1. การแนะนำ
การเชื่อมด้วยเลเซอร์ เทียบกับ การเชื่อม MIG เป็นหัวข้อสำคัญในการผลิตที่ทันสมัย, เมื่อเข้าร่วมเทคโนโลยีส่งผลโดยตรงต่อความสมบูรณ์ของโครงสร้าง, ประสิทธิภาพการผลิต, และความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์ระยะยาว.
จากการบินและอวกาศและยานยนต์ไปจนถึงอุปกรณ์การแพทย์และเครื่องจักรกลหนัก, การเชื่อมอยู่ที่หัวใจของทั้งการผลิตจำนวนมากและการประดิษฐ์ที่มีความแม่นยำสูง.
บทความนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อนำเสนอที่ครอบคลุม, การเปรียบเทียบหลายมุมมองของ การเชื่อมด้วยเลเซอร์กับการเชื่อม MIG.
ตรวจสอบหลักการทำงานของพวกเขา, ประสิทธิภาพทางเทคนิค, ค่าใช้จ่าย, ความปลอดภัย, ความเข้ากันได้ของวัสดุ, และความเหมาะสมสำหรับการใช้งานต่างๆ.
2. การเชื่อม MIG คืออะไร (การเชื่อมอาร์กโลหะด้วยแก๊ส – GMAW)?
การเชื่อมมิก เป็นกระบวนการเชื่อมอาร์คที่ได้รับการยอมรับอย่างดีซึ่งใช้ ขั้วไฟฟ้าลวดบริโภคอย่างต่อเนื่อง และก๊าซป้องกันแบบเฉื่อยหรือกึ่งเฉื่อยเพื่อป้องกันสระว่ายน้ำเชื่อมจากการปนเปื้อนในบรรยากาศ.
หลักการทำงาน:
กระบวนการเริ่มต้นเมื่อไฟล์ อาร์คไฟฟ้าถูกกระแทก ระหว่างอิเล็กโทรดลวดและวัสดุฐาน.
ความร้อนของอาร์ค - ตั้งแต่ 3,000 ° C ถึง 6,000 ° C ซึ่งเป็นทั้งลวดและโลหะฐาน, สร้างสระเชื่อมที่หลอมเหลว.
ที่ ป้องกันก๊าซ, โดยทั่วไปแล้วส่วนผสมของอาร์กอนและco₂หรืออาร์กอนบริสุทธิ์, แทนที่อากาศโดยรอบเพื่อป้องกันการเกิดออกซิเดชัน, ความพรุน, และการปนเปื้อน.
ส่วนประกอบของระบบคีย์:
- แหล่งพลังงาน: โดยทั่วไปแล้วแรงดันไฟฟ้าคงที่ (CV) ด้วยผลลัพธ์ที่ 18–30 V และ 50–350 A.
- เครื่องป้อนลวด: ฟีดอิเล็กโทรดในอัตราที่ควบคุม (2–20 m/i).
- ปืนเชื่อม: มีปลายสัมผัสและส่งทั้งลวดและการป้องกันก๊าซ.
- ปริมาณก๊าซ: ให้ก๊าซป้องกันที่อัตราการไหลประมาณ 15–20 ลิตร/นาที.
คุณลักษณะของกระบวนการ:
- โลหะฟิลเลอร์: จัดหาโดยลวดเอง, มีส่วนร่วมในการทับถม.
- ความมั่นคงของอาร์ค: ง่ายต่อการเริ่มต้นและบำรุงรักษา, แม้แต่ช่างเชื่อมที่มีประสบการณ์น้อย.
- ความเหมาะสม: เหมาะสำหรับการเชื่อม เหล็กกล้าคาร์บอน, สแตนเลส, และอลูมิเนียม มีความหนาตั้งแต่ 1 มม. ถึง 25 มม.
ข้อดีของการเชื่อม MIG
- เข้าถึงได้ง่ายและสามารถเข้าถึงผู้ใช้งานได้
- อัตราการสะสมสูงและความเร็วในการเชื่อมที่เร็วขึ้น
- อุปกรณ์และการตั้งค่าที่ประหยัดต้นทุน
- ความหลากหลายในวัสดุและความหนา
- การเชื่อมต่อเนื่องโดยมีการหยุดชะงักน้อยที่สุด
- ความแข็งแรงของการเชื่อมที่ดีพร้อมความสวยงามที่ยอมรับได้
- ความเข้ากันได้สูงกับระบบอัตโนมัติและหุ่นยนต์
- ประสิทธิภาพที่แข็งแกร่งในสภาพกลางแจ้งและสนาม
3. การเชื่อมด้วยเลเซอร์คืออะไร?
