адносяцца CO₂-лазеры, Nd: ЯГ (Ітрыева-алюмініевы гранат, легаваны неадымам) лазеры, і валаконныя лазеры.
  • Факусоўка прамяня: Лазерны прамень накіроўваецца і факусуецца з дапамогай люстэркаў і лінзаў.
    Факусуючая оптыка канцэнтруе прамень у вельмі маленькую кропку, звычайна ад некалькіх мікраметраў да міліметраў у дыяметры, стварэнне высокай шчыльнасці магутнасці.

2. Ацяпленне матэрыялу:

• • паглынанне: Калі сфакусаваны лазерны прамень трапляе на матэрыял, энергія паглынаецца, у выніку чаго матэрыял хутка награваецца.
  • Плаўленне: Моцнае цяпло прымушае матэрыял плавіцца ў месцы кантакту.
    Глыбіня і шырыня аплаўленай вобласці залежыць ад магутнасці лазера і працягласці ўздзеяння.

3. Фарміраванне шва:

• • Аб'яднанне: Як матэрыял плавіцца, ён утварае расплаўлены басейн. Рух лазернага прамяня ўздоўж лініі злучэння прымушае расплаўлены матэрыял цячы і змешвацца.
  • Замоўка: Пасля таго, як лазерны прамень аддаляецца, расплаўлены басейн астывае і застывае, утвараючы моцны, суцэльны зварны шов.

Ключавыя кампаненты

1. Лазерная крыніца:

• • CO₂ лазеры: Гэта газавыя лазеры, у якіх у якасці асяроддзя генерацыі выкарыстоўваецца вуглякіслы газ. Яны падыходзяць для зваркі тоўстых матэрыялаў і могуць вырабляць пучкі вялікай магутнасці.
• • Nd: YAG лазеры: Гэта цвёрдацельныя лазеры, у якіх выкарыстоўваецца крышталь, легаваны неадымам. Яны ўніверсальныя і могуць выкарыстоўвацца як для тоўстых, так і для тонкіх матэрыялаў.
  • Валаконныя лазеры: Гэта самы прасунуты тып, з выкарыстаннем легаванага валаконна-аптычнага кабеля ў якасці асяроддзя ўзмацнення.
    Яны адрозніваюцца высокай эфектыўнасцю, кампактны, і можа забяспечваць вельмі высокую шчыльнасць магутнасці.

2. Аптычная сістэма:

• • Люстэркі і лінзы: Гэтыя кампаненты накіроўваюць і факусуюць лазерны прамень на нарыхтоўку. Высакаякасная оптыка забяспечвае дакладны кантроль над становішчам і памерам прамяня.
  • Сістэма дастаўкі прамяня: У некаторых наладах, лазерны прамень дастаўляецца праз валаконна-аптычны кабель да аддаленай галоўцы, дазваляе гнуткае і дакладнае пазіцыянаванне.

3. Апрацоўка нарыхтовак:

• • Мацаванне: Нарыхтоўкі павінны быць надзейна зафіксаваныя, каб забяспечыць дакладнае выраўноўванне і стабільную якасць зваркі.
  • Кіраванне рухам: З ЧПУ (Кампутарны лікавы кантроль) сістэмы часта выкарыстоўваюцца для перамяшчэння нарыхтоўкі або лазернай галоўкі па патрэбнай траекторыі.

Віды лазернай зваркі

Лазерная зварка - гэта універсальны і дакладны метад злучэння матэрыялаў, і некалькі тыпаў метадаў лазернай зваркі, прызначаных для розных прыкладанняў і матэрыялаў. Кожны тып мае свае унікальныя перавагі і праблемы. Вось поўны агляд:

1. Бесперапынная хваля (CW) Лазерная зварка

Працэс: Пры бесперапыннай лазернай зварцы, лазерны прамень бесперапынна выпраменьваецца ў працэсе зваркі. Такое пастаяннае паступленне цяпла робіць яго прыдатным даўжэй, суцэльныя зварныя швы.

