Što je lasersko zavarivanje? Kako to funkcionira, gdje uspjeva, zašto se zavari ne uspijevaju

Što je lasersko zavarivanje u jednostavnom jeziku?
Što je lasersko zavarivanje? Jednostavno rečeno, to je spoj koji koristi visoko usmjeren zrak svjetlosti da bi metal stopio točno tamo gdje se dva dijela susreću. Dok se to malo topljeno područje hladi, komadi se spajaju u jedno spoje. Također možete vidjeti da se zove svajanje laserskim zrnom ili se čudi, što je lasersko topljenje - Što? U praksi se ti izrazi odnose na istu osnovnu ideju.
Lasersko zavarivanje spaja materijale koncentriranjem laserske energije u vrlo malo mjesto, stvarajući kontrolirani fond topline s preciznim ulazom toplote.
Što znači lasersko zavarivanje
Za razliku od širih kategorija zavarivanja koje opisuju mnoge izvore toplote, lasersko zavarivanje definira njegov izvor toplote: usmjeren laserski zrake. A. zavarivač laserom u ovom slučaju, samo jedna od glavnih stvari koje se mogu učiniti je da se u jednom trenutku može napraviti dio velike automatizirane ćelije ili ručne jedinice, ali osnovni princip ostaje isti. Svjetlost se ispušta bez fizičkog kontakta, topi usko područje u zglobu i omogućuje da se materijal učvrsti u zavarivanje.
- To je neskontaktni proces zavarivanja.
- Koncentrira toplinu u vrlo malom području.
- Obično proizvodi uske zavarice i ograničeno područje koje je pogođeno toplinom.
- U nekim slučajevima može se koristiti metalni punjač, ali ne uvijek.
- Često je dobro prilagođen preciznom, ponovljivom proizvodnom radu.
Razlika između laserskog varenja i drugih metoda spajanja
Ljudi ponekad zbunjuju zavarivanje laserom s laserskim rezanjem, ali to nije isti posao. Rezanje odvaja materijal. Svajanje ga povezuje. Također se razlikuje od lukovih procesa kao što su MIG ili TIG, koji koriste električni luk kao izvor topline umjesto koncentrirane svjetlosti. Zbog te razlike laserski zavari se često povezuju s finim šavovima, čvršćom kontrolom toplote i većom osjetljivošću na postavljanje dijelova.
Zašto proizvođači koriste lasersko zavarivanje
Proizvođači gledaju na ovaj proces kada im je potrebna preciznost, čista geometrija šavova i oprema koja se može dobro integrirati s automatizacijom. Ksometrija je primjenjuje u industrijama kao što su automobil, zrakoplovstvo, medicina i elektronika, gdje je ponavljanje i kontrolirana toplota bitna. Ako ste se ikada pitali, što je to laserski zavarivač? , praktičan odgovor je jednostavan: to je sustav koji generiše, isporučuje i kontrolira fokusirani zrak. Međutim, stvarna priča je kako ta zraka pretvara svjetlost u stabilnu topljenu rezervu i zatim u gotov zavarivač.

Kako se lasiranje laserskim laserom odvija korak po korak?
Ta transformacija od usredotočene svjetlosti do gotovog spoja događa se u vrlo brzom slijedu. Ako me pitaš kako funkcionira laserska suvarenja iLI kako radi lasersko varenje? kratak odgovor je: laserski izvor stvara snop, optika ga usmjerava na spoj, metal apsorbira energiju, formira se rastopljena jezera, a ta jezera se stvrdne iza pokretne snopa u zavari. -U potpunosti. proces laserskog zavarivanja postaje mnogo lakše pratiti kada ga pogledati jednu fazu u isto vrijeme.
Od izvora lasera do fokusirane zrake
Praktičan način odgovaranja kako radi laser svarec je podijeliti sustav na tri posla: napraviti zraku, isporučiti zraku i kontrolirati što se događa na zglobu. U proces zavarivanja laserskim zrnom , ti poslovi obično se razvijaju ovako:
- Izvor lasera stvara zraku. Uobičajeni industrijski izvori uključuju vlakna, CO2 i lasere u čvrstom stanju.
- Izvorni sustav za spajanje Ogledala, leće i druge optičke naprave vode ga prema radnom području.
- Fokusna optika smanjuje zraku na vrlo malu točku. Koncentrirajući energiju u malom području, moguće je zavarivanje.
- Dijelovi su spremni i poravnani. Uređaji ili automatizirani sustavi drže spoj u pravom položaju tako da greda točno udari u šav.
- Štiti plin štiti zona zavarivanja. Gasi poput argona ili helija pomažu da rastopljeni metal ostane čistiji ograničavajući oksidaciju i kontaminaciju.
- Metal apsorbira lasersku energiju. Površina se brzo zagrijava na liniji spoja i dostiže temperaturu topljenja.
- Rastopljeni bazen formira i putuje. Dok se greda ili radni dio kreće, jeftini sloj prati šav i spaja obje ivice.
- Zavarivanje se učvrsti. Kad se gred pomakne naprijed, tekući metal se ohladi i smrzne u gotov spoj.
Kako se formira i čvrstota topljenog bazena
Rastopljeni bazen je srce procesa. Ona je mala, kontrolirana i kratkotrajna. Kad zrake udare u zglob, apsorbirana svjetlost postaje toplota. Ta toplina topi osnovni metal točno tamo gdje se dijelovi susreću. U mnogim primjenama nije potreban metal za punjenje, pa sam osnovni materijal stvara zavarivanje. Kako greda napreduje, prednji dio bazena stalno topi svež materijal dok se stražnji dio bazena hladi i čvrsto. Zbog toga se procesom mogu stvoriti uski šavovi s tesno lokaliziranom toplinom u usporedbi s širim metodama izvora topline.
Čiste površine, stabilna zglobna formacija i konstantno kretanje materije ovdje. Mala promjena u razmak, fokus ili putovanje može promijeniti kako bazen ponaša, što je jedan od razloga proces zavarivanja poznata je po preciznosti, ali i po osjetljivosti postavljanja.
U slučaju da se ne primjenjuje, mora se upotrebljavati sljedeći sustav:
Kondukcijski zavari su obično plitki i širi, dok su zavari s ključavicom dublji i uski jer veća gustoća energije otvara šupljinu ispunjenu parom u metalu.