การเชื่อมเลเซอร์ คือ มีความแม่นยำสูง, ความหนาแน่นของพลังงานสูง กระบวนการฟิวชั่นที่ใช้ลำแสงเลเซอร์เข้มข้นเพื่อละลายและเข้าร่วมวัสดุ.
ต่างจาก mig, ไม่จำเป็นต้องมีการสัมผัสทางกายภาพหรือสายฟิลเลอร์, แม้ว่ามันจะสามารถใช้กับฟิลเลอร์โลหะในกรณีพิเศษ.
หลักการทำงาน:
ก ลำแสงเลเซอร์ที่เน้น, มักจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กเท่ากับ 0.1 มม, นัดชิ้นงาน, ให้ความร้อนอย่างรวดเร็วไปยังจุดหลอมเหลว.
ที่ความหนาแน่นพลังงานเกิน10⁶ W/cm², เลเซอร์สร้างไฟล์ เอฟเฟกต์รูกุญแจ, การเปิดใช้งานลึก, รอยเชื่อมแคบพร้อมอินพุตความร้อนน้อยที่สุด.
การแข็งตัวนั้นเร็วมาก, ลดการบิดเบือนและความเครียดที่เหลืออยู่.
ประเภทเลเซอร์ที่ใช้กันทั่วไป:
- ไฟเบอร์เลเซอร์: มีประสิทธิภาพและแข็งแกร่ง, ด้วยพลังจาก 500 เข้ามานี้ 10+ กิโลวัตต์.
- เลเซอร์ดิสก์: คุณภาพของลำแสงที่ยอดเยี่ยมและความมั่นคงด้านพลังงาน.
- เลเซอร์ CO₂: ใช้สำหรับส่วนที่หนาขึ้น แต่มีประสิทธิภาพน้อยกว่าสำหรับวัสดุสะท้อนแสง.
การจัดส่งและการควบคุมลำแสง:
คานเลเซอร์จะถูกส่งผ่าน ไฟเบอร์ออปติกหรือกระจก, นำโดย ระบบ CNC หรือ แขนหุ่นยนต์.
เซ็นเซอร์ขั้นสูงและระบบตอบรับมักจะรวมเข้าด้วยกัน การตรวจสอบกระบวนการตามเวลาจริงและการควบคุมแบบปรับตัว.
คุณลักษณะของกระบวนการ:
- โลหะฟิลเลอร์: ไม่จำเป็น; โดยทั่วไปแล้วกระบวนการฟิวชั่น.
- ความเร็วการเชื่อม: สามารถเกิน 10 M/นาทีในการตั้งค่าความเร็วสูง.
- ความเหมาะสม: พิเศษสำหรับ สแตนเลส, ไทเทเนียม, โลหะผสมนิกเกิล, และโลหะที่แตกต่างกัน - ทั่วไปใน การบินและอวกาศ, ยานยนต์, และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ อุตสาหกรรม.
ข้อดีของการเชื่อมด้วยเลเซอร์
- ความแม่นยำพิเศษและโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนน้อยที่สุด (ฮาซ)
- ความสามารถความเร็วสูงและความเร็วสูง
- การเจาะลึกและลูกปัดเชื่อมแคบ
- คุณภาพการเชื่อมที่เหนือกว่าและความสวยงามที่สะอาด
- ระบบอัตโนมัติสูงและศักยภาพในการรวม
- ลดการใช้งานสิ้นเปลืองและของเสียที่ลดลง
- ความหลากหลายในวัสดุและประเภทข้อต่อ
4. การวิเคราะห์ทางเทคนิคเปรียบเทียบของการเชื่อมด้วยเลเซอร์กับการเชื่อม MIG
ทำความเข้าใจกับความแตกต่างทางเทคนิคหลักระหว่าง การเชื่อมด้วยเลเซอร์ เทียบกับ การเชื่อม MIG เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการปรับคุณภาพการเชื่อมให้เหมาะสม, ผลงาน, และความเหมาะสมสำหรับการใช้งานอุตสาหกรรมเฉพาะ.