Прыкладанне: Лазерная зварка CW шырока выкарыстоўваецца ў аўтамабільнай і аэракасмічнай прамысловасці для зваркі больш тоўстых матэрыялаў і дасягнення глыбокага правару.

Перавагі:

• Высокае пранікненне: CW лазеры могуць дасягнуць глыбокіх і вузкіх зварных швоў, што робіць іх ідэальнымі для тоўстых матэрыялаў.
• Пастаяннае паступленне цяпла: Бесперапынны прамень забяспечвае стабільныя ўмовы зваркі, што прыводзіць да аднастайных і надзейных зварных швоў.

Недахопы:

• Большая зона цеплавога ўздзеяння (Хаз): Пастаяннае паступленне цяпла можа прывесці да павелічэння ЗТВ, патэнцыйна ўплывае на ўласцівасці матэрыялу.
• Больш высокае спажыванне энергіі: CW лазеры звычайна спажываюць больш энергіі ў параўнанні з імпульснымі лазерамі.

Дадзеныя:

• Дыяпазон магутнасці: Звычайна вар'іруецца ад 1 кВт да 10 KW.
• Глыбіня пранікнення: Можа дасягнуць глыбіні да 20 мм у сталі.
• Хуткасць зваркі: Да 10 метраў у хвіліну, у залежнасці ад таўшчыні матэрыялу і магутнасці.

2. Імпульсная лазерная зварка

Працэс: Імпульсная лазерная зварка прадугледжвае кароткае выпраменьванне лазернага прамяня, высокаэнергетычныя імпульсы. Кожны імпульс дае прыліў энергіі, дазваляе дакладна кантраляваць паступленне цяпла і мінімізаваць ЗТВ.

Прыкладанне: Імпульсная лазерная зварка ідэальна падыходзіць для тонкіх матэрыялаў, далікатныя кампаненты, і прыкладанняў, якія патрабуюць мінімальнага падводу цяпла, такія як электроніка і медыцынскія прылады.

Перавагі:

• Дакладны кантроль: Імпульсны характар ​​дазваляе дакладна кантраляваць памер і форму зварнога шва.
• Мінімальная ЗТВ: Зніжае рызыку дэфармацыі і дэфармацыі матэрыялу, што робіць яго прыдатным для тонкіх і адчувальных матэрыялаў.

Недахопы:

• Неглыбокае пранікненне: Абмежавана больш тонкімі матэрыяламі і неглыбокімі зварнымі швамі.
• Больш павольны працэс: Можа быць павольней, чым зварка бесперапыннай хваляй для больш працяглых зварных швоў.

Дадзеныя:

• Працягласць імпульсу: Звычайна вагаецца ад мікрасекунд да мілісекунд.
• Дыяпазон магутнасці: Ад некалькіх ват да некалькіх кілават.
• Глыбіня пранікнення: Да 1 мм у сталі.
• Хуткасць зваркі: Да 2 метраў у хвіліну, у залежнасці ад таўшчыні матэрыялу і частаты імпульсаў.

3. Гібрыдная лазерная зварка

Працэс: Гібрыдная лазерная зварка спалучае лазерны прамень з іншай крыніцай цяпла, як правіла, працэс дугавой зваркі (як MIG або TIG).

Лазерны прамень забяспечвае асноўную крыніцу цяпла, у той час як дуга стабілізуе зварачную ванну і пры неабходнасці дадае прысадкавы матэрыял.

Прыкладанне: Гібрыдная лазерная зварка выкарыстоўваецца для зваркі тоўстых матэрыялаў і для прыкладанняў, якія патрабуюць высокай хуткасці наплавлення, напрыклад, у суднабудаванні і цяжкім машынабудаванні.

Перавагі:

• Глыбокае пранікненне: Спалучае глыбокае пранікненне лазера з гнуткасцю дугавой зваркі.
• Высокая хуткасць нанясення: Больш высокая хуткасць зваркі і больш высокая хуткасць нанясення матэрыялу, што робіць яго прыдатным для буйнамаштабнага прамысловага прымянення.

