Лазерлік дәнекерлеу қалай жұмыс істейді?

Лазердік жұмсау қалай жұмыс істейді ол металды біріктіреді, өйткені жоғары энергиялы сәулені қосылу орнына бағыттайды, сонда беттің осы энергиясын сіңіруі, балқуы және біріктірілген тігіс түрінде қатаятындығы. Егер сіз «лазерлік дәнекерлеу дегеніміз не және ол қалай жұмыс істейді?» деп сұраған болсаңыз, екі бөліктің қосылатын жеріне дәл осындай жылу қойылатынын елестетіңіз. Кейбір іздеушілер «лазерлік дәнекерлеу қалай жұмыс істейді» деп тереді, бірақ негізгі идея қарапайым: сәуле бойымен жылжыған кезде қосылу орнында кішкентай балқыған бассейн пайда болады және бір байланыс түрінде қатаяды.

Лазерлік дәнекерлеу – бұл биік энергиялы лазерлік сәулені қосылу орнына шоғырландыру арқылы бөлшектерді біріктіру. Металл сәулені сіңіреді, локальды балқыған бассейн түзіледі және дәнекерленген тігіс түрінде қайта қатаяды.

Лазерлік дәнекерлеу металды қалай біріктіреді

Лазерлік дәнекерлеу – бұл контактсыз балқыту процесі. Фокустық нүктеде сәуле өте кішкентай аймақты балқу температурасына дейін қыздырады, осылайша негізгі металдар бірігіп, біртұтас болып қатаяды. Кейбір жағдайларда толықтырғыш металл қосылады, әсіресе саңылауды жабу немесе шов пішінін қолдау қажет болған кезде, бірақ көптеген лазерлік дәнекерлеулер негізінен өзіндік негізгі материалдарға сүйенеді. Осы локальді қыздыру лазерлік дәнекерлеудің таза және дәл тігістерімен белгілі болуының негізгі себебі.

Неге фокусталған сәуле дәнекерлеу тудырады

Бұның артқы техникалық идеясы – энергия тығыздығы. Лазер өте кішкентай дақыда үлкен қуатты жеткізе алады, осылайша ултты энергия лазерлік дәнекерлеудің тар дәнекерлеу профилі мен салыстырмалы түрде кішкентай жылу әсер ететін аймағын қамтамасыз етеді. Xometry және Laserax берген бағыттаушылар өндірушілердің осы бақылауды құрметтеуінің себебін түсіндіреді: артық қыздырудың болмауы, деформацияның төмендеуі және кішкентай немесе сезімтал бөлшектерге дәлдікпен әсер ету.

Лазерлік дәнекерлеудің балқыту процестері арасындағы орны

TIG немесе MIG сияқты бұл әдіс материалды балқыту арқылы қосады. Айырмашылығы — жылу көзі: электр доғасы емес, фокусланған жарық сәулесі. Токтату режимінде жылу беттен таралады және тереңдігі аздау, бірақ тегіс дәнекерленген қосылыс түзеді. Кілт тесік режимінде жоғары интенсивтілік металлды буландырып, тереңірек проникновение қамтамасыз ететін кішкентай қуыс түзуге мүмкіндік береді. Осы екі әрекет тәртібі дәнекерленген шов пішіні, тереңдігі және сапасы туралы әрбір практикалық талқылаудың негізін құрайды.

• Балқу басталу үшін сәуле бетте сіңірілуі тиіс.
• Жоғары фокустау дәлдікті арттырады және жылу әсерінің аймағын кішірейтеді.
• Толықтырғыш сым қосымша, әрқашан қажет емес.
• Көптеген лазерлік дәнекерлеулер токтату немесе кілт тесік режиміне жатады.

Торшада қазірдің өзінде болып көрінетін процестің шын мәнісі — қатаң бақыланатын оқиғалар тізбегі. Қосылатын беттердің дәл келуі, сәуленің жеткізілуі, балқыған бассейннің әрекеті, қорғаныс газының қолданылуы және салқындату — барлығы соңғы шовға өз әсерін тигізеді.

Лазерлік дәнекерлеу процесі қадам-қадам

Аяқталған бисер қарапайым болып көрінеді. Бұл бисерге жету жолы осылай қарапайым емес. Егер сіз лазерлік сәулелі дәнекерлеу қалай жұмыс істейді немесе лазерлік дәнекерлеуші құрылғы шынымен өндірісте қалай жұмыс істейді деген сұрақ қойсаңыз, оны жалғыз қыздыру импульсы ретінде емес, әдетте қатаң бақыланатын тізбекті ретінде қарастырыңыз. Сәуле металлға түсіп, дәнекерлеу басталмас бұрын қосылатын беттер таза болуы, дәл орналасуы және қозғалмайтындай бекітілуі тиіс. Дәнекерлеу кезінде жүйе қосылатын беттің тұрақтылығын қамтамасыз ету үшін лазерлік қуат, жылжу жылдамдығы, фокустың орны және қорғаныс газының ағысы сияқты параметрлерді басқарады; бұл процестің қысқаша сипаттамасы Xometry компаниясының құжаттарында берілген.