To je mjesto gdje je tehnički dio kako laser varanje radi počinje biti bitno. EWI definiira gustoću snage kao lasersku snagu podijeljenu s površinom fokusirane točke. Pri manjoj gustoći snage toplota se uglavnom provodi iz površine u materijal, stvarajući širi, plitkiji zavarivač. Pri većoj gustoći energije, metal se može ispariti i formirati malu šupljinu zvanu ključa, koja omogućuje energiji da dopre dublje u zglob.
Više detalja Amada WELD TECH u slučaju da je to moguće, potrebno je utvrditi razinu i veličinu otvaranja. Jednostavno rečeno, povećanje gustoće energije obično povećava prodor i mijenja oblik kuglice od plitke i široke prema duboko i usko. Brzina putovanja također igra ulogu. Veća brzina ima tendenciju da snažno smanji širinu zavarivanja i može smanjiti prodor, posebno ako greda više ne održava stabilan bazen.
Redoslijed ostaje isti, ali način na koji se stvara može se puno promijeniti ovisno o izvoru lasera, načinu isporuke zraka i da li je sustav izgrađen za ručni rad ili potpunu automatizaciju.
Laserske mašine za zavarivanje, izvori i isporuka zraka
Ta varijacija počinje na samom izvoru. Kada ljudi uspoređuju stroj za lasersko zavarivanje , oni obično uspoređuju više od sirove snage. Oni uspoređuju kako je greda napravljena, kako se ona doseže do zgloba i koliko se oprema lako uklapa u stvarnu proizvodnju. Ti izbori oblikuju apsorpciju, potrebe održavanja, potencijal automatizacije i svakodnevnu fleksibilnost u tvornici.
Izvor lasera s vlaknima CO2 i čvrstog stanja
A revizija modernog LBW-a objašnjava da čvrsto-stani izvori kao što su vlakna, disk, diode i Nd: YAG koriste mnogo kraće valove od CO2 lasera. U praksi, to je važno iz dva glavna razloga. Prvo, kratke valne dužine zraka u čvrstom stanju općenito se bolje apsorbiraju od mnogih metala nego zrake CO2. Drugo, te zrake se mogu usmjeriti kroz fleksibilna optička vlakna, što je velika prednost za daljinske glave, robote i kompaktne rasporede. Zato i... lasersko zavarivanje vlaknima je tako usko povezana s automatizacijom.
U istom se izvještaju navodi da aluminij i bakar snažno reflektuju lasersku energiju, pa su reflektorni materijali još uvijek izazov. Čak i tako, čvrsto-stani izvori su općenito bolje pozicionirani od Svajanje laserskim ugljikom za te poslove. U odnosu na CO2, sustav s vlaknima je kompaktniji i obično je manje opterećen održavanjem, dok sustav s CO2 obično zahtijeva više prostora, više energije i više održavanja.
| Vrsta izvora | Metod za isporuku zraka | Praktične prednosti | Praktične granice | Tipična proizvodna prilagodba |
|---|---|---|---|---|
| Vlakno | Slastična optička vlakna na glavu za varenje | U skladu s člankom 3. stavkom 2. točkom (a) ovog članka, za sve proizvode koji se upotrebljavaju u proizvodnji goriva za zračni promet, za koje se primjenjuje točka (a) ovog članka, za koje se primjenjuje točka (b) ovog članka, za koje se primjenjuje točka (c) ovog članka, | Još uvijek osjetljivi na fit-up i postavke, reflektorni metali mogu ostati teško | Ujedinjeni narodi, industrija, industrija, industrija, industrija, industrija, industrija, industrija, industrija, industrija, industrija, industrija, industrija, industrija, industrija, industrija, industrija, industrija, industrija, industrija, industrija, industrija, industrija, industrija, industrija, |
| CO2 | Izlazak zrcala i optičke staze | U skladu s člankom 3. stavkom 2. | Veći raspored, veći zahtjevi za servisom i energijom, manje fleksibilno usmjeravanje zraka, slabije prilagođenost reflektornim metalima | Stanični sustavi u kojima prostor i fleksibilnost putovanja nisu važni |
| S druge čvrste tvari, kao što su diski, diode i Nd:YAG | Optika i, u mnogim usporedbama, dostava na bazi vlakana | Kratije valove od CO2, dobre karakteristike apsorpcije, korisne opcije oblika zraka za neke primjene | Sposobnost zauzimaju kvaliteta zraka, optika i dizajn procesa | S druge strane, za proizvodnju električnih vozila, ne smiju se upotrebljavati električni pogoni. |
Sistemi za ručno upravljanje i automatizirane ćelije
Tip izvora je samo pola priče. Format sustava mijenja način korištenja procesa. A. vlaknasti zavarivač laserom u ručnom obliku obično se uzima u obzir za popravke, nepravilne šavove, prototipove, kratke trke i poslove gdje je brza postavka važna. U vodiču za ručne uređaje i robote, ručne uređaje opisuju se kao fleksibilne, jednostavne za pokretanje i korisne u ograničenim ili neugodnim područjima.
Automatizirano laserne sustave za svarku su napravljeni za drugačiji ritam. Oni se oslanjaju na programirane staze, uređaje, senzore i sigurnosne kućišta kako bi proizveli ponovljive zavarice tijekom mnogih ciklusa. Zato što... zavarivanje vlaknima optičkog lasera može poslati zraku kroz fleksibilni kabel do glave na kojoj je robot, posebno dobro se uklapa u robotsku proizvodnju. Nasuprot tome, smjerovi CO2 s zrcalnim smjerom manje su pogodni kada se putanje zraka mora kretati oko zauzetog ćelija.
Kako izbor opreme mijenja ishod zavarivanja
Različite laserne svareničke mašine može proizvesti vrlo različito ponašanje zavarivanja čak i prije nego što se podešavaju postavke. Rukanim alatom može se lakše doći do složenog zgloba. Automatska ćelija može održavati točnost puta i udaljenost od stalnog boravka dosljednije. Kompaktni sustav vlakana može pojednostaviti integraciju robota, dok veća postavka CO2 može zahtijevati više planiranja rasporeda i održavanja. Drugim riječima, izbor opreme ne jamči samo kvalitetu zavarivanja, ali postavlja granice onoga što proces može pouzdano učiniti. Te granice postaju vidljive u sljedećem sloju donošenja odluka: snaga, veličina mjesta, pozicija žarišta, brzina, pokrivenost plinom i disciplina pripreme.