ส่วนนี้เปรียบเทียบสองเทคนิคในการวัดทางเทคนิคที่สำคัญ -อินพุตความร้อน, คุณภาพการเชื่อม, และความแม่นยำ- เพื่อให้มุมมองที่ครอบคลุมเกี่ยวกับประสิทธิภาพของพวกเขาภายใต้สถานการณ์การผลิตที่แตกต่างกัน.
อินพุตความร้อนและการเจาะ
การเชื่อม MIG:
โดยทั่วไปแล้วการเชื่อม MIG เกี่ยวข้องกับ อินพุตความร้อนที่สูงขึ้น เนื่องจากส่วนโค้งที่ค่อนข้างกว้างและอัตราการระบายความร้อนช้าลง. โปรไฟล์ความร้อนที่กว้างขึ้นนี้:
- นำไปสู่ โซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนขนาดใหญ่ (ฮาซ).
- เพิ่มความเสี่ยงของ การบิดเบือน และ ความเครียดที่เหลือ, โดยเฉพาะอย่างยิ่งในวัสดุบาง ๆ.
- จัดเตรียมให้ การเจาะในระดับปานกลาง, โดยทั่วไปแล้วจะขึ้นอยู่กับ 6–12 มม. ในการผ่านครั้งเดียวขึ้นอยู่กับการออกแบบปัจจุบันและข้อต่อ.
การเชื่อมด้วยเลเซอร์:
การเชื่อมด้วยเลเซอร์สร้างไฟล์ ที่มุ่งเน้น, คานความหนาแน่นสูง ที่สร้างไฟล์ รูกุญแจ ผล, ส่งพลังงานที่เข้มข้นในพื้นที่เล็ก ๆ:
- การเจาะลึกถึงมากถึง 25 มม ในการผ่านครั้งเดียวสามารถทำได้ด้วยเลเซอร์ไฟเบอร์กำลังสูง.
- ผลที่ได้ HAZ น้อยที่สุด, ลดการแปรปรวน, และ การควบคุมความร้อนแน่น, โดยเฉพาะอย่างยิ่งสิ่งสำคัญในการผลิตที่แม่นยำ.
- โดยทั่วไปแล้วอินพุตความร้อน 3ลดลง –10 เท่า กว่าการเชื่อม MIG สำหรับการเจาะเดียวกัน, การปรับปรุงความสมบูรณ์ของโลหะ.
โดยสรุป: การเชื่อม MIG ดีกว่าสำหรับการเติมช่องว่างขนาดใหญ่หรือการสร้างวัสดุ, ในขณะที่การเชื่อมด้วยเลเซอร์เหมาะอย่างยิ่งสำหรับความลึก, แคบ, รอยเชื่อมที่มีการบิดต่ำ.
คุณภาพการเชื่อมและคุณสมบัติเชิงกล
การเชื่อม MIG:
- ความต้านแรงดึง: ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ของฟิลเลอร์และพารามิเตอร์การเชื่อมเป็นอย่างมาก. มักจะต่ำกว่าโลหะฐานเล็กน้อยเนื่องจากการเจือจางและความพรุนเล็กน้อย.
- ความพรุน: ปัญหาทั่วไปที่เกิดจากการป้องกันก๊าซไม่สอดคล้องกันหรือการปนเปื้อน.
- โซนได้รับผลกระทบจากความร้อน (ฮาซ): สามารถกว้างและมีการเปลี่ยนแปลงทางจุลภาค, อาจลดอายุการใช้งานที่เหนื่อยล้า.
การเชื่อมด้วยเลเซอร์:
- คุณภาพฟิวชั่นที่เหนือกว่า ด้วยความพรุนน้อยที่สุดเมื่อกระบวนการได้รับการปรับให้เหมาะสม.
- แรงดึงที่สูงขึ้น และ ต้านทานความเหนื่อยล้า เนื่องจาก HAZ ที่แคบและการแข็งตัวเร็ว.
- การควบคุมโลหะที่ยอดเยี่ยม, โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อการเชื่อมโลหะที่แตกต่างกันหรือมีปฏิกิริยาตอบสนอง (เช่น, ของ, อัลลอยด์ Ni).