Лазердің пайда болуы және сәуленің берілуі

1. Бөлшектерді дайындаңыз. Жұмыс беттері май, тот және басқа ластанулардан тазартылады. Алдымен қосылатын беттердің конструкциясы, орындалуы және жиегінің дәл орналасуы тексеріледі, себебі ластану немесе нашар контакт балқыту процесін бұзуы мүмкін.
2. Жинақтауды қысқыштар мен қондырғылар арқылы бекітіңіз. Қондырғылар бөлшектерді орындарында ұстайды және жылу әсер еткен кезде олардың қозғалысын шектейді. Дәл орналасу жылу енгізуінің біркелкі болуын және қосылатын беттің дәл бақылануын қамтамасыз етеді; бұл нүкте сонымен қатар MacksMATEC .
3. Сәулені жасаңыз және бағыттаңыз. Лазерлік көзі когерентті, жоғары энергиялық сәуле шығарады. Содан кейін осы сәуле жүйенің конструкциясына байланысты айнадан, оптикалық элементтерден немесе талшықтан өткізіліп, дәнекерлеу басына жеткізіледі.
4. Сәулені қосылатын бетке фокустау. Коллимациялау және фокустау оптикасы сәулені кішкентай дақыға дейін тарылтады. Бұл қадам маңызды, себебі дақтың өлшемі мен фокус орны интенсивтілікті анықтайды, ал бұл дәнекерлеу ені мен тереңдігіне әсер етеді.

Сіңіру арқылы балқыту және тереңдікке өту

5. Беттегі энергияны сіңіру. Сәуле металлға түскенде, бір бөлігі шағылады, ал басқа бір бөлігі сіңеді. Сіңген бөлік өте шағын аймақта жылуға айналады.
6. Балқыған бұршақтың пайда болуы. Қосылатын бет балқу температурасына жетеді және кішкентай балқыған бұршақ пайда болады. Егер қосылатын беттің екі жағы да дұрыс балқыса, сұйық металл бірігіп, бірігу (фьюзия) пайда болады.
7. Тереңдікке өту процесін қалыптастыру. Аз интенсивтілікте жылу негізінен беттен бөлшекке тереңдейді. Жоғары қуаттылықтың тығыздығында металл буланып, кейде «кілт тесігі» деп аталатын бул қуысын түзеді, ол энергияны өңделетін бөлшекке тереңірек енгізуге көмектеседі.
8. Тігіс бойымен қозғалыңыз. Сәуле, бөлшек немесе робот қозғалады, сондықтан балқыған шоғыр қосылатын сызық бойымен ілгерілейді. Қорғаушы газ процестің тұрақтылығын қамтамасыз етеді және пісіру аймағын қоршаған атмосферадан қорғайды. Өнеркәсіптік орнатуларда осы мақсатта негізінен аргон немесе гелий қолданылады.

Суыту, қатаятын және тексеру

9. Тігісті қатайтыңыз. Сәуле әрі қарай қозғалған сайын балқыған шоғыр тез суытылып, металлургиялық байланыс түзеді. Суыту жылдамдығы микрқұрылымға, қалдық керіліске және соңғы шов пішініне әсер етеді.
10. Нәтижені тексеріңіз. Кәсіпорындар көрініс бойынша тексерулерді, өлшемдік тексерулерді немесе пісіру кезінде және одан кейін сенсорлық бақылауды қолдануы мүмкін. A MDPI шолуы ол құйылмаған жерлердің немесе көпіршіктердің пайда болуы сияқты ақауларды ірі сапа мәселелеріне айналмас бұрын, оларды уақытылы анықтау үшін нақты уақытта жылулық, оптикалық, акустикалық және пирометрлік әдістерді сипаттайды.

Бұл – лазерлік дәнекерлеу процесінің қадамдары. Алайда, осы реттіліктің өзі екі әртүрлі көрінетін дәнекерленген қосылысқа әкелуі мүмкін. Бір жағдайда жылу бетке жақын орналасады. Екінші жағдайда тұрақты булдың қуысы энергияны біріктірудің терең қабатына тартады, сонымен қатар сәуле көзінің өзі осы процестің қаншалықты оңай жүруіне әсер етуі мүмкін.

Жылу өткізгіштікке негізделген немесе «кілттік тесік» әдісімен лазерлік дәнекерлеу және сәуле көздерінің түрлері

Екі лазерлік тігіс бірдей жалғасу сызығын құрап, бірақ көлденең қимада толығымен әртүрлі болып көрінуі мүмкін. Бұл айырмашылық әдетте тігіс тәртібі мен сәулелену көзіне байланысты. Егер кімдір лазерлік тігіс машинасы қалай жұмыс істейді деген сұрақ қойса, осы бөлім тігістің біреуі неге беткейде қалады да, екіншісі жалғасу орнына терең енеді деген сұраққа жауап береді. Машина әрқашан тігіс орнында энергияны шоғырландырады, бірақ осы энергия немесе беттің бойымен таралады, немесе жылуын төмен қарай тартатын булдың каналын ашады.

Теплопроводтық тігіс түсіндірмесі

Теплопроводтық режімде сәуле металдың бетін балқыту үшін жеткілікті қуаттылыққа ие, бірақ тұрақты бул қуысын құру үшін жеткілікті емес. Жылу негізінен жоғарғы беттен жұмыс бетіне жылу өткізгіштігі арқылы беріледі. Сондықтан EWI ол жылу металға төмен қарай өткізілетінін көрсетеді, сондықтан тігіс әдетте тереңдігінен көпшілік болып келеді. Бұл теплопроводтық тігісті беткейлік, гладкий тігіс қажет болғанда және терең тігіс қажет емес кезде пайдалануға ыңғайлы.

