Сварка Лазерный Луч — Laser Beam Welding

Лазерный луч сварки ( ПВР ) представляет собой сварочный метод , используемый , чтобы присоединиться куски металла или термопластов путем использования лазера . Пучок обеспечивает концентрированный источник тепла, что позволяет для узких, глубоких швов и высоких скоростей сварки. Процесс часто используются в приложениях больших объемов производства с использованием автоматизации , например, в автомобильной промышленности. Он основан на замочную скважину или проникновения режима сварки. Вам может быть интересна установка для лазерной гравировки от Лазерформ.

Как электронно — лучевой сварки (ЭЛС), лазерной сварки имеет высокую плотность мощности (порядка 1 МВт / см 2 ) , в результате небольших околошовной зоны и высокой скорости нагрева и охлаждения. Размер пятна лазера может варьироваться от 0,2 мм до 13 мм, хотя только меньших размеров используются для сварки. Глубина проникновения пропорциональна количеству энергии , подаваемой, но также зависит от расположения координационного центра : проникновение максимизируется , когда фокус находится немного ниже поверхности заготовки

Непрерывный или импульсный лазерный луч может быть использован в зависимости от применения. Миллисекундные-длинные импульсы используются для сварки тонких материалов, таких как бритвенные лезвия в то время как непрерывные лазерные системы используются для глубоких сварных швов.

НМТ является универсальным процессом, способной сварки углеродистых сталей , HSLA сталей , нержавеющей стали , алюминия и титана . Из — за высокой скорости охлаждения, растрескивание является проблемой при сварке высокоуглеродистых сталей. Сварной шов качество высокое, аналогично электронно — лучевая сварка . Скорость сварки пропорциональна количеству энергии , подаваемой , но и зависит от типа и толщины заготовок. Высокая допустимая мощности газовых лазеров делают их особенно подходящими для применения в больших объемах. ПВР является особенно доминирующим в автомобильной промышленности.

Некоторые из преимуществ ПВР по сравнению с ЭЛС являются следующие:

— лазерный луч может быть передан по воздуху, а не требует вакуума

— процесс легко автоматизировать с помощью роботизированной техники

— рентгеновские лучи не генерируются

— LBW приводит к более высоким качеством сварных швов

Производное LBW, лазерно-гибридная сварка , сочетает в себе лазер НВР с дугой метода сварки , такие как дуговая сварка металла газа . Такое сочетание обеспечивает большую гибкость позиционирования, так как GMAW поставляет расплавленный металл , чтобы заполнить соединение, и в связи с использованием лазера, увеличивает скорость сварки над тем, что , как правило , возможно с GMAW. Качество сварки имеет тенденцию быть выше , а также, поскольку потенциал для подрезания снижается.

Автоматизация и CAM

Хотя сварочный лазерный луч может быть выполнено вручную, большинство систем автоматизированы и используют систему производства автоматизированного на базе компьютеризированных конструкций . Лазерная сварка также может быть в сочетании с измельчением с получением готовой детали.

В последнее время RepRap проект, который исторически работал на производстве плавленого нити , расширена на развитие открытого источника лазерной сварки систем. Такие системы были полностью охарактеризованы и могут быть использованы в широком масштабе приложений при одновременном сокращении обычных производственных затрат.

Лазеры

Два типа лазеров , обычно используемых в твердотельных лазерах (особенно рубиновые лазеры и Nd: YAG лазеры) и газовые лазеры.
Первый тип использует один из нескольких твердых сред, в том числе синтетического рубина ( хром в оксиде алюминия ), неодима в стекле (Nd: стекло), а наиболее распространенный тип, неодим в иттрии алюминиевого граната (Nd: YAG).
Газовые лазеры использовать смеси газов , такие как гелий , азот и двуокись углерода (СО2 — лазер) в качестве среды.
Независимо от типа, однако, когда среда возбуждается, он испускает фотоны и формирует лазерный луч.

Полупроводниковый лазер

Твердотельные лазеры работают на длинах волн от порядка 1 мкм , гораздо короче , чем газовые лазеры , используемых для сварки, и , как следствие требуют , чтобы операторы носить специальные очки или использовать специальные экраны , чтобы предотвратить повреждение сетчатки. Nd: YAG лазеры могут работать как в импульсном и непрерывном режиме, но другие типы ограничиваются импульсным режимом. Оригинальная и до сих пор популярна полупроводниковая конструкция представляет собой монокристалл в форме стержня приблизительно 20 мм в диаметре и 200 мм в длину, а концы шлифуются плоским. Этот стержень окружен импульсной лампы , содержащей ксенон или криптон . Когда сверкнула, импульс света длительностью около двух миллисекунд излучается лазером. В форме диска кристаллы растут в популярности в отрасли, и лампы — вспышки уступают диодов из — за их высокой эффективности. Типичная выходная мощность для рубиновых лазеров составляют 10-20 Вт, в то время как Nd: YAG лазера выходов между 0.04-6,000 W. Для доставки лазерного луча в зону сварного шва, волоконная оптика обычно используется.

Газовый лазер

Газовые лазеры используют высоковольтные, слаботочные источники питания для снабжения энергии , необходимой для возбуждения смеси газа , используемой в качестве активной среды. Эти лазеры могут работать как в непрерывном и импульсном режиме, а длина волны лазерного луча газа СО2 составляет 10,6 мкм, глубокий инфракрасный, т.е. «тепло». Волоконно — оптический кабель поглощает и разрушается этой длиной волны, поэтому используется жесткая линза и поставка зеркала системы. Силовые выходы для газовых лазеров могут быть значительно выше , чем твердотельные лазеры, достигая 25 кВт .

Волоконно-лазер

В волоконных лазерах , основная среда сам по себе оптическому волокну. Они способны мощность до 50 кВт и все шире используются для роботизированной промышленной сварки.

Лазерный луч доставка

Современные сварочные аппараты лазерного луча могут быть сгруппированы в два типа. В традиционном типе, выходная мощность лазера перемещается вслед за швом. Это, как правило , достигается с помощью робота. Во многих современных приложениях, удаленный используются сварочный лазерный луч. В этом методе, лазерный луч перемещается вдоль шва с помощью лазерного сканера , так что рука робота не нужно следить за швом больше. Преимущества дистанционной лазерной сварки, тем выше скорость и тем выше точность процесса сварки.

Leave Comment

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *