ההתקדמות בתהליכי הצטרפות מדויקים המכונה טכנולוגיית ריתוך לייזר היא שינוי צעד והפך את הייצור בכל המגזרים. בהשוואה לתהליכים מסורתיים, מערכות ריתוך לייזר תעשייתי מספקות דיוק, מהירות ואיכות בקרת איכות שלא ניתן לעמוד בה בשום גישה אחרת. עם המשך פיתוח לייזרי סיבים, מערכות בקרה אוטומטיות והכנסת תעשייה 4.0, שוק ה- LAR עדיין במגמת עלייה ...
מאמר זה מתמקד בעקרונות הבסיסיים של ריתוך בלייזר, בחירת מכשירי ריתוך לייזר, שיטות להפעלת ריתוך לייזר, דרישות לתחזוקת ריתוך בלייזר וריתוך לייזר בתעשייה, מה שמאפשר לאנשי מקצוע מערכות לייזר לשפר את תהליכי הריתוך לייזר לאיכות היעילה והמיטבית ביותר.
ריתוך לייזר הוא תהליך הצטרפות שמשתמש בצורה הטובה ביותר בטכנולוגיה של קורות לייזר ליצירת תפרי מתכת חזקים ומדויקים. מערכת ריתוך קרני המתכת משתמשת בלייזרים כדי לשרוף שטח קטן לטמפרטורות מעל 10,000 מעלות צלזיוס כדי להמיס משטחים ולשילב אותם. בניגוד להליך הקלאסי, טכניקת לייזר ריתוך מתקדמת זו יוצרת תפר ריתוך עמוק וצר עם אזורים פחות נרחבים של מתכת בסיס מחוממת.
המכונות לריתוך עם לייזרי פחמן דו חמצני פועלים בטווח האינפרא אדום עם אורך גל של 10.6 מיקרומטר המתאים להצטרפות לחומרים עבים. יישומי חדירה עמוקים הם מקום נפוץ ולכן מערכות אלה מתאימות יותר לתעשיות גבוהות. לציוד הריתוך של לייזר CO2 יש יכולת של כוח גבוה תוך שמירה על ספיגת אנרגיה טובה במתכות.
מערכות ריתוך לייזר במצב מוצק בנוסף לריתך לייזר סיבים פועלות בסנטימטרים ספורים מעל אזורי המערכת הליניארית וחללי הסדנה, באורכי גל, למשל, כ 1.06 מיקרון. מכשירים אלה מגיעים עם מאפיינים טובים של קרן Lasing ומשמשים למטרות טכנולוגיות בהן דיוק מכונות הריתוך בלייזר מבוצע טוב יותר. גודלם הקטן והיכולת לעצב תוכנית דופק באופן נתון מאפשרים לך להגדיר ערכים קטנים של קלט חום לפעולות ריתוך לייזר.
חלל התהודה הוא המקום בו מאוחסן מדיום הלייזר, הגז או הגביש. זו גם הנקודה בה מתחיל יריית הלייזר. זוהי היחידה העיקרית המגדירה את המאפיינים הבסיסיים של תפוקת הלייזר.
בזמן האחרון רתכים משלבים מערכות אופטיות עוצמתיות, למשל, עדשות, מראות ומערכות מסירת קרן האחראיות על מיקום ומיקוד קרן הלייזר. הם מאפשרים לשלוט ולמקם את קרן הלייזר.
מכונות ריתוך לייזר מתקדמות כאלה מצוידות בנוזל קירור, תנועה ממונעת וכיסויי בטיחות. מערכות ההאכלה מורכבות מסיבים אופטיים או מזרועות מראה מנוסחות והאופטיקה המתמקדת מכוונת את האנרגיה לפני השטח של חומר העבודה בלבד.