Кілт тесігі тігісі түсіндірмесі

Кілт тесігі режимі жоғары қуаттылық тығыздығынан басталады. Мұнда металл тек балқып кетпейді, оның бір бөлігі буланады. Осы бу сыртқа қарай итеріледі және сәуленің астында тар қуыс – яғни кілт тесігі пайда болады. Содан кейін энергия осы каналдың тереңдігі бойынша сіңіріледі, сондықтан пішірілген тігіс тереңірек және тарырақ болады. Нәтижесінде классикалық жоғары қатынасты лазерлік тігіс пайда болады. Бұл әдіс тиімді, бірақ кемшілігі – азғантай қателікке төзімсіз болуы.

Лазерлік көз типі өнімділікті қалай өзгертеді

Егер сіз талшықты лазерлік дәнекерлеу қалай жұмыс істейтінін сұрасаңыз, қосылатын беттердегі физикалық процестер сол қалпында қалады. Өзгеретіні — сәуле шығаратын және оны жеткізетін көз. тексеру қатты денелі лазерлер (талшықты, дискілі, диодты және Nd:YAG түрлері) әдетте 450–1080 нм аралығында жұмыс істейді, ал CO2 лазерлері шамамен 10,6 микрометр толқын ұзындығында жұмыс істейді. Бұл қысқарақ толқын ұзындығы көптеген металдарға сәуленің жақсырақ сіңуін қамтамасыз етеді және сәулені иілгіш оптикалық талшық арқылы жеткізуге мүмкіндік береді; бұл CO2 жүйелері үшін мүмкін емес.

Сәуленің сапасы да соншалықты маңызды. Тарырақ, тазарақ фокусировка қосылатын бетте жоғары қуат тығыздығын туғызады, бұл кілттік тесіктің пайда болуын жеңілдетеді және энергияның пайдаланылуын жақсартады. Laser Focus World журналы фокусировкалану қабілетінің дәнекерлеу кезіндегі энергия пайдаланылуына үлкен әсер ететінін атап өтеді. Қарапайым тілде айтсақ, жақсы фокусировкаланған сәуле машина қуатының көп бөлігін дәл дәнекерлеу орнына бағыттайды.

Сондықтан кондукциялық пен кілттік лазерлік дәнекерлеу тек оқулықтағы айырма емес. Бұл – көздің таңдауы, фокус сапасы, толқын ұзындығы және сіңірілген энергияның өзара әсерінің көрінісі. Қуат тығыздығындағы аз ғана өзгеріс кең беттік жолақты терең, тар қосылуға айналдыра алады, ал осы ауысу – қуат, жылдамдық, фокус, қорғаныс газы мен қосылу аралығы дәнекерлік жолақ сапасын бақылауды бастайды.

Лазерлік дәнекерлеу параметрлері түсіндірілген

Бұл сұрақ лазерлік дәнекерлеу машинасының қалай жұмыс істейтінін теориялық тұрғыдан қарастырудан, бір ретте таза, тар шов алуға, ал басқа ретте шашырау, толтырылмау немесе беттік бірігу пайда болуына себепші болатын факторларды талдауға ауысады. Практикада шов сапасы энергия, қозғалыс, газдық қорғау, бөлшектердің дәл келуі және беттің күйі арасындағы тепе-теңдіктен тұрады. Бір айнымалыны шамадан тыс өзгерту бірден тереңдікті, шов енін, кеуектілік қаупін және деформацияны өзгертеді.

Қуат, жылдамдық және фокус тереңдікке қалай әсер етеді

Қуат маңызды, бірақ қуаттың тығыздығы одан да маңызды. Қуатты көтеру немесе дақты тарылту қосылу орнындағы интенсивтілікті арттырады, бұл әдетте тереңдікті арттырады және дәнекерлеуді жинақтайды. Кіші дақ дәлдікті жақсартады, бірақ егер жолды бақылау немесе бөлшектің орны ауытқыса, процестің төзімділігі төмендейді. Үлкен дақ жылуы кең аймаққа таратады, сондықтан шов ені кеңейеді, ал тереңдік азаяды.

Жылдамдық осы энергияға сәйкес келуі тиіс. Бұл қуат пен жылдамдықтың лазерлік дәнекерлеуге әсер етуінің негізі болып табылады. Егер таңдалған қуатқа қарағанда жылдамдық тым жоғары болса, жоғарғы бет қабылданған сияқты көрінуі мүмкін, ал оның астындағы бірігу толық болмайды. Егер жылдамдық тым төмен болса, жылу енгізуі көтеріледі, дәнекер тігісі кеңейеді және жанып кету, толтырылмау, шашырау және деформация қаупі артады. Фокус орны да маңызды. Лазеракс көптеген қолданбалар беттің өзінде фокусталады, ал беттен жоғары немесе төмен жағында орналасу шашырауды немесе кеуектілікті кейде азайта алады, бірақ дәнекер тігісінің пішіні өзгереді.

Шығыс режімі тағы бір реттегішті қосады. Тұрақты толқынды дәнекерлеу тұрақты жылу енгізуін қамтамасыз етеді және терең бірігу мен жылдам өндіріс үшін кеңінен қолданылады. Импульсті дәнекерлеу жалпы жылу енгізуін азайтатын қысқа импульстер береді, бұл Varibend және Laserax компанияларының айтып өткенінше, жұқа бөліктер мен жылуға сезімтал бөлшектер үшін пайдалы.

Неге қорғайтын газ, жинақтау және тазалық маңызды

Қорғаныс газы тек пішінін қорғап қана қоймайды. Laserax аргон немесе азот сияқты газдар балқыған бассейннің үстіндегі тотысу процесін шектеуге және плазманың ұстануына көмектесетінін түсіндіреді. Газдың аз болуы атмосфералық ластануға әкеледі. Ал көп мөлшерде немесе дұрыс емес тесік бағытында қолдану турбуленттілік туғызып, пішіндеу аймағын тұрақсыздандырады. Жинақтау да соншалықты маңызды. Лазерлер ауа саңылауларын жақсы жаба алмайды, ал нашар бекіту саңылауды тігіс бойынша өзгертуге мүмкіндік береді. Қатаң қолданыста жинақтау саңылаулары жиі 0.1 мм .

Беттің күйі де нәтижелерді тез өзгертеді. Май, бояу, құрғақ темір, оксидтер және лас оптикалық беттер сәулелердің сіңуіне кедергі келтіріп, балқыған бассейн ішінде газдың қалуына себепші болады. Dynalaser жинаған сапа ақаулары қайтадан бірдей түбірлік себептерге — ластануға, газмен қорғаудың нашар болуына, фокус қатесіне және жылу кірісінің сәйкессіздігіне негізделеді.

Толықтырғыш сым лазерлік пішіндеуді жақсартқан кезде

Көптеген лазерлік дәнекерлеулер негізінен негізгі металдарға сүйенеді, бірақ қосылатын жіп қосымша кеңістік болғанда, дәнекерленген тігіс күшейтілуі керек болғанда немесе қорытпа трещинаға тұрақсыз болғанда көмек береді. Ол шеттердің бірігуін жақсартады және толтырылмаған аймақтар пайда болатын жерге қосымша материал қосады. Алайда, бұл қосымша бақылауды талап етеді. Егер сымдың подачасы балқыған бассейінмен синхрондалмаса, тереңдік бұзылуы, артық қабатталу немесе тігістің шеттерінде толық емес бірігу пайда болуы мүмкін.

• Қосылу аймағынан тот, май, бояу және оксидтерді тазартыңыз.
• Сызық бойынша кеңістіктің тұрақтылығын қамтамасыз ету үшін қысқыштардың қаттылығын тексеріңіз.
• Дәнекерлеуден бұрын фокустың орны мен жұмыс арақашықтығын тексеріңіз.
• Қуатты, дақтың өлшемін және жылдамдықты қосылу түрі мен қалыңдыққа сәйкестендіріңіз.
• Дәнекерлеу аймағындағы сопло бұрышы мен қорғаныс газының жабылуын растаңыз.
• Қосылу немесе материал нақты қажет еткен жағдайда ғана қосылатын сымды қолданыңыз.

Бірдей параметрлер әртүрлі металдарда бірдей емес әрекет етеді. Тотбасқан болат, көміртегілі болат, алюминий, мыс және титан әртүрлі жылу сіңіру, жылу өткізгіштік және қатаятын қасиеттерге ие болғандықтан, материалдың таңдалуы пішірілген қосылыстың сапасына әсер ететін келесі маңызды фактор болып табылады.

Қандай металдар лазермен дәнекерленеді?

Тотбасқан болатта тұрақты орнату мыста дереу қиындықтарға әкелуі мүмкін. Сондықтан лазерлік дәнекерлеуде материалдың таңдалуы өте маңызды. Сәуле бірдей болса да, әрбір металл өзіндік жылу сіңіру, жылу өткізгіштік және жылуға реакция беру қасиеттеріне ие. Егер сіз қандай металдар лазермен дәнекерленеді деп ойласаңыз, қысқаша жауап: өндірісте қолданылатын көптеген металдар осы әдіспен біріктірілуі мүмкін — мысалы, тотбасқан болат, көміртегілі болат, алюминий, мыс, титан және кейбір аралас металдардың қоспалары. Алайда, негізгі сұрақ тек металдың дәнекерленуі мүмкін бе, сонымен қатар оған қанша процестік бақылау қажет екендігі.

Әдетте лазерлік дәнекерлеуге қолайлы металдар

Темірбетонды және көміртекті болаттар әдетте ең қолайлы бастапқы нүктелер болып табылады. Олар лазерлік жүйелерде кеңінен қолданылады, себебі олар жоғары шағылысушылыққа ие металдарға қарағанда энергияны тезірек сіңіреді және жинақталу мен қорғау шарттары бақыланған кезде таза, тар дәнекерлерді аз деформациямен қалыптастырады. « MAVWELD » материалдардың шолуынан темірбетонды және көміртекті болаттар алюминий немесе мысқа қарағанда лазерлік дәнекерлеуге әлдеқайда қолайлы деп сипатталады.

Темірбетонды болаттың да ұқыпты қолданылуы қажет. Артық жылу немесе әлсіз қорғау тотығуға, артқы жағында «қантталуға» немесе коррозияға төзімділікті нашарлататын өзгерістерге әкелуі мүмкін. Көміртекті болаттың да жалпы дәнекерленуі мүмкін, бірақ жоғары көміртекті маркалары трещинаға төзімсіз болуы мүмкін және жеңіл болатқа қарағанда жылу режимін қатаңырақ бақылауды талап етуі мүмкін.

Неге алюминий, мыс және титан қосымша бақылауды қажет етеді

Лазерлік дәнекерлеу кезінде алюминий мен тұрақты болат жиі бірге талқыланады, бірақ олар өте әртүрлі тәсілмен әрекет етеді. Алюминий жеңіл салмақты және пайдалы болса да, ол қалыпты температурада келетін лазерлік энергияның үлкен бөлігін шағылдырады және жылуды тез таратады. Мыс одан да күрделірек. Сол дереккөзде орналасқан шағылдыру кестесінде алюминийдің инфрақызыл сәулелерді шағылдыру коэффициенті 0,91, мыстың — 0,99, темірдің — 0,64, титанның — 0,63 деп көрсетілген. Қарапайым тілде айтар болсақ, мыс пен алюминийдің дәнекерлеу процесін бастау мен тұрақтандыру қиын, себебі энергияның көп бөлігі шағылдырылады немесе тез таратылады.