Laserskim zavarivanjem određuje se kvaliteta zavarivanja
Hardver stvara mogućnosti. Postavke odlučuju da li će se te mogućnosti pretvoriti u dobru vezu. Ako se pitate je lasersko zavarivanje snažno , praktičan odgovor je da kada postavka stvara potpunu fuziju i izbjegava nedostatke. Drugim riječima, snaga laserske zavarivanja dolazi od kontrolirane energije, stabilnih zajedničkih uvjeta, i čiste procese discipline, ne samo iz zraka ime.
U slučaju da se ne primjenjuje, to se može upotrebljavati za izračun vrijednosti.
Snaga količina laserske energije dostupne za topljenje spoja. Veličina sjena je koliko je ta energija usredotočena. Fokusna pozicija je mjesto gdje se nalazi najmanji, najintenzivniji dio zraka u odnosu na radnu površinu. U LBW pregled , pomicanje fokusa iznad ili ispod idealne pozicije smanjuje gustoću stvarne snage, mijenja oblik perle, proširuje zavarivanje i smanjuje prodor. Zato dvije postavke s sličnom snagom mogu proizvesti vrlo različite svaka vrsta proizvoda .
I način zraka je bitan. Među glavnim vrste laserskog zavarivanja , način provode koristi nižu gustoću energije i ima tendenciju da se kreće plitkije, šire zavari. Svađenje laserskim otvorom za ključeve koristi veću gustoću energije za stvaranje dublje, uske fuzije. U skladu s člankom Laserax vodič također pokazuje zašto je veličina tačke tako osjetljiva polja: manja tačka povećava intenzitet i prodor, ali također zahtijeva čvršće pozicioniranje i prilagođavanje. Veća tačka širi toplinu na širu površinu, što može pomoći kod nekih stanja zglobova, ali obično smanjuje dubinu.
Brzina vožnje štitnja plina i pripremite
Brzina vožnje kontrolira koliko dugo zrak ostaje na svakom dijelu šavova. U istom se pregledu navodi da povećanje brzine pri stalnoj snazi čini zavarivanje uskim i obično plitkim. Ako se ubrzaš previše, rizikuješ nedostatak penetracije ili fuzije. Ako se voziš prekoračeno, toplina se gomila, povećava se širina perla, rizik od distorzije, opuštanja ili izgorevanja.
Sklonični plin štiti rastopljeni bazen i pomaže u upravljanju pljuskom plazme. I Laserax vodič i GWK vodič za rješavanje problema povezuju slab pokrivenost plinom s oksidacijom, poroznost i nestabilnim zavarilima. Previše plina omogućuje kontaminaciju. Ako je dužina loše usmjerena, previše može stvoriti turbulenciju ili poremetiti bazen.
Sastavljanje spoja to znači koliko se dijelovi susreću. Stezanje drži ih tamo. Čistoća površine obuhvaća okside, ulje, rudu, boju, ljuske i vlagu. Ovo zvuči jednostavno, ali tehnologija laserske svrlje nije baš oprostio. Laserax materijal napominje uobičajeno pravilo za zglob oko 10 do 20 posto tanje debljine ploče za dopušteni jaz, a u mnogim primjenama kontrola jaz može biti ispod 0,1 mm. Prljavi ili otvoreni spojevi često uzrokuju iste probleme koje operateri pokušavaju riješiti promjenom napajanja.
Kako izbori postavke oblikuju prodor i kvalitetu perla
| Varijabilno | Što to znači | Što se događa kad je previše nisko | Što se događa kad je previše visoka | Kako bi operator obično reagirao |
|---|---|---|---|---|
| Snaga | Ukupna energija dostupna za topljenje spoja | Plitko zavarivanje, nedostatak fuzije, slab prodor | Spuštanje, podrezanje, spajanje, širi HAZ | Sastavljanje snage u malim koracima i provjeravanje s dijelovima ili testovima |
| Veličina sjena | Dijametar usredotočenog zraka na dijelu | Prevelika tačka može proširiti toplinu i smanjiti dubinu. | Previše mala mrlja može postati previše intenzivna i teško se točno smjestiti | Promjeni optiku, prefokusiraj, ili koristi oscilaciju da bi se poklapao sa zglobom |
| Fokusna pozicija | U slučaju da se ne primjenjuje primjena ovog članka, za svaki predmet se primjenjuje sljedeći standard: | Neosmjereni zrak iznad ili daleko od spoja smanjuje intenzitet i prodiranje | Previše duboko ili loše postavljeno fokusiranje može destabilizirati proces ili promijeniti oblik perle | Pomaknite fokus prema površini ili blago u zglob prema potrebi |
| Način zrake | Kako se energija isporučuje, kao što su provod vs. ključa, CW vs. pulsiran ili moduliran | Mode je previše nježan za zglob, daje plitku fuziju | Mode je previše agresivan, uzrokujući nestabilno ponašanje ključeva ili pregrevanje | U slučaju da je to potrebno, mora se upotrebljavati metoda za izračun emisije. |
| Brzina vožnje | Koliko brzo zraka se kreće duž šav | Previše sporo povećava ulazak topline, širinu perla i rizik od distorzije | Prebrzo smanjuje fuziju i prodiranje. | Ravnoteži brzinu protiv snage, zatim potvrditi oblik perla i fuzije korijena |
| Sklonični plin | U slučaju da se ne primjenjuje presjek, ispitivanje se provodi u skladu s člankom 6. stavkom 2. | Oksidacija, poroznost, promjena boje, nestabilni proces | Turbulencije, poremećaji u bazenu, nesustavna pokrivenost | Pravilan izbor plina, odmak iz dušeke, kut i umjeren protok |
| Sastavljanje spoja | Koliko su čvrsto povezani dijelovi | Otvoreni otvorovi uzrokuju nepotpunu fuziju i nepristupačno prodiranje. | Prekomjerna smetnja može uzrokovati probleme s poravnanjem ili stres tijekom začepljanja | Poboljšajte pripremu dijelova, zatvorite praznine ili ako je potrebno, preuređujte spojeve |
| Stezanje | Kako čvrsto dijelovi se drže tijekom zavarivanja i hlađenja | U slučaju da je to potrebno, ispitni postupak mora biti u skladu s člankom 6. stavkom 2. | Previše opterećenja može otežati opterećenje ili stvoriti lokalni stres | Koristite stabilne ostavljače i poduprijeti tanke dijelove ili rubove |
| Čistoća površine | U slučaju da se ne primjenjuje presjek, ispitna jedinica mora biti u stanju da provjeri da li je to potrebno. | Kontaminacija hvata plin u zamku, smanjuje apsorpciju i povećava rizik od defekta | Previše obrade obično nije toliko štetno kao nedovoljno čišćenje, ali može gubiti vrijeme | Odstranite ulje, rudu, boju, škrilj i okside neposredno prije varenja |
- Potvrdi da je čista i suva prije prvog dodira ili prolaska.
