Lasersko varjenje: tehnologije, vrste, prednosti in aplikacije
Obstaja več vrst varilnih tehnik in aplikacij, vključno z MIG, TIG, varjenjem z elektrodo in polnjeno žico. Imamo veliko virov in člankov, ki razpravljajo o teh postopkih varjenja. Danes bomo predstavili postopek laserskega varjenja, njegov princip delovanja, vrste, prednosti in aplikacije.
Kaj je lasersko varjenje
Lasersko varjenje (svetloba, ojačana s stimulirano emisijo sevanja) je postopek varjenja s taljenjem, ki uporablja usmerjen laserski žarek za spajanje kovin ali termoplastov. Je najnaprednejša vrsta varjenja, ki se uporablja v različnih panogah, od vesoljske in medicinske opreme do izdelave finega nakita in več.
Kakšno je načelo tehnologije laserskega varjenja?
V procesu laserskega varjenja se visoko koncentriran žarek svetlobe usmeri na votline med materiali, ki jih je treba spojiti. Močan laserski žarek stopi in spoji materiale na njihovih šivih v zvar. S tako visoko koncentriranim virom toplote je mogoče lasersko varjenje tankih materialov izvesti pri visokih hitrostih. Pri debelejših materialih lahko lasersko varjenje ustvari globoke in ozke zvare.
Obstajata dve vrsti laserskega varjenja:
Toplotno varjenje
Pri termičnem varjenju laserski žarek segreje površino materiala nad tališčem materiala. Ta postopek se uporablja za izdelavo zvarov, ki ne zahtevajo visoke trdnosti zvara. To vrsto varjenja je mogoče izvesti z uporabo laserjev nizke moči manj kot 500 W. Toplotno prevodno varjenje daje gladke in lepe zvare.
Varjenje ključavnic
Pri varjenju v ključavnico laserski žarek segreje površino materiala do točke uparjanja in prodre globoko v material. To ustvari ključavnico, ki vsebuje plazmo. Temperatura se dvigne na več kot 10,000K. To vrsto varjenja je možno izvajati z visokozmogljivimi laserji nad 105 W/mm2.
Prednosti laserskega varjenja
Lasersko varjenje je vsestransko in ga je mogoče kombinirati z obločnim varjenjem v hibridno lasersko obločno varjenje. Nastali zvar združuje prednosti laserskega varjenja in obločnega varjenja. Zvari imajo tudi zvare z globokim prebojem, ki povečujejo tolerance za sestavljanje zvara. Zmanjšajo se tudi neželeni učinki, kot so notranje pore in razpoke.
V primerjavi s tradicionalnimi postopki varjenja ima varjenje z laserskim žarkom naslednje prednosti:
Manj kalorij
Visoko koncentriran laserski žarek je fokusiran na manjše območje, kar povzroči manjšo toplotno prizadeto cono (HAZ). V primerjavi z običajnim varjenjem lasersko varjenje zahteva vnos nizke temperature.
Krajši časi varjenja
Čeprav je začetna naložba višja, se je postopek izkazal za stroškovno učinkovitejšega od klasičnega varjenja. To je zato, ker lasersko varjenje ponuja višje hitrosti obdelave, kar izboljša pretok in čas obtoka.
Zmanjšajte tveganje toplotne deformacije
Ker postopek vključuje nizek vnos toplote, je toplotna obremenitev manjša. Osredotočeni žarek stopi le majhno površino kovine, kar zmanjša toplotno povzročeno napetost in deformacijo znotraj obdelovanca.
Visoka natančnost
Laserski žarek je mogoče nadzorovati in fokusirati na majhno površino. To bo izboljšalo natančnost varjenja komponent. Zaradi prilagodljive velikosti spajkalnega spoja je idealen za občutljive ali tanke kovine.
Aplikacije za lasersko varjenje
Lasersko varjenje ima prednosti visoke natančnosti, kratkega časa obdelave, širokih toleranc materiala in dosledne kakovosti varjenja, zaradi česar je primerno za široko paleto aplikacij.
Nekatera področja, kjer se lahko uporablja lasersko varjenje, vključujejo:
avtomobilska industrija
Lasersko varjenje omogoča delovanje brez orodja brez potrebe po menjavi varilnih glav, zaradi česar je idealno za avtomobilsko industrijo.
jeklena konstrukcija
Laserska tehnologija se uporablja v industriji jeklenih konstrukcij, ker povečuje produktivnost in pospešuje proizvodne cikle. Lasersko varjenje omogoča obdelavo debelih kovinskih pločevin pri visokih hitrostih z visokimi tolerancami.
ladjedelniška industrija
V ladjedelništvu se lahko lasersko varjenje uporablja za izdelavo krmilnih in pogonskih vijakov ter krmil z visoko natančnostjo in zahtevanimi tolerancami. To bo zmanjšalo porabo goriva ladje in povečalo hitrost ladje.
izdelava orodij
Laserski varilni sistemi so zaradi visoke natančnosti primerni za izdelavo orodij. Ta tehnologija ponuja rešitve za izdelavo visoko natančnih orodij za oblikovanje, žigosanje in litje.
Tehnologija laserskega varjenja uporablja laserski žarek kot visoko koncentriran vir toplote za spajanje materialov. Uporabljeni laserski žarek segreje in stopi robove materiala ter tvori zvar. Lasersko varjenje ima prednosti visoke natančnosti, visoke hitrosti varjenja, kratkega časa obdelave, široke tolerance materiala in dosledne kakovosti varjenja. Primeren je za široko paleto aplikacij in se pogosto uporablja za visoko natančno varjenje.