Титанның басқа проблемасы бар. Ол көптеген металдарға қарағанда нақты жақсы сіңіреді, бірақ қызған кезде өте белсенді болады. Жеткіліксіз газдық қорғау титан дәнекеріне оттегі, азот немесе сутегі қосылып, оның сынғыш болуына әкеледі. Сондықтан газбен қорғау және таза орнату өте маңызды.

Әртүрлі металдар мен аралас материалдардан жасалған қосылыстар

Әртүрлі металдарды лазерлік дәнекерлеу мүмкін, бірақ осы жерде металлургия қарсылық көрсетуді бастайды. Megmeet компаниясының нұсқаулығы бұған негізгі себептерді көрсетеді: әртүрлі балқу температуралары, әртүрлі жылулық ұлғаю коэффициенттері және хрупқыш интерметалдық қосылыстардың пайда болу қаупі. Мысалы, алюминийді болатқа немесе алюминийді мысқа дәнекерлеу. Лазерлік дәнекерлеу қолайлы, өйткені жылу әсерінің аймағы тар, ал балқыған көлемді аз ұстауға болады, бірақ зиянды араласуды шектеу үшін дәл келетін жиығысу, сәулелердің ығысуы, тербеліс және кейде аралық қабаттар немесе толтырғыш қолданылады.

Бұл – негізгі заңдылық: кейбір металдар негізінен сәуле сіңіруін, басқалары – жылулық бақылауды, ал аралас қосылыстар – балқыту сызығындағы химиялық процестерді қиындатады. Осы айырымдар кейінірек өте нақты ақаулар ретінде көрінеді, сондықтан лазерлік піспенің ақауларын жою үшін алдымен материалды, содан кейін ғана құрылғының параметрлерін талдау тиімдірек болады.

Лазерлік дәнекерлеу ақаулықтары мен олардың себептері

Егер сіз білгіңіз келсе лазерлік піспе проблемаларын қалай шешуге болады — параметрлердің мәндерін болжамдап орнатпаңыз. Алдымен тігісті оқыңыз. Көптеген сәтсіз тігістер энергия кірісі, фокус, қозғалыс жылдамдығы, қорғаныс газы, біріктірудің дәлме-дәлдігі мен тазалығы сияқты өзара әсерлесетін аз сандағы айнымалыларға байланысты. HGSTAR қайтадан және қайтадан бірдей үлгіні көрсетеді. Мұнда лазерлік тігіс қалай жұмыс істейді деген сұрақ өте нақты болып табылады, себебі әрбір ақау — сол уақытта лазерлік сәуле, балқыған бұлақ және біріктіру қандай әрекет жасағаны туралы көрсеткіш болып табылады.

Көптеген лазерлік тігіс ақаулары орнату, материал және энергия кірісінің өзара әсерлесуінен пайда болады, бір ғана жаман орнату нәтижесінде емес.

Неге кеуектілік пен толтырылмау пайда болады

Кеуектілік әдетте балқыған металл қатая алмай тұрып газдың қалуын білдіреді. Мұнай, бояу, ылғал, тот басқан қабаттар, тұрақсыз қорғаныс немесе сым берілуінің тұрақсыздығы осы мәселені туғызуы мүмкін. Алюминий аса сезімтал, өйткені оның тот басқан қабатын кейіннен пайда болған газды босатады, егер ол дәл сварка жасалмас бұрын алынбаса. Жеткіліксіздік беттік деңгейде басқаша көрінеді, бірақ логикасы ұқсас. Жік металдан айырылады, себебі жылу артық концентрленген, жылжу жылдамдығы шеттерді ылғалдандыру үшін артық жылдам, зияткерлік аралық артық үлкен немесе балқыған металл біріктіруден шығып кетеді. Тігіс жоғарыдан таза көрінуі мүмкін, бірақ беріктік маңызды болатын жерде өлшемі жеткіліксіз болуы мүмкін.

Қосылуы жоқ трещиналар мен өткізгіштіктің пайда болуы қалай дамиды

Бірігу ақауы жиі қанағаттанарлық түрде көрінетін тігістің артында жасырылады. Оның негізгі себептері: төмен қуат, артық жылдамдық, фокус беттің үстінде тым жоғары орнатылған немесе энергия тереңдікке жеткізбей, тым кең сканерлеу ені. Трескіну әдетте материалдың реакциясы мен керілуін көрсетеді. Тез суыту, трескінуге бейім қорытпалар, қатты бекітілу және қатаятын кезде сығылу барлығы да трескіну қаупін арттырады. Тесіп кету — бұл қарама-қарсы жағдай. Мұнда энергия тығыздығы қалыңдыққа қарағанда тым жоғары, жылдамдық тым төмен немесе қосылатын беттер арасындағы саңылау балқыған металл үшін орын қалдырмайды. Артық шашырау әдетте тұрақсыз кілт тесігінің пайда болуымен, ластанған беттермен немесе балқыған балқымаға тікелей газдың ұшып кіруімен байланысты. Деформация кейінірек, суыту кезінде пайда болады, мұнда жалпы жылу кірісі артық немесе бекіткіштердің тепе-теңдігі бұзылған, нәтижесінде бөлшек пішінінен шығады.