Недахопы:

• Складаная ўстаноўка: Патрабуецца больш складанае абсталяванне і ўстаноўка, павелічэнне першапачатковых інвестыцый.
• Больш высокі кошт: Больш дарагі з-за неабходнасці некалькіх крыніц цяпла і спецыялізаванага абсталявання.

Дадзеныя:

• Дыяпазон магутнасці: Магутнасць лазера звычайна вагаецца ад 1 кВт да 10 KW, з магутнасцю дугі ад 100 А да 500 А.
• Глыбіня пранікнення: Можа дасягнуць глыбіні да 25 мм у сталі.
• Хуткасць зваркі: Да 15 метраў у хвіліну, у залежнасці ад таўшчыні матэрыялу і магутнасці.

4. Дыстанцыйная лазерная зварка

Працэс: Дыстанцыйная лазерная зварка выкарыстоўвае высакахуткасную сістэму сканавання для накіравання лазернага прамяня на вялікую плошчу.

Прамень адхіляецца з дапамогай люстэркаў або гальванаметрычных сканараў, дазваляе хутка і дакладна зварваць некалькі кропак або шляхоў.

Прыкладанне: Дыстанцыйная лазерная зварка выкарыстоўваецца ў вялікіх аб'ёмах вытворчасці, напрыклад, у аўтамабільнай прамысловасці для зборкі кузава ў белым колеры і ў электроннай прамысловасці для паяння.

Перавагі:

• Высокая хуткасць: Надзвычай высокая хуткасць зваркі, падыходзіць для масавай вытворчасці.
• Гнуткасць: Можа зварваць некалькі кропак або шляхоў хутка і дакладна, што робіць яго ідэальным для складанай геаметрыі.

Недахопы:

• Абмежаванае пранікненне: Як правіла, менш прыдатны для зваркі глыбокім пранікненнем.
• Патрабаванні да дакладнасці: Патрабуецца дакладны кантроль і выраўноўванне сістэмы сканавання, што можа быць складана.

Дадзеныя:

• Хуткасць сканавання: Да 100 метраў у секунду.
• Хуткасць зваркі: Да 50 метраў у хвіліну, у залежнасці ад складанасці шва.
• Дыяпазон магутнасці: Звычайна вар'іруецца ад 1 кВт да 5 KW.

5. Зварка ў кандуктыўным рэжыме

Працэс: Зварка ў кандуктыўным рэжыме прадугледжвае нагрэў паверхні матэрыялаў, якія злучаюцца, прымушаючы іх плавіцца і злівацца.

Цяпло перадаецца ў матэрыял, у выніку чаго шыр, больш дробная зварачная ванна.

Прыкладанне: Зварка ў кандуктыўным рэжыме выкарыстоўваецца для тонкіх матэрыялаў і прымянення з шырокай зваркай, неглыбокая зварка прымальная, напрыклад, у электроннай і ювелірнай прамысловасці.

Перавагі:

• Плаўленне паверхні: Падыходзіць для тонкіх матэрыялаў і далікатных кампанентаў, мінімізацыя рызыкі пашкоджання.
• Мінімальнае скажэнне: Зніжае рызыку дэфармацыі і дэфармацыі матэрыялу, забеспячэнне якасных зварных швоў.

Недахопы:

• Неглыбокае пранікненне: Абмежавана неглыбокімі зварнымі швамі і тонкімі матэрыяламі.
• Ніжняя сіла: Атрыманыя зварныя швы могуць мець меншую трываласць у параўнанні са зварнымі швамі з больш глыбокім пранікненнем.

Дадзеныя:

• Дыяпазон магутнасці: Звычайна вар'іруецца ад 100 У гэта 1 KW.
• Глыбіня пранікнення: Да 0.5 мм у сталі.
• Хуткасць зваркі: Да 2 метраў у хвіліну, у залежнасці ад таўшчыні матэрыялу і магутнасці.