מנגנון ריתוך הלייזר הנוכחי מתחיל את הפעולות עם יצירת קרן לייזר חזקה בתוך חלל התהודה. כשמדובר בפעילותה של מכונת הריתוך בלייזר ביצירת קרן הלייזר, מדיום לריסה שיכול להיות מולקולות גז במבני רתך לייזר CO2 או סריג קריסטל בלייזרי ריתוך במצב מוצק, מתרגש לא על ידי אנרגיה חשמלית או על ידי אנרגיה קלה. שיטה מתקדמת יותר לריתוך לייזר יוצרת אור קוהרנטי עם מיקוד לייזר או סדרת לייזרים, המסוגלת להניב צפיפות כוח קיצונית כמו 1 מגה וואט/סמ'ק 2; במכונות ריתוך לייזר תעשייתי. מכונת לייזר הריתוך ממירה את האנרגיה החשמלית המסופקת בצורה יעילה ומדויקת לאנרגיה קלה.
מכשירי ריתוך לייזר מתוחכמים כוללים מראות מתכווננות בקלות וכבלי סיבים אופטיים המסייעים בהכוונת קרן לייזר הריתוך. מכונות ריתוך לייזר מתקדמות משלבות מערכת קירור מים עבור החלקים האופטיים כדי לשמור על יציבות בפרופיל הקורה לאורך תקופות עבודה ארוכות.
בתוך ראש המיקוד של מכונת ריתוך בלייזר מניחים כמה אופטיקה המיועדת לערבב ולמקד את אנרגיית הלייזר במקום מסוים, נקודה זו היא בדרך כלל בקוטר של 0.2 - 0.6 מילימטרים. מערכות בקרת רתך לייזר מתקדמות משתנות את אורך המוקד של הלייזר וזווית קרן הריתוך לחדירה יעילה של הריתוך.
פרמטרי ריתוך לייזר לייזר ריתוך לייזר ריתוך לייזר כוללים צפיפות כוח, גודל נקודה, מצב קרן וכו '. לייזר העכשווי ריתוך המכונות יש מערכות מובנות המאפשרות ניטור של פרמטרים כאלה בזמן אמת לעקביות באיכות הריתוך.
כאשר הקורה הממוקדת של מכשיר ריתוך הלייזר מכה את פני השטח של חומר העבודה, החומר מחומם במהירות לנקודת ההיתוך. הריכוז החזק של האנרגיה שנוצר באמצעות שימוש ברך לייזר תעשייתי מייצר טמפרטורות מעל נקודת האידוי לחומר המרתך.
ריתוך חדירה עמוק אפשרי עם אפקט ריתוך חור המפתח, לפיו לחץ האדים שומר על חור בחומר. כך שבעוד שמנגנון ריתוך הלייזר מתקדם לאורך מסלול הריתוך, מתכת בריכה מותכת מסתובבת סביב אזור חור המפתח ומקפיאה את הריתוך הצר בקשר חזק.
בריתוך קרני לייזר, שיעורי הקירור ודפוסי ההתמצקות נשלטים הן על ידי עיצוב הדופק והן על פונקציות המניפולציה של קרן של רתך הלייזר כדי להבטיח פיתוח מיקרו -מבני אופטימלי באזור הריתוך.
מכונות ריתוך בלייזר יכולות ליצור ריתוכים מדויקים מאוד מכיוון שמקומות הקורה איתם הם פועלים יכולים להיות קטנים כמו 0.2 מ'מ. מערכת ריתוך הלייזר באיכות גבוהה מרוכזת באנרגיה, עם מעט אזורי אפקט תרמיים המאפשרים לריתוך עם מתכות האב לא לעוות. רתכים לייזר תעשייתי מאפשרים לקבל ריתוכים חדירה עמוקים וצרים שאינם אפשריים בשיטות הריתוך הרגילות.
מכונות ריתוך לייזר מודרניות מאפשרות מהירות ריתוך של מעל 10 מ '/דקה, מעולה בהרבה בהשוואה לתהליכים הישנים. מערכות הבקרה של רתך הלייזר מאפשרות לבצע את התהליך ברציפות עם מעט תשומת לב למפעילים למכונה. טכנולוגיות ריתוך לייזר נוכחיות שוקלות ריבוי צירים מטלטלים המאפשרים פעולות ריתוך מתוחכמות.