Жабдықты алмастырмас бұрын жүйелік ақауларды анықтау

Адамдар іздейтін кезде лазерлік дәнекерлеу ақаулықтары мен олардың себептері , олар жиі бір ғана жауап күтеді. Нағыз ақаулықтарды анықтау — осыдан гөрі тәртіпті болады. GWEIKE тексеру тізімі цехта ерекше пайдалы бір ережені ұсынады: реттеу параметрлерінің біреуін ғана өзгертіп, нәтижені бөлімдер немесе механикалық сынақтар арқылы растаңыз.

• Біріншіден, қосылу орнын тексеріңіз. Саңылау мен орналасу проблемалары параметрлердегі проблемаларға ұқсас болуы мүмкін.
• Қуаттың реттеу параметрлеріне қол жеткізбес бұрын дәнекерлеу аймағын, толтырғышты және соплоны тазартыңыз.
• Фокустың орны мен газдың бағытын нақты дәнекерлеу орнында растаңыз.
• Реттеу параметрлерінің біреуін ғана өзгертіп, одан кейін дәнекерлеу жолағын және көлденең қимасын тексеріңіз.
• Егер кілт тесігі режимі жұқа материалда тұрақсыз қалса, дәнекерлеу режимінің өзін сұраңыз.

Кейде ақаулық жақсартылған реттеу параметрлерін талап етпейді. Ол басқа бір қосылу процесін, толтырғышты қолданатын тәсілді немесе көбірек төзімділікке ие қосылу дизайнын талап етеді. Бұл компромисс лазерлік дәнекерлеуді TIG, MIG, кедергілік дәнекерлеу және электронды сәулелі дәнекерлеумен салыстырған кезде анығырақ көрінеді.

Лазерлік дәнекерлеу мен ТІГ, МІГ, кедергілік және электронды сәулелі дәнекерлеу

Қатты ақау әрқашан лазерлік параметрлердің дұрыс еместігін білдірмейді. Кейде өзі дәнекерленетін қосылыс басқа процеске қажеттілік сезінеді. Жалпы айтқанда, лазерлік дәнекерлеу жергілікті жылу әсері, қатты процесс бақылауы және оңай автоматтандыру арқылы ерекшеленеді. Алайда, оның кемшілігі — қосылыстың дәл орналасуы талаптарының қатаңдығы. Шеберхана лазерлік дәнекерлеудің басқа балқыту процестерімен салыстырғанда төмен жылу енгізуі, жоғары басқарылуы және жоғары қайталанушылығы атап өтіледі, бірақ ол сонымен қатар дәнекерленетін қосылыстың дәл орналасуына жоғары талап қояды.

Лазерлік дәнекерлеу мен ТІГ және МІГ дәнекерлеу

Лазерлік дәнекерлеу мен ТІГ дәнекерлеу салыстырмасында негізгі айырмашылық — процесстің қаншалықты кешірімділігінде. Лазер энергиясы өте кішкентай нүктеге шоғырланады, сондықтан деформация төмен болып қалады және дәнекерлеу жылдам, таза жүреді. ТІГ баяурақ және операторға тәуелді, бірақ EB Industries компаниясы ТІГ-тің ірі конструкцияларды өңдей алатынын, кез келген орында жұмыс істей алатынын және үлкен дәнекерлеу саңылауларын толтыра алатынын атап өтеді. Бұл ТІГ-тің қосылыс ауытқулары, жерде жұмыс істеу немесе қиын қатынас мәселелері жылдамдықтан гөрі маңызды болған кезде тиімдірек екендігін көрсетеді.

Лазерлік дәнекерлеу менен МИГ дәнекерлеу әдетте дәлдік пен төзімділік арасындағы таңдауға негізделеді. SMACNA шолу лазерлік дәнекерлеуді МИГ-ке қарағанда аз икемді деп сипаттайды, себебі оған салыстырмалы түрде дәл жинақтау қажет. Сол қайнарында қалың материалдардың қолданылуы әдетте таңдауды МИГ-ке қарай бағыттайды. Практикада бөліктер ауыр болған кезде немесе зиятының бақылануы тұрақсыз болған кезде МИГ әдетте көбірек төзімді таңдау болып табылады, ал лазерлік дәнекерлеу мақсат — жіңішке, қайталанатын тігіс және шектеулі жылу таралуы болса, одан күштірек болады.

Лазерлік дәнекерлеу мен кедергілік және электронды сәулелі дәнекерлеу

Кедергілік дәнекерлеуге қарағанда лазерлік дәнекерлеу тігіс бағыты бойынша икемдірек және қосылатын беттердің екі жағында да электродтарды қысу қажет емес. Кедергілік дәнекерлеу әдетте электродтарға оңай қатынас болғанда және бөліктер бойынша дәнекерлеу орны өзгеріссіз қалатын қайталанатын беттестік тігістер үшін қарапайым шешім болып табылады. Тігіс геометриясы қарапайым емес болғанда немесе жанаспайтын жылу көзі көршілес элементтерді қорғауға көмектескен кезде лазерлік дәнекерлеу тартымдырақ болады.

Лазерлік дәнекерлеу мен электронды сәулелі дәнекерлеу – бұл екеуі де дәлдік процестері және тар жылу әсері аймағына ие болғандықтан, жақын сайыс. Нағыз айырым – орта. Электронды сәулелі дәнекерлеу вакуумдық камера ішінде жүзеге асады, бұл өте таза дәнекерлерді, минималды ластанумен және өте жақсы тереңдік бақылаумен қамтамасыз етеді, бірақ бұл сонымен қатар бұйымның өлшемін шектейді және арнайы бекіту құрылғыларын талап етеді. Лазерлік дәнекерлеу вакуумды қажет етпей, көпшілік дәлдікті сақтайды, сондықтан оны жалпы өндірістік жолдарға оңай интеграциялауға болады.