6. Зварка ў рэжыме замочнай свідравіны

Працэс: Зварка ў рэжыме замочнай свідравіны прадугледжвае факусоўку лазернага прамяня для стварэння малога, глыбокая яма (замочная свідравіна) у матэрыяле.

Замочная свідравіна дзейнічае як канал для глыбокага пранікнення лазернай энергіі, у выніку чаго вузкі, глыбокая зварка.

Прыкладанне: Зварка ў рэжыме замочнай свідравіны выкарыстоўваецца для тоўстых матэрыялаў і прымянення, якія патрабуюць глыбокага правару, напрыклад, у аўтамабільнай і аэракасмічнай прамысловасці.

Перавагі:

• Глыбокае пранікненне: Здольны да дасягнення глыбокіх і вузкіх зварных швоў, што робіць яго ідэальным для тоўстых матэрыялаў.
• Высокая трываласць: Вырабляе моцны, якасныя зварныя швы з мінімальнымі дэфармацыямі.

Недахопы:

• Складаная ўстаноўка: Патрабуецца дакладны кантроль параметраў лазера для захавання замочнай свідравіны.
• Матэрыяльныя абмежаванні: Гэта можа не падыходзіць для ўсіх матэрыялаў, асабліва з высокай адбівальнай здольнасцю.

Дадзеныя:

• Дыяпазон магутнасці: Звычайна вар'іруецца ад 1 кВт да 10 KW.
• Глыбіня пранікнення: Можа дасягнуць глыбіні да 20 мм у сталі.
• Хуткасць зваркі: Да 10 метраў у хвіліну, у залежнасці ад таўшчыні матэрыялу і магутнасці.

Зводная табліца тыпаў лазернай зваркі

Тып лазернай зваркі	Апісанне працэсу	Прыкладанне	Перавагі	Недахопы	Дыяпазон магутнасці	Глыбіня пранікнення	Хуткасць зваркі
Бесперапынная хваля (CW)	Бесперапыннае выпраменьванне лазернага прамяня	Тоўстыя матэрыялы, глыбокае пранікненне	Высокая пранікальная здольнасць, ўстойлівае паступленне цяпла	Большы ЗТВ, больш высокае спажыванне энергіі	1 кВт да 10 KW	Да 20 мм	Да 10 м/мой
Імпульсны	Кароткі, лазерныя імпульсы высокай энергіі	Тонкія матэрыялы, далікатныя кампаненты	Дакладны кантроль, мінімальная ЗТВ	Неглыбокае пранікненне, больш павольны працэс	Ад некалькіх ват да некалькіх кВт	Да 1 мм	Да 2 м/мой
Гібрыд	Спалучэнне лазернай і дугавой зваркі	Тоўстыя матэрыялы, высокія паказчыкі аблогі	Глыбокае пранікненне, высокія паказчыкі аблогі	Складаная ўстаноўка, больш высокі кошт	1 кВт да 10 KW (лазер), 100 А да 500 А (дуга)	Да 25 мм	Да 15 м/мой
Дыстанцыйнае	Высакахуткасная сістэма сканавання	Высокасерыйная вытворчасць, некалькі кропак	Высокая хуткасць, гнуткасць	Абмежаванае пранікненне, патрабаванні да дакладнасці	1 кВт да 5 KW	Пераменлівы	Да 50 м/мой
Рэжым правядзення	Нагрэў паверхні і плаўленне	Тонкія матэрыялы, далікатныя кампаненты	Плаўленне паверхні, мінімальнае скажэнне	Неглыбокае пранікненне, меншая трываласць	100 У гэта 1 KW	Да 0.5 мм	Да 2 м/мой
Рэжым замочнай свідравіны	Стварэнне глыбокай замочнай свідравіны	Тоўстыя матэрыялы, глыбокае пранікненне	Глыбокае пранікненне, Высокая сіла	Складаная ўстаноўка, матэрыяльныя абмежаванні	1 кВт да 10 KW	Да 20 мм	Да 10 м/мой

Якія матэрыялы можна злучаць лазернай зваркай?