- Ako je to potrebno, provjerite da li je to moguće.
- U slučaju da se ne provjeri, ispitna jedinica mora biti u stanju provjeriti da li je ispitna jedinica u skladu s zahtjevima iz točke 6.4.
- Promjenite jednu varijabilnu u isto vrijeme pri podešavanju ili rješavanju problema.
- U skladu s člankom 3. stavkom 2. točkom (a) ovog članka, za sve proizvode koji se upotrebljavaju u proizvodnji proizvoda za proizvodnju proizvoda za proizvodnju proizvoda za proizvodnju proizvoda za proizvodnju proizvoda za proizvodnju proizvoda za proizvodnju proizvoda za proizvodnju proizvoda za proizvodnju proizvoda za proizvodnju proizvoda za proizvodnju proizvoda za proizvodnju proizvoda za proizvodnju proizvoda
To je pravi obrazac iza tehnologija laserske svrlje svaka postavka mijenja veličinu, dubinu i stabilnost rastopljenog bazena, a varijable međusobno utječu. Recept koji odlično radi na jednoj leguri može se ponašati vrlo drugačije na drugoj, što je upravo razlog zašto izbor materijala zaslužuje pažljivo promatranje.
Lasersko zavarivanje metala i vodič za prikladanje zglobova
Materijal mijenja sve. Sastav koji je čist na čelikom može se boriti na bakru, a čvrst zglob može se raspasti ako se isti materijal prebaci na labav šav. Zato izbor metala, stanje površine i prikladnost moraju se zajedno procijeniti. U laserskom zavarivanju najvažnija pitanja o materijalu su jednostavna: koliko dobro metal apsorbira snop, koliko brzo odbacuje toplinu, koliko je osjetljiv na kontaminaciju i što se događa ako se otvoriti zajednički otvor?
Nehrđajući čelik i ugljični čelik
Nehrđajući čelik je obično jedan od lakših materijala za zavarivanje laserom. U svakodnevnoj proizvodnji, laserskim zavarivanjem nehrđajuće čelika u slučaju da se u skladu s člankom 6. stavkom 2. točkom (a) primjenjuje na proizvodnju električne energije, u slučaju da se primjenjuje na proizvodnju električne energije, to znači da se za proizvodnju električne energije primjenjuje ograničena toplina. Razmena je u tome što nehrđajući još uvijek kažnjava loše zaštite i prljave površine. Ako se kontrola topline ili pokrivenost plinom ne uspostave, može se pojaviti oksidacija, promjena boje i smanjena korozija.
Ugljični čelik je također snažan kandidat. Općenito apsorbira lasersku energiju lakše od visoko reflektirajućih metala, tako da je stabilnost procesa često lakša za postizanje. U slučaju tanjih dijelova, manji unos topline može pomoći u smanjenju izgaranja i preobrada u usporedbi s širim procesima lukova. Ipak, ugljični čelik nije prazan. Kontaminacija, zarobljeni plin i nekonzistentno stanje rubova još uvijek mogu uzrokovati poroznost ili nedostatak fuzije.
S druge vrijednosti
Aluminij i bakar su zahtjevniji jer oboje odražavaju veliki dio ulazne laserske energije i brzo odbacuju toplinu. Izdanje podaci o reflektivnosti za tipične infracrvene valove, bakar je blizu 0,99 i aluminij blizu 0,91, daleko iznad željeza i titana. Zato i... lasersko varenje aluminijuma obično zahtijeva strožiju kontrolu procesa od čelika. Površinski oksidi, ulja i vlažnost važniji su, a poreznost povezana s vodikom postaje stvarna briga. Za trgovine zavarivanje aluminija 6061 , pažljivo čišćenje, postavljanje i kontrola zraka obično su važni kao i sirova snaga.
Bakar je još jedan izazov jer tako brzo ispušta toplinu da se pri započinjanju zavarivanja može biti nestabilno. Ogromna fokus i stabilna poravnanost postaju kritični. Titanij je na drugom kraju problema. Apsorbira lasersku energiju prilično dobro, tako da slijepljivo može proizvesti precizne zavarice s malom toplinom. U lovu je reaktivnost. Vrući titan lako apsorbira kisik, dušik i vodonik, pa kvaliteta štitnje mora ostati odlična ili se zavarivanje može brzo slomiti.
Razlozi za dizajn i punjenje spojeva različitih metala
Galvanizirani čelik se može zavarivati, ali cinkova premaz mijenja pravila. Cink se topi i ispari prije čelika, što može uzrokovati dimove, poroznost, uključivanje oksida i gubitak premaza. Napomene o zavarivanju galvaniziranih čelika također pokazuju zašto prozorski prozori u velikoj mjeri ovise o debljini i postavljanju. Objavljeni primjeri često se fokusiraju na 1 do 2 mm list, dok primjeri s većom snagom jednokratnog prolaza mogu doseći otprilike 5 do 6 mm pod određenim uvjetima. U praksi, zglobovi na prekrivenom ploču zaslužuju posebnu brigu jer se na prijelazu može uhvatiti para.
Različiti zglobovi zahtijevaju još veću opreznost. Ako pitaš, možeš li zavarivati ugljikovo čelik na nehrđajući čelik? , praktični odgovor je ponekad da, ali metalurgiju i razblažavanje treba pažljivo upravljati, a metal za punjenje može pomoći. Ako je pitanje možeš li zavarivati titan sa čelikom? , to je mnogo teži slučaj jer se krhke intermetalličke spojeve mogu lako formirati. Isto se primjenjuje i na laserskim zavarivanjem aluminijuma u čelik - Što? Za te kombinacije može biti potrebno punjenje, prijelazni sloj, premaz ili čak drugi postupak kao što je lasersko spajanje umjesto izravne fuzije.
