Lézeres hegesztés: technológiák, típusok, előnyök és alkalmazások
A hegesztési technikáknak és alkalmazásoknak többféle típusa létezik, beleértve a MIG-, AWI-, elektród- és fluxusos huzalhegesztést. Számos forrásunk és cikkünk van ezekről a hegesztési eljárásokról. Ma bemutatjuk a lézeres hegesztési eljárást, működési elvét, típusait, előnyeit és alkalmazásait.
Mi a lézeres hegesztés
A lézeres (stimulált sugárzáskibocsátással felerősített fény) hegesztés egy fúziós hegesztési eljárás, amely fókuszált lézersugarat használ fémek vagy hőre lágyuló műanyagok összekapcsolására. Ez a legfejlettebb hegesztési típus, amelyet számos iparágban használnak, az űrhajózástól és az orvosi berendezésektől a finom ékszerek készítéséig és így tovább.
Mi a lézeres hegesztési technológia elve?
A lézeres hegesztési eljárás során egy erősen koncentrált fénysugár fókuszál az összeillesztendő anyagok közötti üregekre. Egy erős lézersugár megolvasztja és hegesztéssé olvasztja az anyagokat a varratoknál. Egy ilyen erősen koncentrált hőforrással vékony anyagok lézeres hegesztése nagy sebességgel végezhető el. Vastagabb anyagokban a lézerhegesztés mély és keskeny varratokat eredményezhet.
A lézeres hegesztésnek két típusa van:
Hőhegesztés
A termikus hegesztésnél a lézersugár az anyag olvadáspontja fölé melegíti az anyag felületét. Ezt az eljárást olyan hegesztések előállítására használják, amelyek nem igényelnek nagy hegesztési szilárdságot. Ez a fajta hegesztés kis teljesítményű, 500 W-nál kisebb lézerrel is elvégezhető. A hővezető hegesztés sima és gyönyörű varratokat eredményez.
Kulcslyuk hegesztés
A kulcslyuk-hegesztésnél a lézersugár az anyag felületét a párolgásig felmelegíti és mélyen behatol az anyagba. Ez plazmát tartalmazó kulcslyukat hoz létre. A hőmérséklet 10,000K fölé emelkedik. Ez a fajta hegesztés nagy teljesítményű, 105 W/mm2 feletti lézerrel végezhető el.
A lézeres hegesztés előnyei
A lézeres hegesztés sokoldalú, és ívhegesztéssel kombinálható hibrid lézerívhegesztés kialakítására. Az így kapott varrat egyesíti a lézerhegesztés és az ívhegesztés előnyeit. A hegesztési varratok mély behatolású varratokkal is rendelkeznek, ami növeli a hegesztési varratok összeszerelésének tűrését. A nemkívánatos hatások, például a belső pórusok és a repedések szintén csökkennek.
A hagyományos hegesztési eljárásokkal összehasonlítva a lézersugaras hegesztés a következő előnyökkel rendelkezik:
Kevesebb kalória
Az erősen koncentrált lézersugár kisebb területre fókuszál, így kisebb hőhatású zóna (HAZ) keletkezik. A hagyományos hegesztéssel összehasonlítva a lézeres hegesztési műveletek alacsony hőmérsékletű bemenetet igényelnek.
Rövidebb hegesztési idők
Bár a kezdeti beruházás magasabb, az eljárás költséghatékonyabbnak bizonyult, mint a hagyományos hegesztés. Ennek az az oka, hogy a lézeres hegesztés gyorsabb feldolgozási sebességet kínál, ami javítja az áteresztőképességet és az átfutási időt.
Csökkentse a termikus deformáció kockázatát
Mivel a folyamat alacsony hőbevitellel jár, kisebb a hőterhelés. A fókuszált sugár a fémnek csak egy kis részét olvasztja meg, minimalizálva a hő okozta feszültséget és a munkadarabon belüli deformációt.
Nagy pontosságú
A lézersugár kis területre irányítható és fókuszálható. Ez javítja az alkatrészek hegesztési pontosságát. A testreszabható forrasztási méret ideálissá teszi a finom vagy vékony fémekhez.
Lézeres hegesztési alkalmazások
A lézeres hegesztés előnyei a nagy pontosság, a rövid feldolgozási idő, a széles anyagtűrések és az állandó hegesztési minőség, így számos alkalmazásra alkalmas.
Néhány olyan terület, ahol a lézerhegesztés alkalmazható:
autóipar
A lézeres hegesztés szerszámmentes működést biztosít hegesztőfejek cseréje nélkül, így ideális az autóipar számára.
acél szerkezet
A lézertechnológiát az acélszerkezet-iparban használják, mert növeli a termelékenységet és felgyorsítja a gyártási ciklusokat. A lézeres hegesztés lehetővé teszi vastag fémlemezek nagy sebességű, nagy tűréshatárok közötti feldolgozását.
hajógyártás
A hajóépítő iparban a lézerhegesztés segítségével nagy pontossággal és a szükséges tűréshatárokkal lehet vezérlő- és hajtócsavarokat, kormányokat gyártani. Ez csökkenti a hajó üzemanyag-fogyasztását és növeli a hajó sebességét.
szerszámkészítés
A lézeres hegesztőrendszerek nagy pontossága alkalmassá teszi őket szerszámgyártásra. Ez a technológia megoldásokat kínál a nagy pontosságú formázó-, sajtoló- és öntőszerszámok gyártásához.
A lézeres hegesztési technológia lézersugarat használ erősen koncentrált hőforrásként az anyagok összekapcsolására. Az alkalmazott lézersugár felmelegíti és megolvasztja az anyag széleit, hegesztést képezve. A lézeres hegesztés előnyei a nagy pontosság, a gyors hegesztési sebesség, a rövid feldolgozási idő, a széles anyagtűrés és az állandó hegesztési minőség. Alkalmazások széles skálájára alkalmas, és gyakran használják nagy pontosságú hegesztéshez.