Лазерная зварка - гэта універсальная тэхніка, якая дазваляе злучаць шырокі спектр матэрыялаў. Яго здольнасць дастаўляць дакладныя, пучкі высокай энергіі робіць яго прыдатным для металаў, сплавы, і некаторыя неметалы.

Вось агляд матэрыялаў, якія звычайна злучаюцца з дапамогай лазернай зваркі:

1. Металы і сплавы

Лазерная зварка асабліва эфектыўная для металаў і сплаваў, забяспечваючы высокую дакладнасць і трываласць для розных прыкладанняў.

Сталь

• З нержавеючай сталі: Ідэальна падыходзіць для такіх галін, як аўтамабільная, аэракасмічная, і медыцынскі, лазерная зварка забяспечвае выдатную ўстойлівасць да карозіі і чыстыя зварныя швы.
• Вугляродная сталь: Зварваецца з мінімальнымі зонамі тэрмічнага ўздзеяння, аднак трэба сачыць за кантролем цяпла, каб пазбегнуць расколін.
• Tool Steel: Падыходзіць для дакладнай зваркі, асабліва ў інструментальнай і штампавай прамысловасці.

Алюміній і алюмініевых сплаваў

• Высокая цеплаправоднасць алюмінія можа зрабіць гэта складаным, але сучасныя лазеры спраўляюцца з гэтым добра, асабліва для сплаваў, як 6061, 5052, і 7075.

Тытан і тытанавыя сплавы

• Часта выкарыстоўваецца ў аэракасмічнай і медыцынскай прамысловасці, тытан добра зварваецца дзякуючы нізкаму цеплавому пашырэнню і высокай трываласці.

Нікель і нікелевыя сплавы

• Сплавы на аснове нікеля, такія як инконель, шырока выкарыстоўваюцца ў высокатэмпературных і агрэсіўных асяроддзях, напрыклад, у электрастанцыях і рэактыўных рухавіках.

Медзь і медныя сплавы

• Высокая адбівальная здольнасць і цеплаправоднасць медзі патрабуюць лазераў высокай магутнасці, але ён зварваецца, асабліва для электрычных кампанентаў.

Іншыя металы

• Magnesium Alloys: Лёгкі і шырока выкарыстоўваецца ў аўтамабільнай і аэракасмічнай прамысловасці.
• Цынк і ацынкаваныя металы: Часта сустракаецца ў ацынкаванай сталі і іншых каразійна-ўстойлівых прылажэннях.

2. Розныя матэрыялы

Лазерная зварка можа злучаць два розных матэрыялу, хоць сумяшчальнасць і цеплавыя ўласцівасці павінны быць асцярожныя.

• Ад сталі да алюмінія: З дапамогай спецыяльных метадаў можна кіраваць розніцай цеплавога пашырэння.
• Сплавы тытана і нікеля: Выкарыстоўваецца ў аэракасмічнай прамысловасці для лёгкіх, моцныя суставы.
• Медзь у алюміній: Сустракаецца ў электрычных кампанентах, такіх як злучэнні батарэі.

3. Пластмасу

Лазерная зварка можа таксама злучаць некаторыя тэрмапласты з дапамогай спецыялізаваных сістэм.

• Полікарбанат (Кампутар): Распаўсюджаны ў электроніцы і аўтамабільнай прамысловасці.
• Акрыланітрыл-бутадыен-стырол (ABS): Выкарыстоўваецца ў спажывецкіх таварах і бытавой тэхніцы.
• Нейлон і поліпрапілен: Знаходзіцца ў прамысловых кампанентах і ўпакоўцы.

4. Матэрыялы з пакрыццём і пакрыццём

Матэрыялы з пакрыццямі (e.g., ацынкаваная сталь, анадаваны алюміній) таксама можна зварваць.