Қосылыс үшін дұрыс әдісті қалай таңдау керек

• Қосылыс тығыз болса, деформация төмен болуы керек және роботтық қайталаным маңызды болса — лазерлік әдісті таңдаңыз.
• Қол жеткізу, орындауға икемділік немесе саңылауды толтыру цикл уақытынан гөрі маңызды болса — TIG әдісін таңдаңыз.
• Бөлім қалыңдау немесе жинақтау дәлдігі төмен болған кезде МИГ-ті таңдаңыз.
• Қайталанатын жұқа парақтың беттесу орындары үшін және электродқа оңай қол жеткізу мүмкін болған кезде кедергілікпен дәнекерлеуді таңдаңыз.
• Терең дәлдік пен вакуумдық тазалық камера шектеулерін оправданатын кезде электронды сәулелі дәнекерлеуді таңдаңыз.

Ең жақсы жауап — әдетте қағазда ең күрделі процесстердің бірі емес. Бұл қосылысқа, материалға, дәлдік шегіне және өндірістік ортаға сәйкес келетін процесс. Дәл осы себептен лазерлік дәнекерлеу әсіресе қайталанушылық пен автоматтандырудың кезектен кезекке жұмыс істеуі қажет болатын қатаң бақыланатын өндірістік желілерде жиі қолданылады.

Автомобиль өндірісіндегі лазерлік дәнекерлеу

Сынақ үлгісіндегі дәлірек тұтас қосылу физиканың дұрыстығын көрсетеді. Автомобиль өндірісі одан да көп талап етеді. Процесс үлкен бөлшектер көлемінде бірдей жолақ пішінін, тереңдікті және орындау сапасын қайталауы керек. Сондықтан лазерлік дәнекерлеу автомобиль өндірісінде роботтық қозғалыс, қатты бекіту құрылғылары, жоғары дәлдіктегі қосылатын беттердің бақылауы мен құжатталған бақылау барлығы үйлесімді жұмыс істеген жағдайда ең тиімді болып табылады. Роботтар арқылы жүзеге асырылатын лазерлік дәнекерлеу автомобиль өндірісінде дене панелдері, шасси және шығару жүйелері сияқты қолданыстарда кеңінен қолданылады, себебі ол дәл сәулелік бақылауды жылдамдықпен, автоматтандырумен және деформацияны азайтуға көмектесетін локальді жылу енгізумен ұштастырады.

Лазерлік дәнекерлеудің автомобиль өндірісіндегі орны

На шын мәнінде жұмыс істейтін зауыттарда ең жақсы нұсқа — қайталанатын біріктіру, тұрақты бөлшек орналасуы және анық сапа талаптары болатын біріктіру. CQI-15 лазерлік дәнекерлеуді өзінің жұмыс аудиті процесстерінің кестелеріне енгізеді, сонымен қатар осы тәсіл IATF 16949 стандарты бойынша тұтынушыға тән талаптарға да байланыстырылады. Бұл қайталанғыштықтың тек сыртқы көрінісімен емес, құжаттармен, аудиттермен және бақылау дәлелдерімен өлшенетінін еске түсіруге көмектеседі.

Электрдік доғалық пісіру ортақтарын бағалау әдістері

1. Процесс дамытуын қайта қараңыз. Тараптардың қандай тәсілмен сіздің нақты бөлшек отрядыңыз үшін қуатты, жылдамдықты, фокусты, бекіту құрылғысын және біріктірудің конструкциясын растайтынын сұраңыз.
2. Материалдар бойынша тәжірибені тексеріңіз. Қабілетті цех сіздің бағдарламаңыздағы металдарға — болса, болатқа, алюминийге немесе әртүрлі материалдардан жасалған біріктірілген бұйымдарға — нақты таныс болуы керек.
3. Бақылау дисциплинын зерттеңіз. Көрініс бойынша тексерулер – бұл тек басталу нүктесі. Шаойи өндіріс процесі оның бақылау әдістерінің ішінде УТ, РТ, МТ, ПТ және ЭТ көрсетілген, бұл сатып алушылардың кез келген тәмін етушімен тексеруге тиіс процестің тереңдігі.
4. Автоматтандыру қабілетін растаңыз. Шасси бөлшектері үшін роботтық лазерлік дәнекерлеу тұрақты қысқыштарға, басқарылатын бөлшек өңдеуге және қайталанатын шов орналасуына тәуелді.
5. Сапа жүйесін бағалаңыз. Іздерді іздеу мүмкіндігі, түзетуші шаралар, операторлардың біліктілігі және аудитке дайындық жиі қадірлі өндірістік серіктесті сенімді прототиптік цехтан ажыратады.

Дәнекерленген шасси бөлшектері үшін тәжірибелік ресурс

Егер сіз лазерлік дәнекерлеу тәмін етушісін таңдауға қараған болсаңыз, қарастырылатын тәжірибелік ресурстың бірі – Shaoyi Metal Technology дәстүрлі дәнекерленген шасси бөлшектері үшін компания келесі мүмкіндіктерді ұсынады: жоғары деңгейдегі роботтандырылған дәнекерлеу желілері, IATF 16949 сертификатталған сапа жүйесі, тиімді орындалу мерзімі және болат, алюминий және басқа да металдар үшін дәнекерлеу. Осындай тұтынушылық бағдарламасын бастапқы нүкте ретінде қабылдаңыз, одан кейін өз бағдарламаңыздың талаптарына сәйкес процестік бақылау, тексеру жоспары мен өндірістік сыйымдылықты растаңыз.