ความแม่นยำและการควบคุม
การเชื่อม MIG:
- การดำเนินการด้วยตนเองและกึ่งอัตโนมัติเป็นเรื่องปกติ, ด้วยความแม่นยำในตำแหน่งขึ้นอยู่กับทักษะของผู้ปฏิบัติงาน.
- ความสามารถที่ จำกัด ในการจัดการ ความอดทนที่เข้มงวด หรือ ช่องว่างระดับไมครอน.
- ทนต่อการพอดีกับข้อต่อที่ไม่สมบูรณ์, ทำให้เหมาะสมกับงานโครงสร้าง.
การเชื่อมด้วยเลเซอร์:
- ข้อเสนอ การควบคุมระดับไมครอน สถานที่เชื่อมและความลึกของการเจาะ.
- รวมเข้ากับ CNC และระบบอัตโนมัติของหุ่นยนต์, เปิดใช้งานซ้ำได้, การผลิตความเร็วสูง.
- สามารถเชื่อมได้ ช่องว่างเล็ก ๆ 0.1 มม, หรือแม้กระทั่ง ไม่มีช่องว่าง ข้อต่อก้นในการตั้งค่าความแม่นยำสูง.
- การให้อภัยช่องว่างร่วมหรือการเยื้องศูนย์น้อยลงเว้นแต่จะเสริมด้วยลวดฟิลเลอร์.
5. การพิจารณาค่าใช้จ่ายของการเชื่อมด้วยเลเซอร์กับการเชื่อม MIG
ในส่วนนี้, เราตรวจสอบผลกระทบทางการเงินของกระบวนการทั้งสองในการลงทุนครั้งแรก, ค่าใช้จ่ายในการดำเนินงาน, และผลตอบแทนจากการลงทุน (ผลตอบแทนการลงทุน).
การลงทุนครั้งแรก
การเชื่อมด้วยเลเซอร์ ระบบต้องการไฟล์ ต้นทุนล่วงหน้าสูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ, ส่วนใหญ่เกิดจาก:
- แหล่งเลเซอร์ที่แม่นยำ (เส้นใย, ร่วม, เลเซอร์ดิสก์).
- เลนส์การจัดส่งลำแสงและระบบควบคุม.
- โครงสร้างพื้นฐานด้านความปลอดภัย, รวมทั้ง เลเซอร์หุ้มและลูกโซ่.
- การรวมเข้ากับ CNC หรือแพลตฟอร์มหุ่นยนต์.
เกณฑ์มาตรฐาน: เซลล์เชื่อมเลเซอร์อุตสาหกรรมมาตรฐานมีตั้งแต่ $120,000 ถึง $500,000, ขึ้นอยู่กับความสามารถในการใช้พลังงาน, ระดับอัตโนมัติ, และอุปกรณ์เสริม.
การเชื่อม MIG, โดยทางตรงกันข้าม, ประหยัดกว่าในการปรับใช้:
- การตั้งค่า MIG แบบแมนนวลพื้นฐานสามารถเริ่มต้นได้ที่ $2,000 ถึง $10,000.
- แม้แต่เซลล์ MIG อัตโนมัติอย่างเต็มที่ก็ไม่ค่อยเกิน $80,000, รวมถึงหุ่นยนต์และการติดตั้ง.
ความแตกต่างนี้ทำให้การเชื่อม MIG สามารถเข้าถึงได้มากขึ้น วิสาหกิจขนาดเล็กถึงขนาดกลาง หรือสำหรับโครงการที่มีทุน จำกัด.
ค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานและการบำรุงรักษา
การเชื่อมด้วยเลเซอร์อาจลดขยะในการปฏิบัติงาน, แต่การบำรุงรักษาของมันมีความต้องการมากขึ้น:
- การทำความสะอาดเลนส์และการเปลี่ยนแสง เป็นกิจวัตรและค่าใช้จ่ายสูง.
- เลเซอร์พลังงานสูง ใช้ไฟฟ้าจำนวนมาก, โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการดำเนินงานอย่างต่อเนื่อง.
- ผู้ประกอบการต้องการ การฝึกอบรมพิเศษ เพื่อจัดการการตั้งค่าพลังงานเลเซอร์, ขั้นตอนความปลอดภัย, และการวินิจฉัยระบบ.