Неабходна звярнуць увагу на тое, як пакрыццё ўзаемадзейнічае з лазерам, так як гэта можа паўплываць на якасць зваркі.

5. Каштоўныя металы

Лазерная зварка ідэальна падыходзіць для злучэння дробных, далікатныя кампаненты, зробленыя з:

• Золата: Выкарыстоўваецца ў ювелірнай і электроніцы.
• Серабро: Сустракаецца ў электрычных і дэкаратыўных прымяненнях.
• Плаціна і паладый: Распаўсюджаны ў медыцынскіх і высокатэхналагічных галінах.

Адрозненні паміж лазернай і традыцыйнай зваркай

Лазерная зварка і традыцыйныя метады зваркі адрозніваюцца ў некалькіх аспектах, у тым ліку прынцыпы зваркі, хуткасць зваркі, якасць зваркі,

зона тэрмічнага ўздзеяння, аперацыйная гнуткасць, кошт абсталявання, і эксплуатацыйныя выдаткі.

Прынцыпы зваркі

• Лазерная зварка: Ён выкарыстоўвае лазерны прамень з высокай шчыльнасцю энергіі ў якасці крыніцы цяпла і рэалізуе злучэнне матэрыялаў шляхам бескантактавага метаду нагрэву.
  Лазерны прамень можна дакладна сфакусаваць на малюсенькай вобласці, у выніку чаго матэрыял расплаўляецца і імгненна выпараецца з адукацыяй зварнога шва .
• Традыцыйная зварка: Напрыклад, дуговая зварка і аргонодуговая зварка звычайна выкарыстоўваюць дугу, супраціў нагрэву, або газавае полымя для зваркі,
  які ўключае фізічны кантакт або перадачу іёнаў высокай энергіі, і зварачнае злучэнне можа быць адносна шурпатым, а шырыня зварнога шва можа быць адносна шырокай.

Хуткасць зваркі

• Лазерная зварка: Хуткасць зваркі высокая, і вялікі аб'ём зварачных работ можна выканаць за кароткі час, што спрыяе павышэнню эфектыўнасці вытворчасці .
• Традыцыйная зварка: Хуткасць зваркі адносна нізкая, асабліва ў тых выпадках, калі патрабуецца тонкі кантроль .

Якасць зваркі

• Лазерная зварка: Зварны шво вузкі, уніформа, і мае добрую якасць паверхні, і зона тэрмічнага ўздзеяння невялікая,
  які падыходзіць для абласцей з высокімі патрабаваннямі да якасці зварных швоў, такіх як аэракасмічная і аўтамабільная прамысловасць.
• Традыцыйная зварка: Гэта можа стварыць адносна вялікую зону цеплавога ўздзеяння, павышэнне рызыкі дэфармацыі і пашкоджання матэрыялу,
  а якасць зваркі можа залежаць ад шматлікіх фактараў, такіх як навыкі аператара, стабільнасць абсталявання, і характарыстыкі матэрыялу .

Аперацыйная гнуткасць

• Лазерная зварка: Ён можа дасягнуць бескантактнай зваркі і можа дасягаць некаторых пазіцый, да якіх традыцыйным зварачным апаратам цяжка дабрацца для зваркі.
  У той жа час, ён таксама можа выконваць аўтаматызаваную зварку, павышэнне ступені аўтаматызацыі вытворчасці .
• Традыцыйная зварка: Некаторыя метады (напрыклад, зварка TIG) з'яўляюцца кантактнымі і могуць мець такія праблемы, як знос інструмента і забруджванне матэрыялу .

Кошт абсталявання і эксплуатацыйны кошт

• Лазерная зварка: Кошт абсталявання адносна высокая, і першапачатковыя інвестыцыі вялікія.
  Аднак, у выпадку масавай вытворчасці і высокіх патрабаванняў да якасці зваркі, яго поўны кошт можа быць больш выгадным.
• Традыцыйная зварка: Абсталяванне адносна спелае, і кошт можа быць нізкай, але яго прадукцыйнасць і дыяпазон прымянення могуць быць абмежаваныя.