תהליך ריתוך קרני הלייזר יוצר ריתוכים נהדרים אסתטיים נקיים עם מעט מרסס. מכונות ריתוך בלייזר מכניסים מחשב בראש ההרכב של המכונה ובכך מאפשרים פעולת ריתוך לייזר באיכות גבוהה בחזרה. הטכנולוגיה של לייזר ריתוך מסייעת בניהול כמות החום המועברת ליצירת העבודה.
מערכות ריתוך לייזר מתקדמות הן אינטנסיביות להון בכל הנוגע לרכישת ציוד. ציוד ריתוך הלייזר המדויק ידרוש גם שירות רגיל ואפילו החלפת חלקים. זה גם יקר בכך שלוקח הרבה זמן להכשיר מפעילי מכונות ריתוך בלייזר.
לריתכי לייזר תעשייתיים יש מגבלה בכל מה שקשור לחומרים רפלקטיביים מאוד כמו נחושת ואלומיניום. יש לנקוט בטיפול ניכר שלא לזהם את ציוד הריתוך בלייזר ובמיוחד את מערכת מסירת הקורות. לא ניתן לשלב חומרים מסוימים לריתוך באמצעות קרן לייזר מכיוון שהיא מהווה קשיים בתכנון משותף.
ציוד ריתוך לייזר בכיתה מקצועית הוא לייזר כל חומר עבודה או יצירות עבודה, נדרש דיוק המפרקים. הפעלת רתך לייזר כוללת דרישת בטיחות קפדנית בגלל השימוש בלייזרים בעלי כוח גבוה. מערכות ריתוך לייזר מתקדמות בעלות מופעלת גבוהה גם רגישות ודורשות סביבה מנוהלת כראוי על מנת לעבוד ביעילות.
למרות שציוד ריתוך לייזר יעיל יותר באנרגיה מאשר בשיטות מסורתיות, עליו לעבור תחזוקה מיוחדת המשפיעה על ההוצאה הכוללת. למכשיר המרותך בלייזר יש עלויות תפעול בגלל החלקים המתכלים שלו והשירותים הנצרכים בפעולה. יש לכייל את מכונות הרתך בלייזר על בסיס קבוע לתפקוד אופטימלי, אולם הדבר גם מגדיל את עלות התחזוקה.
התכונות המהירות של המנגנון לריתוך לייזר מאפשרות חיסכון אדיר בזמן העיבוד - זה הזמן הכרוך בעיבוד כל חלק. השימוש ברך הלייזר התעשייתי מביא להורדת כמות העיבוד הנוסף לאחר הריתוך מכיוון שהלייזר מספק בקרת חום מדויקת. יש גם ירידה משמעותית בעבודה עם מכונות הריתוך בלייזר אוטומטיות כמו גם עלייה בפריון.
השקעות ראשוניות בהשוואה בין ריתוך קרני לייזר הן גבוהות אך הסלמה בפריון ובאיכות הופכת אותם לחסכוניים. בעזרת רתך לייזר מקצועי גם ממזער גם את השימוש בחומרים ומשיג עקביות טובה יותר של חלקים המיוצרים. טכנולוגיית ריתוך הלייזר משלימה מגוון תהליכי ייצור משפרת אפוא את תשואותיהם.
הופעתן של מערכות ריתוך לייזר רכב שינתה את השיטות המסורתיות להרכבת גופי רכב בסביבות ייצור המוני על ידי מתן ריתוך רציף במהירות גבוהה של לוחות גוף. מכונות הריתוך לייזר לייזר מתקדמות מאפשרות להצטרף אלמנטים העשויים מפלדה מגולוונת עם עמיתיהם לאלומיניום בדיוק. תהליך ריתוך קרני הלייזר מבטל עיוות של תפר גוף גלוי כמו גם יסודות מבנה.
רתכי לייזר תעשייתיים מקלים מאוד על ייצור הילוכים בהילוכים דיוק גבוהים וחלקי מנוע שנועדו להתאים זה לזה. עם אפלומב ציוד הריתוך בלייזר שומר על החום המקומי כך שחלקים רגישים ושליטה על חום של המסלול לא יעבדו. מערכות ריתוך לייזר בכיתה תעשייתית מבצעות ריתוכים חודרים למחזור חובה גבוה אפשרי למגבלות כוח.
לדוגמה, ריתוך התחת של בקרת אנרגיה פנאומטית למערכות כריות אוויר בטיחותית הוא אחד היישומים בהם מכשירי ריתוך לייזר מביאים למפרקים עמידים. אם מדובר בטכנולוגיית ריתוך לייזר, אז לא מושג שום דבר מצוינות בהרכבת מערכת הבלמים. מערכות ריתוך לייזר מתקדמות מאפשרות ייצור אוטומטי של מערכת חגורות הבטיחות.
עם ההתקדמות הטכנולוגית, מכונת ריתוך לייזר מדויקת משמשת לאפיקס מפרקים מיקרוסקופיים בתוך מכלול מעגלים אלקטרוניים. תהליך השחיקה של ריתוך קרני לייזר מאפשר הצטרפות ללא מגע של חלקים אלקטרוניים שבריריים. כל רתך גל הלייזר הטוב ביותר ליישומים מעוצבים יתר על המידה מבטיח כי לחץ תרמי לא יוחל על החומרים הרגישים.
רתכים לייזר תעשייתי מייצרים חותמות הרמטיות במארזים של תאי סוללה. המוקד החריף של ציוד ריתוך לייזר מתקדם מגן מפני פגיעה בחומרים העדינים שהופכים את הסוללה. מערכת רתך לייזר כפולה מאפשרת לייצר במהירות מכלול חבילת סוללות.
ציוד ריתוך בלייזר מאפשר לספק ריתוכים יפים במארזי טלפון וטאבלט. מכונות ריתוך קרני הלייזר מאפשרות הרכבה של חלקים קטנים מאוד בתוך דיור. רתכים לייזר של דור הנוכחי מסוגלים לשחזר איכות התואמת את הייצור המוני בייצור האלקטרוניקה.
מערכות חלל הכוללות מכונות ריתוך לייזר משמשות להצטרפות לסגסוגות קלות עם חוזק גבוה. הדיוק של מכונת הריתוך בלייזר משלבת סטנדרטים קריטיים בטיחותיים בגלל אופי מכלול המטוסים. מכונות ריתוך לייזר תעשייתי מסוגלות לבצע ריתוכים עם גיאומטריה מורכבת בתוך חלקי טורבינה.
מכונות ריתוך לייזר באיכות גבוהה משמשות גם בטקס ההרכבה של המפרקים של לוויינים. תהליך ייצור ריתוך הלייזר מבטיח היווצרות של מחברים אטומים בחלקים ממשק של חללית. בעקבות המגמות בטכנולוגיות מודרניות מכונות ריתוך בלייזר משמשות כדי לספק ביצועים באיכות גבוהה אפילו בתנאים קשים בתחום התעופה האווירית.
ניתן לתקן את חלקי האווירה והחלל את הלייזר הקוסמיטי באמצעות מכונות ריתוך לייזר אלה. טכנולוגיית מכונות הריתוך בלייזר מסייעת גם באוטומציה של נוהלי התחזוקה. מקובל למצוא איי קשת טונגסטן גז במכונות ריתוך בלייזר מעוטרות בתיקונים איכותיים מוסמכים.
אין ספק, איכות הקורה נקבעת במידה רבה על ידי הבדיקה הרגילה של האלמנטים האופטיים של ציוד הריתוך בלייזר. יש לבדוק חלונות מגנים, עדשות, מראות ואלמנטים אחרים לצורך זיהום, שריטות או נזקי ציפויים. יש לנקות רכיבים כאלה בהתחשב בחומרים המתמחים ולדרכי הניקוי. מסלול אופטי ללא פגום מספק את המסירה הטובה ביותר האפשרית של קורות לייזר, המונעת את הידרדרות הריתוך. איכות ריתוך הלייזר תלויה במידה רבה גם בניקיון המערכת האופטית של רתך הלייזר.