Geometrija zglobova je važna kao i kemija. Zajednička smjernica za projektiranje obično favorizira zadnje zglobove za čist prodor, dok zglobovi za krilo, flange i T-zglobovi vrše veći pritisak na pristup gredi, začepljenje i kontrolu jazova. Lasersko zavarivanje može dobro spojiti mnoge metale, ali daje nagradu za čvrste ivice, čiste površine i dizajn koji ne zahtijeva da gred prekine neobrazovanu postavku.
| Materijal | Opća pogodnost | Uobičajeni izazovi | Osjetljivost na zglobove | Specijalne bilješke o postupku |
|---|---|---|---|---|
| Nerđajući čelik | Visoko | Oksidacija, promjena boje, zadnja šećer, gubitak korozije ako je zaštita loša | Srednje do visoko | Važne su čiste površine i snažna zaštita, posebno na tankim ili kozmetičkim dijelovima |
| Ugljični ocel | Visoko | U slučaju da je proizvodna jedinica u skladu s člankom 6. stavkom 2. točkom (a) ovog članka, u skladu s člankom 6. stavkom 2. točkom (a) ovog članka, mora se upotrebljavati samo proizvodna jedinica koja je u skladu s člankom 6. točkom (a) ovog članka. | Srednje do visoko | Obično apsorbira lasersku energiju bolje od aluminija ili bakra, ali i dalje treba čvrsto postaviti. |
| Aluminijevim spojevima | Umjereno do visoko | Visoka reflektivnost, visoka toplinska provodljivost, oksidni film, vodikovna poroznost | Visoko | Obične legure kao što je 6061 mogu se zavarivati, ali priprema i kontrola parametara su kritične |
| Bakar i bakarne legure | Umerena | Vrlo visoka reflektivnost, brz gubitak toplote, nestabilan početak zavarivanja | Visoko | Najbolje pogodno za čvrsto kontrolirane postavke i precizan fokus zraka |
| Titan | Visoko s odgovarajućim štitovima | Kontaminacija, krhkost, promjena boje ako vrući metal vidi zrak | Visoko | Odlična zaštita od plina je obavezna prije, tijekom i odmah nakon što se zavari |
| Ocel galvaniziran | Umjereno do visoko | U slučaju da se ne primjenjuje, ispitivanje se provodi u skladu s člankom 6. stavkom 2. | Visoka, posebno u zglobovima koljena | Ventilacija i kontrola parametara bitni su jer se sloj cinka reagira prije čeličnog jezgra |
| Neispravni parovi metala | Određenost | Intermetallic, nejednakost apsorpcije, nejednakost dilatacije, rizik od pukotina | Vrlo visoko | Možda je potrebno upotrijebiti punilo, prijelazni sloj, premaz ili druge metode spajanja |
Uređaj koji se nalazi u nerđajućem materijalu, titanijski implant i galvanizirani automobilski panel mogu se sve zavarivati, no ne zahtijevaju iste stvari od procesa. Materijalna kompatibilnost je samo polovina odluke. Točnost, brzina, pristup, tolerancija za praznine i količina proizvodnje odlučuju je li laser najbolji alat ili je TIG, MIG, spot zavarivanje ili druga metoda smislenija.
Prednosti i ograničenja lasiranja laserima u odnosu na druge metode spajanja
Metal se može zavarivati laserom i ipak je loš kandidat za to. To je stvarna odlučna točka. Izbor procesa nije samo o tome može li greda napraviti spoj. To je o tome odgovara li ta metoda očekivanjima u pogledu geometrije dijelova, postavljanja, količine proizvodnje i završetka. Nedavni vodič Fox Valley visoko ocjenjuje lasere za kontrolu distorzije, kozmetički izgled i brzinu na dugim šavovima, dok opisuje MIG kao mnogo smireniji za veće skupove i TIG kao sporiji, ali odličan za precizne, čiste zavari. U skladu s člankom EBM Uređaj poređenje dodaje drugi veliki kontrast: elektronski zrak zavarivanje može pružiti dublje prodiranje, ali donosi vakuum složenost i veće početne troškove.
Gdje lasersko zavarivanje ima jasnu prednost
Glavne prednosti laserskog zavarivanja pojavljuju se kada spoj treba strogo kontroliranu toplinu, ponovljivost i uski profil zavarivanja. Zbog toga se ovaj proces često bira za tanak list metala, vidljive šavove i automatizirane proizvodne ćelije. Sastavljeni s pomoću čestica svajanje laserskim šavovima uobičajeni primjeri su okviri, zagrade i precizni skupovi. A. lasersko točko zavarivanje u slučaju da je to moguće, pristup može imati smisla i kada su potrebne samo male lokalizirane priključke, posebno kada je pristup lukom neugodan.
Prednosti
- U slučaju da se proizvod ne koristi za proizvodnju električne energije, proizvodnja električne energije može se koristiti za proizvodnju električne energije.
- Dobro se uklapa u kozmetike i dijelove koji trebaju malo čišćenja.
- Visoka brzina na dugim šavovima u pravom opsegu materijala i debljine.
- Odlična kompatibilnost s robotikom i automatiziranom kontrolom staze.
- Koristan za male, precizne zone zavarivanja gdje bi široka žarulja bila problem.
Nedostaci
- Osjetljiviji na zglobnu pukotinu, poravnanost i stanje površine od MIG-a.
- Troškovi opreme obično su veći od osnovnih postavki lukova.
- Ne uvijek najbolja vrijednost za debele, otvorne ili vrlo promjenjive skupove.
- Greške parametara mogu se brzo pojaviti kao nedostatak fuzije, nedovoljan punjenje ili izgaranje.
Ako su druge metode spajanja možda bolje pogodne
MIG je često praktičan izbor kada je posao strukturalan, sastav je veći ili je priprema manje kontrolirana. Izvor iz Fox Valleyja opisuje ga kao ekonomičan i oprostavan kada su praznine i brzina važniji od lijepog izgleda. TIG je na drugom kraju manualne kontrole. Uprkos tome što je sporiji, operator ima odličnu kontrolu i vrlo čiste zavarice, zbog čega je i dalje popularan za male serije, popravke i detalje kritične za izgled.
Otporno točko zavarivanje zaslužuje svoje mjesto kada preklapaju ploča treba samo diskretni točkasto zavarivanje umjesto kontinuiranog šav. Drugim riječima, ako dizajn zahtijeva točke umjesto linija, proces otpora može biti jednostavniji od postavljanja punog svajanje laserskim šavovima - Što? Hibridno zavarivanje vrijedi razmotriti kada radnja želi neke prednosti lasera, ali treba više mogućnosti za prekid rupa ili podršku punjenja nego što čisti laserski zavarivanje udobno pruža. A za neke obložene ili osjetljive na izgled skupina, lasersko spajanje možda ući u razgovor umjesto punog fuzijske zavarivanja.
U lasersko varenje s zrakom u odnosu na varenje s zrakom elektrona , linija razdvajanja obično je dubina prodiranja, zahtjevi za vakuumom i fleksibilnost proizvodnje. Zavarivanje s elektroničkim zrnom poznato je po vrlo dubokom prodiranju i visokom preciznosti, ali isti izvor EBM-a napominje da obično zahtijeva vakuumsku komoru. Laser sistemi ne, što ih čini lakšim za integraciju u redovite tvorničke rasporede i automatizirane linije.
Lasersko zavarivanje u usporedbi s TIG MIG-om i elektronskim zrnom
| Proces | Brzina | Unos topline | Preciznost i pristup | Osjetljivost na fit-up | Kompatibilnost automatizacije | Intenzivnost kapitala | Tipična primjena |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Lasersko zavarivanje | Visoko na dugim šavovima | Niska i koncentrirana | Visoka preciznost, dobra za uske zglobove | Visoko | Visoko | Visoko | S druge strane, za proizvodnju električnih vozila, ne smiju se upotrebljavati električni pogoni. |
| Svajanje TIG | Niska | Umjereno i kontrolirano | Vrlo visoka kontrola rukovođa | Srednji | Srednji | Niska do srednja | Sredstva za proizvodnju proizvoda iz kategorije C. |
| Svajanje MIG | Visoko | Viši od lasera | Umjereno, bolje za veće skupštine | Niže od lasera | Visoko | Srednji | S druge strane, u skladu s člankom 77. stavkom 1. |
| Točkasto otporno zavarivanje | Vrlo visoka po točkama zavarivanja | Lokalizirano | Najbolje za preklapanje listova u odvojenih točaka | Srednji | Vrlo visoko | Srednje do visoko | Sastavi od metala, s ponovljenim čvorovima |
| Hibridno zavarivanje | Visoko | Umerena | Dobro je kad je laser previše uski ili nemilosrdan. | Niži od čistog lasera | Visoko | Visoko | U slučaju da je primjena u sustavu za proizvodnju električne energije u skladu s člankom 6. stavkom 1. točkom (a) ovog članka, primjena se može ograničiti na sljedeće: |
| Svajanje s elektronskim zrnom | Visoko u odgovarajućim postavkama | Vrlo koncentrirano | Vrlo visoka preciznost i duboko prodiranje | Visoko | Visoka razina unutar namjenskih sustava | Vrlo visoko | U skladu s člankom 3. stavkom 1. |
Još jedna razlika je važna za ne-specijalizante: zavarivanje vs. lemljenje nije samo razlika u temperaturi. Ako vas ekipa pita, koja je razlika između lemljenja i zavarivanja , jednostavan odgovor je da zavarivanje spaja osnovne materijale, dok se lemljenje spaja dijelove s punilom s nižom toplinom bez topljenja samog osnovnog metala. To čini ljučanje korisnim za električne i lažne veze, ali ne zamjenjuje konstrukcijski zavarivanje.
- Najbolje za lasere: u skladu s člankom 3. stavkom 2. točkom (a) ovog članka, za proizvodnju električnih vozila u skladu s člankom 3. stavkom 2. točkom (a) ovog članka, proizvođač mora imati:
- Loša pogodnost za laser: veliki praznine, nepristupačna priprema, vrlo debeli dijelovi koji zahtijevaju ekstremnu prodornost ili poslovi gdje je jednostavni ručni proces ekonomičniji.
- Približni slučajevi: lokalizirani zglobovi mogu favorizirati lasersko točko zavarivanje , dok premazani list ili izgled-vodeni spojevi mogu ukazivati na lasersko spajanje ili strategiju mješovitih procesa.
Većina razočaravajućih rezultata zavarivanja nisu misteriozni. Obično se vraćaju na neusklađenost između procesa, stanja zglobova i ulaženja energije. To je mjesto gdje se počinju vidljivi simptomi, od poroznosti i pukotina do nedostatka fuzije i prskanja.
Neispravnost lasiranja laserskim sustavom
Upozoravajući znakovi obično su vidljivi prije nego što se pokaže loš zglob na testu. U laserskom zavarivanju, defekti se rijetko pojavljuju niotkuda. Obično se oni vraćaju na kratak popis kontroliranih problema: nestabilna energija na šivanju, prljavi materijal, slabo štitnje, loša optika ili nepristrasna fit-up. Sljedeći uzorci simptoma usko se poklapaju s vodič za nedostatke , analiza BIW-a i uputstvo za pitanja kvalitete .
Većina defekta laserskog zavarivanja se vraća na četiri osnovna: gustoću energije, čistoću, zaštitu od plina i kontrolu zglobova.
Poroznost, pukotine i nedovoljan punjenje
Brzo definicija zavarivanja s poroznošću je ovo: plin se uhvati u talinu i smrzne u male praznine. U referentnom materijalu, poroznost je vezana za prljave površine, cinkove pare iz galvanizirane ploče, lošu smjeru protoka plina i duboke, brzo hladeći spajanje bazene gdje plin ne može pobjeći na vrijeme. Nepostojanost ključeva može pogoršati problem.
Pucanje je drugačiji način neuspjeha. Ako vidite svajanje u skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) Uredbe (EZ) br. 765/2008 Komisija je odlučila da se u skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (b) Uredbe (EZ) br. 765/2008 primjenjuje Uredba (EZ) br. 765/2008 na proizvod koji je proizveden u skladu s člankom 3. to Praktične popravke uključuju zagrijavanje, kontrolirano hlađenje i u nekim slučajevima punjenje žica kako bi se smanjio stres zbog smanjenja.