Недахопы лазернай зваркі

Нягледзячы на ​​мноства пераваг сваёй тэхналогіі, ён таксама мае некаторыя недахопы, галоўным чынам наступным чынам:

• Праблема кошту: Кошт лазерных зварачных сістэм адносна высокая, уключаючы лазеры, Аптычныя кампаненты, і сістэмы кіравання. Гэта прадугледжвае вялікія першапачатковыя ўкладанні.
• Тэхнічныя патрабаванні: Эксплуатацыя лазернага зварачнага абсталявання патрабуе прафесійнай падрыхтоўкі і тэхнічных ведаў, і ад аператараў патрабуюцца навыкі адносна высокага ўзроўню.
• Адаптыўнасць да матэрыялаў: Хоць ён падыходзіць для самых розных матэрыялаў, для матэрыялаў з высокай адбівальнай здольнасцю (напрыклад, алюміній, медзь, і іх сплаваў),
  хуткасць лазернага паглынання нізкая, што можа паўплываць на якасць зваркі.
• Абслугоўванне абсталявання: Абсталяванне для лазернай зваркі патрабуе рэгулярнага абслугоўвання і каліброўкі, што павялічыць доўгатэрміновыя эксплуатацыйныя выдаткі.
• Экалагічная адчувальнасць: Працэс прад'яўляе высокія патрабаванні да ўмоў навакольнага асяроддзя. Напрыклад, пыл і вільготнасць могуць паўплываць на якасць зваркі.
• Абмежаванні якасці зваркі: У некаторых выпадках, напрыклад, зварка тоўстых пласцін або спецыфічных неаднародных матэрыялаў,
  могуць узнікнуць праблемы з якасцю зваркі, напрыклад, расколіны, пары, і іншыя дэфекты.
• Хуткасць і эфектыўнасць зваркі: Хоць хуткасць лазернай зваркі высокая, для канкрэтных прыкладанняў, напрыклад, масавая вытворчасць або зварка спецыяльных матэрыялаў,
  яго, магчыма, яшчэ трэба будзе аптымізаваць, каб адпавядаць патрабаванням эфектыўнасці вытворчасці.
• Аб'ём і вага абсталявання: Высокапрадукцыйнае лазернае зварачнае абсталяванне можа быць грувасткім і цяжкім, што можа абмежаваць яго прымяненне ў некаторых працоўных асяроддзях з абмежаванай прасторай.

Фактары, якія ўплываюць на лазерную зварку

Лазерная зварка - высокаэфектыўная і дакладная тэхналогія зваркі, на яго якасць зваркі ўплываюць шматлікія фактары. Асноўныя фактары наступныя:

Магутнасць лазера

У лазернай зварцы, ёсць парог шчыльнасці энергіі. Калі магутнасць ніжэй гэтага значэння, глыбіня пранікнення зваркі будзе адносна невялікай.

Як толькі магутнасць дасягае або перавышае гэта значэнне, глыбіня пранікнення істотна павялічыцца. Магутнасць лазера таксама кантралюе хуткасць зваркі і глыбіню праваркі.

Фокус прамяня

Памер факальнай плямы прамяня вызначае шчыльнасць магутнасці. Вымярэнне памеру факальнай плямы для лазернай зваркі высокай магутнасці - складаная задача.

На практыцы, фактычны памер плямы часта перавышае тэарэтычна разлічанае значэнне.

Хуткасць паглынання матэрыялу

Хуткасць паглынання лазерам матэрыялаў залежыць ад такіх фактараў, як удзельнае супраціўленне і стан паверхні матэрыялаў.

Гэта ўплывае на тое, колькі лазернай энергіі можа паглынуць матэрыял і, такім чынам, уплывае на эфект зваркі.