ในทางตรงกันข้าม, คุณสมบัติการเชื่อม MIG:
- ลดต้นทุนวัสดุสิ้นเปลือง, ด้วยลวดที่พร้อมใช้งานและก๊าซป้องกัน.
- การบำรุงรักษาตามปกติ จำกัด การเปลี่ยนคบกัน, การทำความสะอาดหัวฉีด, และ การปรับฟีดลวด.
- ความคุ้นเคยของช่างเทคนิคในวงกว้าง, ซึ่งช่วยลดต้นทุนแรงงานและลดการลงทุนในการฝึกอบรม.
ภาพรวมการดำเนินงาน:
- การเปลี่ยนเลนส์เลเซอร์ สามารถมีค่าใช้จ่าย $1,000- $ 5,000 ต่อรอบ.
- วัสดุสิ้นเปลือง mig โดยทั่วไปจะวิ่ง $0.10- $ 0.30 ต่อเมตรเชื่อม, ขึ้นอยู่กับวัสดุและก๊าซผสม.
ผลตอบแทนจากการลงทุน (ผลตอบแทนการลงทุน)
ข้อเสนอการเชื่อมด้วยเลเซอร์ มูลค่าระยะยาว ในแอพพลิเคชั่นที่มีความสำคัญและมีความสำคัญสูง:
- ความเร็วในการเชื่อมสูงและการทำซ้ำขั้นต่ำช่วยปรับปรุงปริมาณงาน.
- คุณภาพที่สอดคล้องกันช่วยลดต้นทุนที่เกี่ยวข้องกับข้อบกพร่อง.
- การบูรณาการอย่างราบรื่นกับ ระบบควบคุมคุณภาพอัตโนมัติ เพิ่มประสิทธิภาพสูงสุด.
ใน อุตสาหกรรมยานยนต์, การเชื่อมด้วยเลเซอร์สามารถลดเวลาการประกอบทั้งหมดได้สูงสุด 60% สำหรับแอปพลิเคชันว่างเปล่าที่ปรับแต่ง, ชดเชยต้นทุนเริ่มต้นที่สูงขึ้นภายใน 1–2 ปี ในการผลิตในปริมาณมาก.
การเชื่อมมิก, ในขณะเดียวกัน, ส่งมอบ ROI ที่เร็วขึ้น สำหรับการผลิตทั่วไป:
- เหมาะสำหรับ การผลิตปริมาณต่ำถึงกลาง หรือบริการซ่อมและบำรุงรักษา.
- เวลาการตั้งค่าขั้นต่ำและการรองรับการติดตั้งที่ยืดหยุ่น.
- ROI มักจะรับรู้ใน ภายใต้ 6 เดือน สำหรับการกำหนดค่าด้วยตนเองหรือแบบกึ่งอัตโนมัติ.
6. ความเหมาะสมของวัสดุและช่วงความหนา
การเลือกเทคนิคการเชื่อมที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับประเภทของวัสดุและความหนา.
การเชื่อมด้วยเลเซอร์เทียบกับการเชื่อม MIG แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพที่แตกต่างกันในโลหะและหมวดความหนาต่างๆ.
ในส่วนนี้, เราประเมินประสิทธิภาพของพวกเขาตามความเข้ากันได้ของวัสดุ, ความไวทางโลหะวิทยา, และข้อกำหนดเชิงโครงสร้าง.
ความเข้ากันได้ของวัสดุ
การเชื่อมด้วยเลเซอร์
การเชื่อมด้วยเลเซอร์เก่งด้วย โลหะที่มีการสะท้อนแสงและการนำความร้อนสูง, โดยมีเงื่อนไขว่ามีการใช้ประเภทเลเซอร์และพารามิเตอร์ที่ถูกต้อง. วัสดุที่ใช้กันทั่วไปรวมถึง:
- สแตนเลส (เช่น, 304, 316, 2205 ดูเพล็กซ์): ผลลัพธ์ที่โดดเด่นด้วยการบิดเบือนน้อยที่สุด.
- อลูมิเนียม โลหะผสม (เช่น, 6061, 7075): ต้องมีการควบคุมพารามิเตอร์ที่แม่นยำเนื่องจากความเสี่ยงสูงและความเสี่ยงต่อความพรุน.