Podpunjenje se obično pojavljuje kao potonuli šav, niska kruna ili lokalna depresija. Taj simptom često dolazi zbog nestabilnog napajanja žice, lošeg postavljanja grede ili kombinacije brzine i snage zbog koje se zavarila nedostaje metala. Može se pojaviti i kada se svjetlosna mrlja udalji od pravog središta zgloba.
Nedostatak fuzije, nedostatak prodiranja i izgaranje
Nedostatak penetracije i nedostatak fuzije često se gomilaju zajedno u tvornici, ali govore malo različite priče. Nedostatak prodiranja znači da zavarivanje ne doseže dovoljno duboko kroz spoj. Nedostatak fuzije znači da se dio spojnog sučelja ili bočnog zida nikada nije stvarno spojio. BIW referenca povezuje obje nedostatke s niskom laserskom energijom na šavovima za varenje, često uzrokovanom niskom snagom, kontaminiranom ili oštećenom zaštitnom sočivom, fokusiranjem izvan središta ili pogrešnim kutom zraka.
-Pogorzanje je suprotan problem. Ovdje je ulazak toplote prevelik za stanje zgloba, pa se topljeni bazen spušta kroz radni komad. U materijalu BIW-a navodi se da ako se samo prvi sloj sagorije, uzrok može biti prekomjeran praznina ploče. Ako cijeli šav izgori, parametar je vjerojatno pogrešan. U skladu s tim člankom Komisija je odlučila da se za te primjene primjenjuje mjera dugoročne kontrole.
Prekomjerno svađanje to je jedan od najlakših nedostataka za uočiti. Referenci ga povezuju s lošim čišćenjem, uljem ili površinskim zagađivačima, galvaniziranim premazima i jednostavno prevelikom gustoćom energije. U jeziku pretraživanja, ovo se često pojavljuje kao zavarivanje prskanjem problem, ali su osnovni uzroci obično stabilnost procesa i stanje površine, a ne misteriozni zasebni defekt.
| Nedostatak | Kako izgleda | Vjerojatno uzroci | Popravni koraci |
|---|---|---|---|
| Poroznost | S druge strane, u slučaju da se u slučaju izloženosti u slučaju izloženosti u slučaju izloženosti u slučaju izloženosti u slučaju izloženosti u slučaju izloženosti u slučaju izloženosti u slučaju izloženosti u slučaju izloženosti u slučaju izloženosti u slučaju izloženosti u slučaju izlo | Prljave površine, cinkove pare, loš smjer ili pokrivenost gasom za zaštitu, duboki uski bazen, nestabilna ključa | Čisti spoj temeljito, poboljšati smjer plina i nastavak mlaznice, upravljati premazanim materijalima pažljivo, stabilizirati snagu i brzinu putovanja |
| Trnavanje | Linearne pukotine u ili u blizini zavarivača, često nakon hlađenja | U skladu s člankom 3. stavkom 2. | U slučaju da se radi o izlaznoj žlijezdi, potrebno je da se izlazne žlijezde isprazni. |
| Nepotpuno | Uloženi dio, niska kruna ili lokalna potpora zavarivanja | Nepodaci žice, mjesto nije centrirano na šav, brzina je previsoka, energija je premala | Re-centrizirati snop, sinhronizirati žice hraniti, neznatno povećati učinkovite energije šav, ili smanjiti brzinu putovanja |
| Nedostatak prodiranja | Neprozorni zavari koji ne dosežu korijen | Niska snaga, prekomjerna brzina, pogrešno pozicioniranje, prljava zaštitna sočiva | Povećati upotrebljivu energiju na šiv, polako putovanje, provjeriti fokus, i provjeriti ili zamijeniti zaštitnu sočivo |
| Nedovoljno spajanje | Spojna linija ili bočni zid ostaju nevezani | Izvana središta zraka, pogrešan kut udarca, veliki ili neravnan jaz, loša priprema zglobova | Izravnavanje greda na šav, ispraviti kut glave, poboljšati fit-up i začepljenje i potvrditi konzistentnost praznine |
| Prosvrljivanje | Ruda, snažno opuštanje ili metal koji je pao kroz zglob | Previše topline, spora brzina, prevelika razmak, nakupljanje topline | Smanjivanje snage ili povećanje brzine, pojačanje kontrole praznine, poboljšanje fiksiranja i provjeravanje je li dio popravljiv |
| Prekomjerno prskačenje | Metalne čestice oko šavova, prljava optika, grub izgled | Kontaminacija, galvanizirana para premaza, prekomjerna gustoća snage, nestabilni rastopljeni bazen | Očistite radni dio, smanjite gustoću energije ako je potrebno, provjerite stabilnost plina i fokusa i zaštitite sočivo od prskanja |
Korektivne mjere koje poboljšavaju konzistenciju zavarivanja
Kad se pojavi defekt, promjena nekoliko parametara odjednom obično skriva pravi uzrok. Boljši redoslijed rješavanja problema je jednostavan i ponovljiv:
- Prvo očistite zglob, područje mlaznice i zaštitnu sočivo.
- U slučaju da se ne primjenjuje presjek, ispitna jedinica mora se vratiti na mjesto ispitivanja.
- Provjerite položaj fokusiranja, centranje zraka i kut glave zavarivanja.
- Tek onda ponovno uravnotežite napajanje, brzinu, puls ili otkucaje i napajanje žice.
- Preporučujem da se prije zaključavanja recepta provjeri kontrola praznine, začepljenje i ponovljivost dijelova.
Taj niz je važan jer mnogi takozvani parametarski problemi počinju kao priprema. A kad se defekti stalno vraćaju čak i nakon što recept za varenje izgleda razumno, problem je često veći od jednog šavova. Postaje pitanje pripreme, kontrole procesa, provjere validnosti i da li bi posao trebao biti obavljen unutar kuće ili od strane stručnjaka s strožom proizvodnom disciplinom.

Izbor aplikacija za lasiranje laserskim sustavom i pravi partner
Kad se defekti ponavljaju, problem se često proširuje izvan jednog recepta zavarivanja. To postaje odluka izgradnje ili kupnje. Za mnoge primjene za lasersko zavarivanje , pravo pitanje je jesu li vaše količine proizvodnje, disciplina pripreme i zahtjevi kvalitete dovoljno jaki da opravdavaju posjedovanje procesa. Groupe Hyperforme kreira taj izbor oko izravne kontrole, fleksibilnosti proizvodnje, rokova isporuke, pristupa naprednim tehnologijama i potrebnih ulaganja u opremu i osoblje.
