Pokrok v procesech přesných spojování známý jako laserová svařovací technologie je krokovou změnou a transformuje výrobu ve všech odvětvích. Ve srovnání s tradičními procesy poskytují průmyslové laserové svařovací systémy přesnost, rychlost a kontrolu kvality, které nelze splnit žádným jiným přístupem. S pokračujícím vývojem laserů vláken, automatických kontrolních systémů a zavedením průmyslu 4.0 je Lar Market stále na vzestupu…
Tento článek je zaměřen na základní principy laserového svařování, výběr laserových svařovacích aparátů, metody laserového svařovacího provozu, požadavky na údržbu laserového svařování a laserové svařování v průmyslu, což umožňuje profesionálům s laserem svařované systémy, aby se zlepšily procesy svařování laseru k nejúčinnějším a optimálním kvalitě.
Co je to laserové svařování?
Pochopení základních svařovacích sporů
Laserové svařování je proces spojování, který nejlépe používá technologii laserových paprsků k vytvoření silných a přesných kovových švů. Svařovací systém kovového paprsku využívá lasery k spálení malé plochy k teplotám nad 10 000 ° C k roztavení povrchů a jejich kombinování. Na rozdíl od klasického postupu tato pokročilá svařovací laserová technika tvoří hluboký, úzký svarový švů s méně rozsáhlými oblastmi vyhřívaného základního kovu.
Typy laserového svařovacího stroje
CO2 laserové svářeče
Stroje pro svařování s lasery oxidu uhličitého pracují v infračerveném rozmezí s vlnovou délkou 10,6 um, která je vhodná pro spojení hustých materiálů. Aplikace pro hluboké penetrace jsou běžné místo, a proto jsou tyto systémy vhodnější pro vysoká průmyslová odvětví. Laserové svařovací zařízení CO2 má schopnost vysokého výkonu při zachování dobré absorpce energie v kovech.
Slevovače pevných látek
Systémy svařování laseru v pevném stavu kromě laserového svářeče vlákna pracují na několika centimetrech nad lineárními metrickými oblastmi a dílnami, například na vlnových délkách, například asi 1,06 mikronů. Tato zařízení přicházejí s dobrými charakteristikami lasingového paprsku a používají se pro technologické účely, kde se lépe provádí přesnost laserových svařovacích strojů. Jejich malá velikost a schopnost formovat pulzní program daným způsobem vám umožňují nastavit malé hodnoty vstupu tepla pro laserové svařovací operace.
Komponenty laserového svářeče
Rezonátorový systém
Dutina rezonátoru je místem, kde je uloženo laserové médium, plyn nebo krystal. Je to také bod, kde začíná laserový výstřel. Toto je primární jednotka, která definuje základní vlastnosti laserového výstupu.
Optické komponenty
V poslední době svářeči zahrnují výkonné optické systémy, např. Objektivy, zrcadla a systémy dodávání paprsků odpovědné za umístění a zaostření laserového paprsku. Umožňují ovládání a umístění laserového paprsku.
Systémy ovládání a podpory
Takové pokročilé laserové svařovací stroje jsou vybaveny chladicími prostředky, motorizovaným pohybem a bezpečnostními kryty. Systémy krmení se skládají z optiky vláken nebo kloubových zrcadlových ramen a zaostřovací optika nasměruje energii pouze na povrch obrobku.
Jak funguje proces svařování laseru?
Proces tvorby laserového paprsku
Současné svařovací aparát laseru zahájí operace s generováním výkonného laserového paprsku uvnitř dutiny rezonátoru. Pokud jde o fungování laserového svařovacího stroje na tvorbě laserového paprsku, lasingové médium, které mohou být molekuly plynu v laserových svářečcích CO2 nebo krystalické mřížkové struktury ve svařovacích laserech v pevném stavu, je vzrušeno buď elektrickou energií nebo světelnou energií. Pokročilejší metoda laserového svařování vytváří koherentní světlo s laserovým zaostřením nebo sérií laserů, schopných poskytovat hustoty energie tak extrémní jako 1 MW/CM⊃2; v průmyslových laserových svařovacích strojích. Svářecí laserový stroj převádí dodávku elektrické energie efektivně a přesně na světelnou energii.
Zaostření a ovládání paprsku
Vylepšené dodávání laserového paprsku
Sofistikované laserové svařovací přístroje zahrnuje snadno nastavitelné zrcadla a optické kabely, které pomáhají při směrování laserového paprsku svařování. Špičkové laserové svařovací stroje integrují systém chlazení vody pro optické části, aby se udržovala stabilita v profilu paprsku po dlouhou dobu práce.