חשוב שמערכת הקירור המשולבת במכונות ריתוך בלייזר תהיה במצב תקין בכל עת, אם יש לשמור על עקביות בפעולה. יש לבדוק את רמות הקירור, קצב הזרימה והטמפרטורות על בסיס יומי. בדיקות אחרות כמו בדיקת דליפות, בדיקת לחץ והערכת איכות נוזל הקירור נעשות על בסיס חודשי. יש להימנע מזיהום מערכת באמצעות ניקוי או שינוי קבוע של מסנני המערכת. יכולות הקירור של ציוד ריתוך לייזר משפיעות ישירות על היציבות העליונה של האור ועל אורך החיים של הרכיבים.
השימוש באספקת החשמל במכונת הריתוך בלייזר צריך להיות בשליטה ולהתאים במידת הצורך להפצת אנרגיה אחידה. בדוק גם את יציבות המתח כל שלושה חודשים, ויסות הזרם ואת דרכי הדופק. יש לרשום ולנתח כל דירוג כוח ולנתח כנגד הקריאות הקודמות. ציוד ריתוך לייזר תעשייתי דורש תיקון כוח מדויק על מנת להבטיח את אותה איכות עם כל ריתוך. כיול בזמן של הציוד נמנע מהשינוי בפרמטרי הריתוך.
בדוק את המרכיבים השונים במערכת אספקת ריתוך קרן לייזר, למשל, הסיבים האופטיים והזרועות המפורשות בין אם הם פגומים או ממוקמים בצורה שגויה. על בסיס חודשי, בדוק את המאפיינים של הקורה כמו גם את עמדת המיקוד שלה. שירות רכיבי משלוח קורות מנהלים לפי המלצות היצרן. עבור ציוד ריתוך בלייזר, הקורה חייבת להישאר ישר על מנת שהיא תתפקד כראוי.
הקפידו על תפקודו הראוי של מערכת הגז המסייעת לרתך הלייזר לאפשר הגנה מתאימה לריתוך. עקוב אחר לחץ הגז ואת שיעורי הזרימה ומצב הזרבובית על בסיס יומי. שנה את המסננים וודא כי קווי המסירה מנקים על בסיס קבוע. שמור על הנחיות לטיהור הגז ושיעורי הצריכה שלהם. מערכת הגז המסייעת של לייזר ריתוך משפיעה על איכות הריתוך ובו בזמן מגנה על שטח הריתוך מפני חמצון.
## כיצד לבחור את מערכת ריתוך הלייזר המתאימה ביותר
חיוני להגדיר את דרישות הכוח של מכונת הריתוך בלייזר שלך כפונקציה של חומר העבודה ועוביו. רתכים תעשייתיים יעילים נמצאים בטווח של 2KW עד 20KW, מערכת הספק גבוהה מאפשרת חדירה עומקת יותר של קרן הלייזר. איכות הריתוך של ציוד ריתוך לייזר M⊃2; גורם גם קובע את היכולת למקד את הקורה.
השתמש במכשירים שונים בעת ריתוך לייזר בהתאם למאפייני הקליטה של חומרים. רתכים לייזר סיבים (1.06 מיקרומטר) יעילים למתכות, במיוחד כדי שקשה יותר לעבוד איתם, מתכות רפלקטיביות כמו אלומיניום ונחושת. באופן יחסי, מערכות ריתוך לייזר CO2 (10.6 מיקרומטר) עדיפות יותר על אי-מתכות וחומר אורגני מעשה ידי אדם.