- ไทเทเนียม โลหะผสม: คุณภาพการเชื่อมที่ยอดเยี่ยมสำหรับการบินและอวกาศและการใช้งานทางการแพทย์.
- โลหะผสมที่มีนิกเกิลเป็นส่วนประกอบหลัก (เช่น, อินโคเนล): HAZ ที่แคบของ Laser ช่วยรักษาความสมบูรณ์ทางกล.
การเชื่อมด้วยเลเซอร์เหมาะอย่างยิ่ง โลหะผสมที่ไม่เป็นประโยชน์และมีประสิทธิภาพสูง, ในกรณีที่การควบคุมความแม่นยำและการตรวจทางโลหะวิทยาเป็นสิ่งจำเป็น.
การเชื่อม MIG
การเชื่อม MIG นั้นมีความหลากหลายมากขึ้น เหล็กอ่อน, เหล็กคาร์บอน, และอลูมิเนียม, โดยเน้นความแม่นยำน้อยกว่า แต่มีความยืดหยุ่นมากขึ้นในการผลิตทั่วไป. วัสดุทั่วไปได้แก่:
- เหล็กกล้าคาร์บอน: เหมาะสำหรับส่วนประกอบโครงสร้างและงานหนัก.
- อลูมิเนียม: ต้องใช้ปืนสปูลหรือระบบผลักดันและก๊าซที่อุดมไปด้วยอาร์กอน.
- สแตนเลส: ทำได้ แต่มี HAZ ที่กว้างขึ้นและออกซิเดชั่นที่อาจเกิดขึ้น.
โดยทั่วไปแล้ว MIG จะทนต่อสภาพพื้นผิวเช่นขนาดโรงสีได้มากกว่า, สนิม, หรือน้ำมัน, ทำให้เหมาะสมกับ กลางแจ้ง, ซ่อมแซม, และการประดิษฐ์หนัก สภาพแวดล้อม.
ความสามารถช่วงความหนา
การเชื่อมด้วยเลเซอร์
การเชื่อมด้วยเลเซอร์มีประสิทธิภาพสูงในไฟล์ ความหนาบางถึงปานกลาง พิสัย. ความสามารถทั่วไปรวมถึง:
- บางส่วน (0.2 มม. ถึง 3 มม): การเจาะที่ยอดเยี่ยมโดยไม่ต้องเผาไหม้.
- ส่วนปานกลาง (สูงถึง 8-10 มม.): ต้องใช้เลเซอร์หลายเครื่องหรือกำลังสูง.
- ส่วนหนา (>10 มม): เป็นไปได้ด้วยเทคนิคไฮบริดเฉพาะหรือการแกว่งลำแสง.
เพราะพลังงานเลเซอร์มีความเข้มข้นสูง, รอยเชื่อมคือ ลึกและแคบ, ซึ่งช่วยลดการบิดเบือนความร้อนและลดการโพสต์การประมวลผล.
การเชื่อม MIG
การเชื่อม MIG ครอบคลุมความหนาของวัสดุที่กว้างขึ้น, โดยเฉพาะอย่างยิ่งใน หมวดหมู่ปานกลางถึงหนา:
- เครื่องวัดบาง ๆ (<1 มม): ความท้าทายเนื่องจากการสะสมความร้อน; ความเสี่ยงของการเผาไหม้.
- วัสดุปานกลางถึงหนา (2 มม. ถึง 25 มม. ขึ้นไป): อัตราการสะสมที่สูงและความสามารถหลายครั้งทำให้เหมาะสำหรับการเชื่อมขนาดใหญ่.
ไม่เหมือนการเชื่อมด้วยเลเซอร์, ฉันเดิมพันไอศกรีมสำหรับ การเชื่อมช่องว่าง และการจัดการ รูปแบบของข้อต่อพอดี, โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อความคลาดเคลื่อนไม่ได้ควบคุมอย่างแน่นหนา.
การเชื่อมวัสดุที่แตกต่างกัน
เมื่อพูดถึง การเข้าร่วมโลหะที่แตกต่างกัน, การเชื่อมด้วยเลเซอร์เป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญ. ของมัน อินพุตความร้อนที่แปลเป็นภาษาท้องถิ่น ลดการก่อตัวของสารประกอบ intermetallic และช่วยให้การเข้าร่วมของวัสดุเช่น:
- สแตนเลสสตีลกับเหล็กกล้าคาร์บอน
- ไทเทเนียมเป็นทองแดงหรืออลูมิเนียม (กับ interlayers)
- โลหะผสมนิกเกิลเป็นเหล็กกล้า
การเชื่อมมิก, ในทางกลับกัน, การดิ้นรนกับวัสดุที่แตกต่างกันเนื่องจากความแตกต่างของอุณหภูมิหลอมละลาย, อัตราการขยายความร้อน, และความไม่ลงรอยกันของโลหะ.
ในขณะที่สายไฟเติมพิเศษสามารถช่วยได้, ความแข็งแรงเชิงกลและความต้านทานการกัดกร่อนอาจถูกบุกรุก.
7. การใช้งานทางอุตสาหกรรม
การเชื่อมด้วยเลเซอร์
- การบินและอวกาศ: สายเชื้อเพลิง, ตัวเรือนเซ็นเซอร์
- ทางการแพทย์: การปลูกถ่ายกระดูกและข้อ, กรณีเครื่องกระตุ้นหัวใจ
- อิเล็กทรอนิกส์: แท็บแบตเตอรี่, นำเซ็นเซอร์
- automotivอี: ช่องว่าง, ส่วนประกอบ EV
การเชื่อม MIG
- การก่อสร้าง: คาน, คอลัมน์, โครงสร้างพื้นฐาน
- การต่อเรือ: การชุบตัวถัง, กำแพงกั้น
- เครื่องจักรกลหนัก: เฟรม, รถตัก, ถัง
- ซ่อมแซมและประดิษฐ์: ร้านค้าและโรงรถทั่วไป
8. การเชื่อมด้วยเลเซอร์กับตารางการเชื่อม MIG การเชื่อมเปรียบเทียบ
| เกณฑ์ | การเชื่อมด้วยเลเซอร์ | การเชื่อม MIG (GMAW) |
|---|---|---|
| ประเภทกระบวนการ | การเชื่อมฟิวชั่นโดยใช้ลำแสงเลเซอร์เข้มข้น | การเชื่อมอาร์คโดยใช้ลวดวัสดุสิ้นเปลืองและก๊าซป้องกัน |
| อินพุตความร้อน | ต่ำและมีการแปลสูง | โซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนสูงและกว้างขึ้น |
| การเจาะ | ลึก, รอยเชื่อมแคบ; อัตราส่วนสูง (ขึ้นไป 10:1) | ปานกลางถึงลึก, รอยเชื่อมที่กว้างขึ้น; อัตราส่วนด้านล่าง |
ความเร็วในการเชื่อม |
สูงมาก (ขึ้นไป 60 mm/s) | ปานกลาง (10–30 มม./s ขึ้นอยู่กับการตั้งค่า) |
| ความแม่นยำและการควบคุม | ความแม่นยำพิเศษ; เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการปกคลุมด้วยไมโคร | แม่นยำน้อยลง; เหมาะสำหรับการผลิตทั่วไป |
| ความเข้ากันได้ของระบบอัตโนมัติ | รวมเข้ากับหุ่นยนต์และซีเอ็นซีได้อย่างง่ายดาย | เข้ากันได้ แต่ปรับให้เข้ากับระบบอัตโนมัติความเร็วสูงได้น้อยลง |
| ความเหมาะสมของวัสดุ | เหมาะอย่างยิ่งสำหรับเครื่องวัดบาง ๆ, สะท้อนแสง, และโลหะที่แตกต่างกัน | ดีที่สุดสำหรับโลหะที่มีความหนาปานกลาง |
ช่วงความหนา |
<0.5 MM ถึง ~ 6 มม. (ไม่มีฟิลเลอร์); ขึ้นไป 10 MM พร้อมไฮบริด/ฟิลเลอร์ | 1 มม. ถึง >25 มม (เป็นไปได้หลายครั้ง) |