Systémy, které zvyšují přesnost zaostření laseru
Uvnitř zaostřovací hlava laserového svařovacího stroje položí nějakou optiku určenou k míchání a zaostření laserové energie na určitém místě, toto místo je obvykle asi 0,2 - 0,6 milimetrů v průměru. Pokročilé kontrolní systémy svářeče laserových mění ohniskovou vzdálenost laseru a úhel svařovacího paprsku pro efektivní pronikání svaru.
Řízení parametrů procesu
Parametry svařování svařování laserového paprsku laserové paprsky zahrnují hustotu výkonu, velikost botu, režim paprsku atd. Současné laserové svařování strojů má vestavěné systémy, které umožňují monitorování těchto parametrů v reálném čase pro konzistenci kvality svaru.
Formace svařovacího bazénu
Technologie výroby tepla
Když zaostřený paprsek laserového svařovacího zařízení zasáhne povrch obrobku, materiál se rychle zahřívá na bod tání. Silná koncentrace energie generované pomocí průmyslového laserového svářeče vytváří teploty nad bodem odpařování pro svařovaný materiál.
Mechanismus kovového fúze
Svařování hlubokého penetrace je možné pomocí svařovacího efektu klíčové dírky, přičemž tlak páry udržuje v materiálu díru. Takové, že zatímco laserové svařovací zařízení postupuje podél svařovací dráhy, roztavený kov bazénu cirkuluje kolem oblasti klíčové dírky a zmrazí úzký svar v silné vazbě.
Proces kontroly tuhnutí
Při svařování laserových paprsků jsou rychlosti chlazení a vzorce tuhnutí řízeny jak funkcemi manipulace s pulzem, tak i manipulační manipulační fúzí laserového svářeče, aby se zajistilo optimální vývoj mikrostruktury ve svařovací zóně.
Jaké jsou výhody a nevýhody laserového svařování?
Výhody ve výrobě
Výkon vysoké přesnosti
Laserové svařovací stroje mohou vytvářet velmi přesné svary, protože skvrny paprsku, se kterými pracují, mohou být malé jako 0,2 mm. Vysoce kvalitní laserový svařovací systém koncentruje energii, přičemž malé zóny tepelných efektů umožňují svar s rodičovskými kovy, aby se zkreslily. Průmyslové laserové svářeče umožňují hluboké a úzké penetrační svary, které nejsou možné s běžnými metodami svařování.
Efektivita výroby
Moderní laserové svařovací stroje umožňují svařovací rychlost více než 10 metrů/min, ve srovnání se starými procesy nesmírně lepší. Řídicí systémy laserového svářeče umožňují proces nepřetržitě s malými operátory, kteří se na stroj na stroj. Současné technologie svařování laserových zvažují pohyblivé více osy umožňující sofistikované svařovací operace.
Vylepšení kvality
Proces svařování laserového paprsku vytváří čisté esteticky skvělé svary s malým rozstřikem. Laserová svařovací stroje umístila počítač na kormidlo stroje a umožnily tak laserovou svařování vysoce kvalitní při opakování. Technologie svařovacího laseru pomáhá při správě množství tepla, které je přeneseno na dílo.
Omezení procesu
Počáteční investiční úvahy
Pokud jde o nákup vybavení, špičkové laserové svařovací systémy jsou kapitálové náročné. Precision Laser Welding Equipment bude také vyžadovat pravidelné servis a dokonce i náhradu dílů. Je také drahé v tom, že trénování provozovatelů laserových svařovacích strojů trvá dlouho.
Technická omezení
Průmyslové laserové svářeče mají omezení, pokud jde o vysoce reflexní materiály, jako je měď a hliník. Je třeba věnovat značnou pozornost kontaminování laserového svařovacího zařízení a zejména systému dodávání paprsku. Některé materiály nelze kombinovat pro svařování pomocí laserového paprsku, protože představuje potíže s designem kloubů.
Provozní požadavky
Profesionální laserové svařovací zařízení pro profesionální třídy je laser jakýkoli obrobku nebo obrobky, je vyžadována vysoce přesnost kloubů. Provoz laserového svářeče zahrnuje přísný požadavek na bezpečnost kvůli použití laserů s vysokým výkonem. Systémy s vysokým poháněným pokročilým laserem jsou také citlivé a vyžadují správně spravované prostředí, aby mohly efektivně pracovat.
Náklady na analýzu výkonu
Provozní náklady
Přestože je laserové svařovací zařízení energeticky efektivnější než používání tradičních metod, musí podstoupit specializovanou údržbu, která ovlivňuje celkové výdaje. Laserová svařovaná zařízení má provozní náklady kvůli svým spotřebním dílům a nástrojům spotřebovaným v provozu. Laserové svařovací stroje musí být pravidelně kalibrovány pro optimální fungování, ale to také zvyšuje náklady na údržbu.
Výhody výroby
Rychlé rysy mechanismu pro laserové svařování umožňují obrovské úspory ve zpracování času - to je čas spojený se zpracováním každé části. Použití průmyslového laserového svářeče má za následek snížení množství dodatečného zpracování po svařování, protože laser poskytuje přesnou kontrolu tepla. Rovněž dochází k významnému snížení práce s automatizovanými laserovými svařovacími stroji a zvyšováním produktivity.
Dlouhodobá hodnota
Srovnávací počáteční investice s laserovým paprskem je vysoká, ale eskalace v produktivitě a kvalitě je činí nákladově efektivní. S použitím profesionálního laserového svářeče také minimalizuje použití materiálů a dosahuje lepší konzistence vyrobených dílů. Technologie svařování laseru doplňuje řadu výrobních procesů, čímž se zlepšuje jejich výnosy.
Která průmyslová odvětví jsou nejvhodnější pro laserové svářeče?
Aplikace v automobilovém průmyslu
Výroba těl vozidla
Příchod automobilových laserových svařovacích systémů změnil tradiční metody sestavování těl automobilů v prostředí hromadné výroby tím, že umožňuje vysokorychlostní kontinuální svařování panelů karoserie. Nejmodernější svařovací stroje v oblasti Art umožňují přesně spojit se s prvky z galvanizované oceli s jejich hliníkovými protějšky. Proces svařování laserového paprsku eliminuje zkreslení viditelného švu a struktur.
Komponenty elektrického vlaku
Průmyslové laserové svářeče výrazně usnadňují výrobu vysoce přesných přenosových ozubených kol a částí motoru, které měly být dohromady. S Aplomb laserovým svařovacím zařízením udržuje teplo lokalizované tak, aby citlivé, tepelně ovládající části hnacího ústrojí nezdokořily. Laserové svařovací systémy průmyslové třídy provádějí pronikání vysokých pracovních cyklu proveditelné pro hnací ústrojí.
Bezpečnostní systémy
Například, pneumatické svařovací svařování energie pro bezpečnostní systémy airbagů je jednou z aplikací, kde laserová svařovací zařízení přinášejí odolné klouby. Pokud se jedná o laserovou svařovací technologii, pak se v sestavení brzdového systému nedosáhne nic jiného než excelence. Pokročilé laserové svařovací systémy umožňují automatickou výrobu systému bezpečnostních pásů.
Řešení pro elektroniku
Sestava desky obvodu
S technologickým pokrokem se k mikroskopickým kloubům v elektronickém obvodu používá přesný laserový svařovací stroj. Proces eroze svařování laserového paprsku umožňuje nekontaktní spojení křehkých elektronických částí. Jakýkoli nejlepší svářeč laserové vlny pro přehnané aplikace zajišťuje, že na citlivé materiály nejsou aplikována tepelná napětí.
Výroba baterie
Průmyslová laserová svářeče vyrábějí hermetická těsnění v obalů bateriových článků. Advanced laserové svařovací zařízení se ostré zaostření brání před ohrožením jemných materiálů, které vytvářejí baterii. Duální laserové svářečské systém umožňuje rychle vyrobit sestavu baterie.
Spotřební elektronika
Laserová svařovací zařízení umožňuje poskytovat krásné svary na uzavíráním telefonu a tabletů. Svařovací stroje laserového paprsku umožňuje montáž velmi malých částí v rámci pouzdra. Svařovače současné generace laserů jsou schopny reprodukovat kvalitu v souladu s hromadnou výrobou při výrobě elektroniky.
Integrace s Aerospace
Komponenty letadla
Letecké systémy, které zahrnují laserové svařovací stroje, se používají k připojení lehkých slitin s vysokou mírou pevnosti. Přesnost laserového svařovacího stroje zahrnuje bezpečnostní kritické standardy v důsledku povahy sestavy letadla. Průmyslové laserové svařovací stroje jsou schopné provádět svary s komplexní geometrií v části turbíny.
Vesmírná technologie
Vysoce kvalitní laserové svařovací stroje se také používají při slavnostním sestavování satelitů kloubů. Proces výroby laserového svařování zaručuje tvorbu uzavřených konektorů v propojených částech kosmické lodi. Podle trendů v moderních technologiích se laserové svařovací stroje používají k poskytování vysoce kvalitního výkonu i za drsných podmínek v oblasti letectví.
Operace údržby
Díly letectví mohou být kosmiticky laserem opraveny pomocí těchto laserových svařovacích strojů. Technologie laserového svařovacího stroje také pomáhá při automatizaci postupů údržby. Je běžné najít ostrovy plynu wolframové oblouky v laserových svařovacích strojích zdobených certifikovanými opravy kvality.
Základní tipy pro údržbu systému laserového svařování
Denní kontrola optického systému
Kvalita paprsku je bezpochyby do značné míry určena pravidelnou kontrolou optických prvků laserového svařovacího zařízení. Ochranná okna, čočky, zrcadla a další prvky by měla být zkontrolována na kontaminaci, poškrábání nebo poškození povlaků. Takové komponenty by měly být vyčištěny s ohledem na specializované materiály a způsoby čištění. Poskvrněná optická cesta poskytuje nejlepší možnou dodávku laserových paprsků, což zabraňuje zhoršení svaru. Kvalita laserového svařování také do značné míry závisí na čistotě optického systému laserového svářeče.
Monitorování chladicího systému
Je důležité, aby chladicí systém začleněný do laserových svařovacích strojů byl vždy v dobrém stavu, pokud má být udržována konzistence v provozu. Hladiny chladičů, průtoky a teploty mají být kontrolovány denně. Další kontroly, jako je kontrola úniků, kontrola tlaku a hodnocení kvality chladicího, se provádějí měsíčně. Kontaminaci systému by se mělo zabránit pravidelnému čištění nebo změně systémových filtrů. Schopnosti chlazení laserového svařovacího zařízení mají přímý vliv na nejvyšší stabilitu světla a délku života komponent.
Rutinní kalibrace napájecích zdrojů
Použití napájení laserového svařovacího stroje by mělo být pod kontrolou a upraveno v případě potřeby pro rovnoměrné rozdělení energie. Zkontrolujte také stabilitu napětí každé tři měsíce, regulaci proudu a režimy pulsu. Každé hodnocení výkonu by mělo být zaznamenáno a analyzováno na předchozí odečty. Průmyslové laserové svařovací zařízení vyžaduje přesnou korekci energie, aby byla zajištěna stejná kvalita s každým svarem. Včasná kalibrace zařízení se vyhýbá změně parametrů svařování.
Údržba systému dodávání paprsku
Zkontrolujte různé komponenty svařovacího systému laserového paprsku, například optická optika a artikulující ramena, zda jsou poškozeny nebo nesprávně umístěny. Měsíčně zkontrolujte charakteristiky paprsku a jeho zaostřovací polohy. Služba komponent doručení výkonného paprsku podle doporučení výrobce. U laserového svařovacího zařízení musí paprsek zůstat rovný, aby mohl fungovat správně.
Pomozte ověření systému plynového systému
Zajistěte správné fungování plynového systému laserového svářeče, který umožňuje správnou ochranu svaru. Denně monitorujte tlak plynu a průtoky a stav trysky. Změňte filtry a ujistěte se, že doručovací linky jsou pravidelně vyčištěny. Udržujte pokyny pro čištění plynu a míru jejich spotřeby. Pomocný plynový systém svařovacího laseru má vliv na kvalitu svaru, zatímco současně chrání oblast svaru před oxidací.
## Jak vybrat nejvhodnější laserový svařovací systém
Posouzení požadavků na kvalitu energie a paprsku
Je nezbytné definovat požadavky na napájení vašeho laserového svařovacího stroje jako funkce pracovního materiálu a jeho tloušťky. Efektivní průmyslové svářeče se nacházejí v rozsahu 2 kW až 20 kW, vysoce napájecí systém umožňuje větší hloubku pronikání laserového paprsku. Kvalita svaru laserového svařovacího zařízení M⊃2; Faktor také určuje schopnost zaostřit paprsek.
Rozhodněte se pro správnou technologii vlnové délky
Využijte různá zařízení při laserovém svařování podle absorpčních charakteristik materiálů. Vláknové laserové svářeče (1,06 um) jsou účinné pro kovy, zejména pro obtížnější pracovat s odrazujícími kovy, jako je hliník a měď. Ve srovnání s tím, že laserové svařovací systémy CO2 (10,6 um) jsou výhodnější pro nekovy a organickou hmotu vytvořenou člověkem.
Zohlednit aspekty automatizace a kontroly
Současné systémy pro laserové svařování umožňují veškerou výše uvedenou automatickou integraci. Řídicí rozhraní laserového svařovaného stroje by mělo být schopné potřebné programování. Nezapomeňte požádat o profesionální laserové svařovací zařízení se schopností pro monitorování a kontrolu kvality v průběhu procesu.
Analyzujte celkové náklady na vlastnictví
Vyhodnoťte kompletní investici do laserového svařovacího zařízení, včetně:
Počáteční náklady na vybavení a instalace
Provozní náklady (energie, plyny, spotřební materiál)
Požadavky na údržbu a smlouvy o službách
Potřeby školení a certifikace operátora
Úpravy zařízení a bezpečnostní požadavky
Jste připraveni zvýšit své laserové svařovací schopnosti?
Tým MFG se specializuje na přesné strojní zařízení CNC a profesionální laserové svařovací systémy. Náš odborný tým poskytuje přizpůsobená laserová svařovací řešení podporovaná o 15+ let excelence výroby. Ať už potřebujete vysoce výkonné průmyslové laserové svářeče pro kontinuální výrobu nebo specializované laserové svařovací stroje pro přesné aplikace, poskytujeme komplexní podporu od výběru po implementaci.
Transformujte svou efektivitu produkce pomocí technologie Advanced Laser Welding Technology Team MFG!
Často kladené otázky (FAQ)
Otázka: Můžete vrhnout více světla na rozdíly mezi svařováním laseru a svařováním pomocí ARC?
Laserový svářeč pracuje zaostřením laserového paprsku pro generování tepla v konkrétním bodě, který přináší úzké a hluboké svary, které způsobují menší zkreslení okolního spojení. Na druhé straně, svařování ARC vždy poskytuje větší plochy tepla a je zapojeno použití plnicího drátu.
Otázka: Jaké faktory bych měl zvážit při určování vhodného laserového napájení pro svou svařovací aplikaci?
Pokud jde o svařování laserového paprsku, je výběr energie ovlivněn tloušťkou a typem materiálů, které se mají spojit, a také potřebnou penetrací svaru. Tenké listy jsou obvykle pod 2 mm, které obvykle vyžadují vstupní výkon mezi rozsahem 1 2 kW, zatímco laserové svařovací systémy pro silné materiály, které jsou více než 5 mm, vyžadují 4 20kW systémy.
Otázka: Jaké materiály lze zpracovat s laserovým svařovacím strojem?
Systém průmyslového laserového svařování je schopen svařování většiny kovů, které zahrnují oceli, hliník, titan a dokonce i systémy na bázi niklu. Také moderní laserové svářeče kombinují různé kovy, pokud jsou nastaveny správné parametry.
Otázka: Proč mám rozdíly v kvalitě svarů produkovaných s mým laserovým svařovacím zařízením?
Nejčastějšími příčinami jsou: špinavá optika, uživatelský misfocus, nekonstantní tok plynu a vyčerpání spotřebního materiálu laserového svařovacího stroje. Pokud udržíte svůj laserový svářeč dobře udržovaný, měl by se spolehlivě provádět pokaždé.
Otázka: Jaká preventivní opatření bych měl přijímat při používání laserových svařovacích strojů?
Při provádění laserového ovládání jakéhokoli typu je povinné mít uzavřené pracovní stanice, speciální laserové ochranné brýle s vhodnými materiály a armatury, větrání a vyškolený personál, kteří dodržují bezpečnostní postupy pro používání laserových svářečů.
Otázka: Jak v různých intervalech vyčistím diagramy optických dílů laserového svařovacího zařízení?
Zkontrolujte každý den optiku laserového svařovacího stroje na prach a nečistoty. Jednou týdně otřete okna zaprášeného krytu a provádějte údržbu celého optického systému měsíčně. Postupujte podle doporučení výrobce laserového svářeče, pokud jde o výměnu komponent v rámci laserového svářeče.
Otázka: Jaké funkční aspekty svařování laserového paprsku bych měl sledovat?
Podívejte se na energii, ohniskovou polohu, rychlost cestování, asistenční tok plynu a úhel laserového svařovacího zařízení. Většina nových laserových svařovacích systémů umožňuje monitorování těchto parametrů v reálném čase.