• Дәлдік, қайталанғыштық және төмен деформация маңызды болған кезде лазерлік дәнекерлеуді таңдаңыз, ал саңылау толтыруы екінші орында болады.
• Дәнекерлеу ұяшығын ғана емес, сонымен қатар фиксаторлау, растау және тексеру процестерін де түсіндіре алатын тұтынушыларды іздеңіз.
• Автомобиль өндірісінде құжатталған сапа бақылауы дәнекерлеу сапасының бір бөлігі болып табылады.
• Ең күшті тұтынушы — бұл сәулелердің физикасын әрбір сменада қайталанатын бөлшектерге айналдыра алатын тұтынушы.

Осы жерде толық жауап практикалық маңызға ие болады: сәуле дәнекерлеуді жасайды, бірақ өндірістік сәттілік оны қоршаған жүйеден келеді.

Лазерлік дәнекерлеу қалай жұмыс істейді: Жиі қойылатын сұрақтар

1. Лазерлік дәнекерлеу дегеніміз не және ол қалай жұмыс істейді?

Лазерлік дәнекерлеу бөлшектерді қосылатын жерге жарық энергиясын өте кішкентай нүктеде шоғырландыру арқылы жүзеге асады. Беттің бұл энергияны жылуға айналдыруы нәтижесінде балқыған бұршақ пайда болады, ал сәуле немесе өңделетін бұйым қозғалған кезде металл біртұтас тігіс түрінде қатаяды. Төменгі интенсивтілікте дәнекерлеу негізінен беттік деңгейде өтеді, ал жоғары интенсивтілік тереңірек «кілт тесігі» эффектісін туғызады. Кейбір қолданыстарда толтырғыш сым қолданылады, бірақ көптеген лазерлік дәнекерлеулер негізінен негізгі металдарға сүйенеді.

2. Кондукциялық және кілт тесігі режиміндегі лазерлік дәнекерлеудің айырмашылығы қандай?

Кондукциялық дәнекерлеуде алдымен бет балқиды да, жылу ішке таралады, сондықтан дәнекер тігісі әдетте ені кеңірек, бірақ тереңдігі аз болады. Кілт тесігі режиміндегі дәнекерлеу жоғары қуаттық тығыздықты қолданады, ол энергияны қосылатын жерге тереңірек жеткізуге көмектесетін тар булану қуысын құрады. Сондықтан кілт тесігі режимі тереңірек проникновение (тереңдікке өту) және жылдам құрылымдық тігістер үшін тиімдірек, бірақ ол қосылатын беттердің дәлірек орналасуын және процестің тұрақты бақылануын талап етеді.

3. Қандай металдарды лазерлік дәнекерлеу арқылы сәтті дәнекерлеуге болады?

Темірбетондық болат және көптеген көміртекті болаттар жиі ең қарапайым таңдау болып табылады, себебі олар типтік лазерлік дәнекерлеу орнатуларында бақылауға оңай. Алюминий мен мыс та дәнекерленеді, бірақ олар көбірек энергияны шағылдырады және жылуды тез алып кетеді, сондықтан олардың бақылауы нақтырақ болуы керек. Титан да өңделеді, бірақ ыстық кезінде оған жақсы қорғаныс қажет. Әртүрлі металдардан жасалған қосылыстар мүмкін, бірақ олар әдетте қосылыс дизайнін, сәуле орналасуын және кейде толтырғыш немесе аралық қабаттарды қатаңырақ бақылауды қажет етеді.

4. Кеуектілік немесе бірігу жоқтық сияқты жиі кездесетін лазерлік дәнекерлеу ақаулықтарының себептері қандай?

Кеуектілік әдетте газдың балқыған бассейнде қалуын білдіреді, бұл көбінесе ластану, тот батырғыш қабаттар, ылғал, нашар қорғаныс немесе толтырғыштың тұрақсыз қосылуы салдарынан болады. Балқытудың жетіспеушілігі көбінесе қосылатын беттегі энергия берудің нашарлығымен байланысты, мысалы, артық жылжу жылдамдығы, дұрыс емес фокусировка, төмен тиімді қуат тығыздығы немесе процестің жаба алмайтын саңылау. Практикалық ақауларды анықтау жолы — алдымен тазалықты, бекітуді, құрамды, фокусты және газдың қамтамасыз етілуін тексеру, содан кейін бір параметрді реттеп, нәтижесін тексеру.

5. Өндірушілер автомобиль бөлшектері үшін лазерлік дәнекерлеу құрал-жабдығын қалай бағалап, таңдауы керек?

Машина түрінен тыс қараңыз және жеткізуші барлық дәнекерлеу жүйесін қалай бақылайтынын сұраңыз. Мықты әдепкілер процестің дамуын, материалдар бойынша тәжірибені, бекіткіштерді, тексеру әдістерін, автоматтандыру мүмкіндіктерін және сапа құжаттамасын түсіндіре алуы керек. Автомобиль өндірісі үшін Shaoyi Metal Technology сияқты жеткізушілер роботттық дәнекерлеу мүмкіндіктерін және қосымша шасси бөлшектері үшін IATF 16949 стандартына сәйкестікті ұсынады, бірақ сатып алушылар өздерінің нақты бөлшектері үшін растау әдістерін, тексеру жоспарларын және қайталанғыштықты әлі де растауы керек.