המערכות העכשוויות לריתוך לייזר מאפשרות את כל האינטגרציה האוטומטית שהוזכרה לעיל. ממשק הבקרה של מכונת רתך לייזר צריך להיות מסוגל לתכנות הנדרשת. אל תשכח לבקש ציוד ריתוך לייזר מקצועי עם היכולת לניטור כמו גם לבקרת איכות במהלך התהליך.
הערך את ההשקעה המלאה של מכשירי ריתוך לייזר, כולל:
עלות והתקנה של ציוד ראשוני
הוצאות תפעול (אנרגיה, גזים, מתכלים)
דרישות תחזוקה וחוזי שירות
צרכי הכשרה והסמכה של מפעילים
שינויים במתקנים ודרישות בטיחות
צוות MFG מתמחה במכונות CNC מדויקות ומערכות ריתוך לייזר מקצועיות. צוות המומחים שלנו מספק פתרונות ריתוך לייזר מותאמים אישית המגובים ב -15+ שנות מצוינות ייצור. בין אם אתם זקוקים לרתקי לייזר תעשייתיים בעלי עוצמה גבוהה לייצור רציף או מכונות ריתוך לייזר מתמחות ליישומים מדויקים, אנו מספקים תמיכה מקיפה מבחירה ליישום.
הפוך את יעילות הייצור שלך עם טכנולוגיית ריתוך הלייזר המתקדמת של צוות MFG!
רתך לייזר פועל על ידי מיקוד קרן הלייזר כדי לייצר חום בנקודה ספציפית שמניבה ריתוכים צרים ועמוקים הגורמים פחות לעיוות להצטרפות הסביבה. מצד שני, ריתוך קשת מספק תמיד אזורי חום גדולים יותר ומעורב שימוש בחוט מילוי.
כשמדובר בריתוך קרני לייזר, בחירת הכוח מושפעת מהעובי וסוג החומרים שיש לחבר כמו גם מחדירת הריתוך הדרושה. גיליונות דקים הם בדרך כלל מתחת ל -2 מ'מ אשר בדרך כלל דורשים את כוח הקלט בין טווח 1 קילוואט ואילו מערכות ריתוך לייזר לחומרים עבים שהם יותר מ- 5 מ'מ דורשים 4 מערכות 20 קילוואט.
מערכת ריתוך הלייזר התעשייתית מסוגלת לריתוך את מרבית המתכות הכוללות פלדות, אלומיניום, טיטניום ואפילו מערכות מבוססות ניקל. גם רתכים לייזר מודרניים משלבים מתכות שונות אם מוגדרים הפרמטרים הנכונים.
הגורמים השכיחים ביותר הם: אופטיקה מלוכלכת, מיקוד שגוי של משתמשים, זרימת גז מסייעים ללא קונסטנט, וידלדלות מתכלים של מכונת הריתוך בלייזר. אם אתה שומר היטב על רתך הלייזר שלך, הוא אמור לבצע באופן אמין בכל פעם.
בעת ביצוע המנהלים בלייזר מכל סוג שהוא, חובה להקים תחנות עבודה סגורות, משקפי מגן מיוחדים בלייזר עם חומרים ואביזרים מתאימים, אוורור ואנשי הכשרה העומדים בפרקטיקות בטיחות לשימוש ברתכי לייזר.
בדוק את האופטיקה של מכונת הריתוך בלייזר מדי יום אם יש אבק ולכלוך. נגב את חלונות הכיסוי המאובקים פעם בשבוע ובצע את תחזוקת המערכת האופטית כולה על בסיס חודשי. עקוב אחר המלצות יצרן רתך הלייזר ביחס להחלפת הרכיבים בתוך רתך הלייזר שלך.
התבונן בכוח, מיקום המוקד, מהירות הנסיעה, זרימת הגז והזווית של מכשיר הריתוך בלייזר. מרבית מערכות ריתוך הלייזר החדשות מאפשרות לפקח על פרמטרים אלה בזמן אמת.
צוות MFG היא חברת ייצור מהירה המתמחה ב- ODM ו- OEM מתחילה בשנת 2015.