Najbolje primjene za lasersko zavarivanje
- Izgradnja u kući kada su zapremine stabilne, geometrija dijela se ponavlja, a priključci mogu održavati spoj dosljedno.
- Izgradnja u kući kada vaš tim može podržati obuku, održavanje i dokumentiranu kontrolu kvalitete za industrijsko lasersko spajanje .
- Izdavanje u slučaju da se potražnja povećava ili smanjuje, vrijeme pokretanja je ograničeno ili kapital za industrijski laserski zavarivač i druge automatska oprema za zavarivanje teško je opravdati.
- Izdavanje kada automatizacija laser skim svarenjem potrebno je, ali vaša tvornica još nije spremna za integraciju robota, razvoj armatura i provjeru.
- Zaustavite i potvrdite ako je potrebno, u skladu s člankom 6. stavkom 1.
Vlasništvo industrijski laserski zavarivači ima smisla samo kada su strojevi napunjeni i kada je sustav podrške oko njih zreo.
Kada je vanjsko poduzimanje praktično smisleno
Outsourcing je često bolji način kada vam je potrebno specijalizirano iskustvo, fleksibilni kapacitet ili brži pristup naprednim procesima bez izgradnje cijelog sustava unutar kuće. Isti izvor ističe da vanjski partneri mogu smanjiti teret ulaganja u opremu, osoblje i osposobljavanje, a istovremeno pomoći proizvođačima da brže odgovore na promjene u potrebama projekta.
- Shaoyi Metal Technology u skladu s člankom 1. automobilsko lasersko zavarivanje kupci kojima su potrebne robotizirane linije zavarivanja, sustav kvalitete certificiran IATF 16949 i podrška dijelova šasije za čelik, aluminij i druge metale.
- U skladu s člankom 3. stavkom 1. stavkom 2.
To je važno jer automatska oprema za svarenje je samo dio jednadžbe. Određivanje, inspekcijska disciplina i kontinuirano planiranje određuju da li proizvodnja ostaje stabilna.
Što tražiti u partneru za zavarivanje automobila
- U slučaju da se proizvod ne može upotrebljavati za proizvodnju, potrebno je utvrditi razinu rizika.
- Proučiti stvarnu kvalitetu i isporuku, a ne samo tvrdnje o kapacitetu.
- U skladu s člankom 4. stavkom 2.
- U skladu s člankom 3. stavkom 1.
- Pitaj kako se upravljaju promjenama u dizajnu, logistici, korisničkoj usluzi i kontinuitetu poslovanja.
- Koristite prekogranični pregled koji uključuje nabavku, inženjering, kvalitetu i poslovanje.
U skladu s člankom 3. stavkom 1. Uputstvo za IATF 16949 zadržati fokus gdje pripada: sukladnost, isporuka, sposobnost i kontinuitet. U praksi, pravi izbor nije jednostavno kupnja opreme ili predaja posla prvom dostupnom prodavaču. To je usklađivanje vlasništva procesa s vašim zahtjevima za količinom, rizikom i kvalitetom.
Često se javljaju pitanja o laserskom zavarivanju
1. za Što je lasersko zavarivanje i kako se razlikuje od laserskog sečenja?
Lasersko zavarivanje spaja dijelove tako što se tanka linija na kojoj se dva dijela sastaju topi, a zatim se rastvoreni metal učvrsti u jednu vezu. Lasersko sečenje koristi isti opći tip izvora energije za suprotan cilj: odvajanje materijala. Ukratko, zavarivanje spaja komponente, dok se rezanjem odvaja materijal kako bi se stvorio rub ili otvor.
2. - Što? Kako laserski zavarivač stvara zavarivač?
Laserski zavarivač stvara zraku, usmjerava je kroz optiku i usmjerava je na spoj tako da metal apsorbira koncentriranu energiju na vrlo malom području. To stvara mali rastopljeni bazen koji se kreće duž šavova dok se zrake kreću. Zatim se tekući metal ohladi iza grede i formira gotov zavarilac. Kada je gustoća energije manja, zavarivanje je obično plitkije i šire, dok veća gustoća energije može stvoriti dublje prodiranje.
3. Slijedi sljedeće: Koje se metale mogu uspješno lasirati laserom?
Nehrđajući čelik i ugljični čelik često su najlakše polazne točke jer su općenito lakše upravljati nego visoko reflektativni metali. Aluminij, bakar, titan i galvanizirani čelik također se mogu lasirati laserski, no za njih je potrebno više pažnje posvećivati čišćenju, zaštiti, odraznosti, premazu i postavljanju spojeva. Različite metalne kombinacije složenije su i mogu zahtijevati punjač, prijelazni sloj ili potpuno drugačiji način spajanja.
4. - Što? Je li lasersko zavarivanje jače od TIG ili MIG zavarivanja?
Lasersko zavarivanje nije samo zato što je proces poznat po imenu, samo zato što je samo zato što je proces poznat po imenu, automatski jače. Snaga zglobova ovisi o punoj fuziji, dobrom postavljanju, stabilnom prilagođavanju i izbjegavanju mana kao što su poroznost ili nedostatak prodiranja. Lasersko zavarivanje može proizvesti vrlo jake spojeve s niskim distorzijama kada su dijelovi precizni i proces je dobro kontroliran, ali TIG ili MIG mogu biti bolji kada skup ima šire praznine, debljine ili više varijacija od dijela do dijela.
- Pet. Treba li proizvođač kupiti opremu za lasersko zavarivanje ili iznajmiti posao?
Kupnja opreme ima više smisla kada je proizvodni volumen stabilan, fiksiranje se može ponoviti i kad tim može podržati održavanje, obuku, potvrdu i dokumentaciju o kvaliteti. Outsourcing je često bolja opcija za pokretanje programa, fluktuaciju potražnje ili projekte kojima su potrebne robotičke ćelije i stroža kontrola dobavljača bez velikih ulaganja u početku. Za rad na automobilskoj šasiji, proizvođač bi mogao procijeniti pružatelje usluga kao što je Shaoyi Metal Technology zajedno s drugim kvalificiranim partnerima kada su ključni zahtjevi IATF 16949 sustavi, sposobnost robotskog zavarivanja i proizvodnja spremna za metalnu podršku.
Male količine, visoki standardi. Naša usluga brzog prototipiranja čini potvrdu bržom i lakošću —