| คุณภาพการเชื่อม | พื้นผิวสูง, การบิดเบือนน้อยที่สุด, รูพรุนต่ำ | คุณภาพปานกลาง; spatter มากขึ้นและ HAZ ที่ใหญ่ขึ้น |
| สิ้นเปลือง | น้อยที่สุด (ก๊าซเฉื่อย; ฟิลเลอร์เสริม) | อิเล็กโทรดลวดและก๊าซป้องกันอย่างต่อเนื่อง |
| ตั้งค่า & เวลาหยุดทำงาน | การตั้งค่าอีกต่อไป, การจัดตำแหน่งที่แม่นยำ | การตั้งค่าและปรับอย่างรวดเร็ว; ทนต่อการเปลี่ยนแปลงพื้นผิวเล็กน้อย |
| ต้นทุนอุปกรณ์เริ่มต้น | สูง (USD 100K - 500K ขึ้นอยู่กับระบบ) | ปานกลาง (USD 5K - 50K สำหรับการตั้งค่าอุตสาหกรรม) |
ค่าใช้จ่ายในการดำเนินงาน |
ลดลงเมื่อเวลาผ่านไปในแอปพลิเคชันปริมาณสูง | สูงขึ้นเนื่องจากการใช้และการบำรุงรักษาที่สิ้นเปลือง |
| ความต้องการการบำรุงรักษา | การทำความสะอาดเลนส์, การจัดตำแหน่งลำแสง | คบเพลิงสวมใส่, การทำความสะอาดสปาสเตอร์, การเปลี่ยนปลาย/หัวฉีดบ่อยๆ |
| ข้อกำหนดการฝึกอบรม | สูง; ต้องใช้ความรู้ด้านความปลอดภัยและการควบคุมความแม่นยำของเลเซอร์ | ปานกลาง; ฝึกอบรมผู้ให้บริการทั่วไปได้ง่ายขึ้น |
ข้อควรพิจารณาด้านความปลอดภัย |
ต้องมีสิ่งกีดขวางเลเซอร์, ชุดป้องกันส่วนบุคคล, และระบบความปลอดภัย Class-1 | ต้องมีการสกัดควัน, การป้องกันดวงตาอาร์ค, และการจัดการก๊าซ |
| การใช้งาน | การบินและอวกาศ, ยานยนต์ EV, ทางการแพทย์, อิเล็กทรอนิกส์ | การก่อสร้าง, การต่อเรือ, แชสซียานยนต์, ซ่อมทั่วไป |
| ผลตอบแทนจากการลงทุน (ผลตอบแทนการลงทุน) | ROI สูงในการผลิตมวลที่แม่นยำ | ROI สูงในโครงสร้าง, การประดิษฐ์ขนาดใหญ่ |
| ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม | ควันล่าง, เสียงรบกวนน้อยที่สุด, ประหยัดพลังงานในปริมาณงานสูง | การปล่อยมลพิษที่สูงขึ้น, เสียความร้อนมากขึ้น, การดำเนินการดังขึ้น |
9. บทสรุป
ในภูมิทัศน์การพัฒนาของการผลิตที่ทันสมัย, ทางเลือกระหว่าง การเชื่อมด้วยเลเซอร์กับการเชื่อม MIG ไม่ใช่ไบนารี แต่มีกลยุทธ์.
การเชื่อมด้วยเลเซอร์นำเสนอความแม่นยำที่ไม่มีใครเทียบได้, การทำซ้ำ, และความเร็ว, ทำให้เป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับมูลค่าสูง, อุตสาหกรรมปริมาณมาก.
การเชื่อมมิก, ในขณะเดียวกัน, ยังคงขาดไม่ได้สำหรับความเก่งกาจ, ความสามารถในการจ่าย, และความสะดวกในการปรับใช้.
โดยการทำความเข้าใจจุดแข็งและข้อ จำกัด ของแต่ละวิธี - และจัดแนวพวกเขาให้สอดคล้องกับเป้าหมายการดำเนินงาน - ผู้ผลิตสามารถตัดสินใจได้อย่างชาญฉลาด, ประสิทธิภาพ, และผลตอบแทนจากการลงทุน.
นี้ เป็นตัวเลือกที่สมบูรณ์แบบสำหรับความต้องการด้านการผลิตของคุณหากคุณต้องการคุณภาพสูง การเชื่อม บริการ.
การอ้างอิงบทความ: https://www.zintilon.com/blog/laser-welding-vs-mig-welding/