Хуткасць зваркі

Хуткасць зваркі істотна ўплывае на глыбіню праплавлення зваркі. Павелічэнне хуткасці зваркі прывядзе да памяншэння глыбіні праплавлення.

Аднак, калі хуткасць занадта нізкая, гэта прывядзе да празмернага расплаўлення матэрыялу і можа нават прапаліць нарыхтоўку.

Існуе адпаведны дыяпазон хуткасцей зваркі для дасягнення найлепшай глыбіні праваркі.

Ахоўны газ

Для абароны расплаўленай ванны падчас лазернай зваркі звычайна выкарыстоўваюцца інэртныя газы. Розныя ахоўныя газы па-рознаму ўплываюць на якасць зваркі.

Напрыклад, гелій, які не лёгка іянізуецца, з'яўляецца найбольш эфектыўным ахоўным газам пры лазернай зварцы, але гэта адносна дорага.

Аргон мае больш высокую шчыльнасць і можа забяспечыць добрую абарону, але гэта можа заблакаваць частку лазера.

Азот - недарагі ахоўны газ, але ён не падыходзіць для зваркі некаторых відаў нержавеючай сталі.

Фокусная пазіцыя (Колькасць дэфакусіроўкі)

Фокальнае становішча мае важны ўплыў на форму зварнога шва і глыбіню правару.

Калі велічыня дэфакусіроўкі дадатная, гэта значыць, фокусная кропка знаходзіцца над паверхняй нарыхтоўкі, гэта выгадна для атрымання гладкай паверхні зваркі.

Калі велічыня дэфакусіроўкі адмоўная, гэта азначае, што фокус знаходзіцца ўнутры нарыхтоўкі, гэта можа павялічыць глыбіню пранікнення.

Экалагічныя ўмовы

Працэс лазернай зваркі прад'яўляе высокія патрабаванні да ўмоў навакольнага асяроддзя. Напрыклад, пыл і вільготнасць могуць паўплываць на якасць зваркі.

Аднастайнасць матэрыялаў

Аднастайнасць матэрыялаў непасрэдна ўплывае на эфектыўнае выкарыстанне матэрыялаў і якасць зваркі.

Нераўнамернае размеркаванне элементаў сплаву або наяўнасць прымешак у матэрыяле будзе ўплываць на кансістэнцыю зварнога шва.

Зварачнае абсталяванне і прыстасаванні

Якасць і стан абслугоўвання зварачнага абсталявання, а таксама дакладнасць свяцілень, усё ўплывае на якасць зваркі.

Забеспячэнне дакладнасці апрацоўкі і зборкі зварных нарыхтовак мае вырашальнае значэнне для паляпшэння якасці зваркі.

Навыкі аператара

Навыкі і вопыт аператараў таксама з'яўляюцца важнымі фактарамі, якія ўплываюць на якасць лазернай зваркі. Прафесійнае навучанне і тэхнічныя веды неабходныя для дасягнення высокай якасці зваркі.

Распаўсюджанае прымяненне лазернай зваркі

Тэхналогія лазернай зваркі шырока выкарыстоўваецца ў вытворчасці металічных матэрыялаў дзякуючы сваёй высокай дакладнасці, высокая эфектыўнасць, невялікая зона тэрмічнага ўздзеяння, і добрая якасць.

Ніжэй прыведзены некаторыя агульныя вобласці яго прымянення ў вытворчасці металічных матэрыялаў:

Conclusion

Лазерная зварка - гэта магутная і дакладная тэхналогія, якая прапануе мноства пераваг перад традыцыйнымі метадамі зваркі.

Разумеючы прынцыпы і задзейнічаныя кампаненты, вытворцы могуць выкарыстоўваць гэтую тэхналогію для паляпшэння якасці прадукцыі, скараціць час вытворчасці, і павысіць агульную эфектыўнасць.

Калі ў вас ёсць больш канкрэтныя пытанні ці патрэбы, Не саромейцеся Звяжыцеся з намі!