Lasersvejsemaskine. Fordele, driftsprincip, udvælgelseskriterier

Laser som svejseværktøj blev først brugt i 60'erne; så var det rubinkrystallasere. Aktiv industriel anvendelse af denne teknologi startede i 80'erne: kraften fra laboratorie-CO2-lasere nåede 25 kW, også Nd-YAG solid-state og disklasere blev brugt til svejsning.

I 1996, efter 4 års forskning og test, blev EuroLASER-projektet afsluttet, hvilket resulterede i godkendelsen af kommerciel brug af lasersvejsning i skibsbygningsindustrien.

Brugen af lasersvejsemaskiner i denne industri reducerer de samlede omkostninger med en faktor to og har også en indvirkning på den samlede procestid. For eksempel var der i Storbritannien, på Vosper Thornycroft-værftet, blevet bygget korvetter et år hurtigere, netop på grund af indførelsen af lasersvejsning og skæring i produktionsprocessen. I Tyskland reducerer lignende teknologi inden for skibsbygning skibenes vægt med op til 30 %.

Mens du tidligere havde brug for store laserenheder for at arbejde effektivt, vejer en lasersvejsemaskine nu omkring 45 kg og passer nemt i bagagerummet til bilen.

Men disse er ikke de eneste funktioner ved lasere. I denne artikel vil vi forklare mere detaljeret fordelene ved ytterbium lasersvejsning, hvordan det fungerer, med hvilke materialer, hvor og hvordan det bruges, og hvad du skal kigge efter, når du vælger en lasersvejsemaskine.

Fordele ved lasersvejsning og hvordan det adskiller sig fra traditionelle metoder

De vigtigste fordele ved lasersvejsemaskiner er optimering, fremskyndelse og at gøre processen billigere og samtidig reducere vægten af den endelige konstruktion. For eksempel, da lasersvejsning blev brugt til at producere Airbus A380, var flyets vægt blevet reduceret med 15 % sammenlignet med den tidligere model A340 blot ved at bruge lasersvejsede nitter i stedet for traditionel nitning. Petroleumsforbruget pr. flyvning over Atlanten er blevet reduceret med 750 kg, hvilket forventes at spare €9.000.000 over 25 år.

For klarhedens og specificitetens skyld vil vi nævne lasersvejsemaskiner fra en af verdens markedsledere, Wattsan, som en af de bedste producenter til at kombinere kvalitet, avanceret funktionalitet og overkommelighed.

Så fordelene ved lasersvejsning inkluderer:

• Kvalitet af svejsning. De fysiske og mekaniske egenskaber af svejsningen efter lasersvejsning er stort set identiske med det originale materiales. Der er ingen defekter såsom: gaslommer, øget sømtykkelse, anløbning og slagg.
• Lille varmepåvirket zone. Egenskaberne ved laserstråling gør det muligt at svejse metal uden at overophede eller overbrænde det, hvilket minimerer kædeforvrængninger. Dette gælder især for tyndvæggede metalprodukter.
• Fart. I nogle tilfælde er det op til 4 gange hurtigere end konventionelle svejsemetoder. Den gennemsnitlige lasersvejsehastighed er på 1 til 10 m/min, med svejsning udført i en enkelt omgang.
• Intet behov for yderligere behandling . Der er især ikke behov for kantforbehandling eller for- og efterbehandling.
• Alsidighed. Lasersvejsemaskinen er velegnet til de fleste metaller og plastik. Det kan hurtigt sættes op til nyt materiale. Lasersvejsning er let at integrere i produktionsprocessen.
• Let at mestre. Lasersvejsning kræver ingen dybdegående viden eller erfaring: selv en nybegynder vil hurtigt komme ind i processen takket være forudindstillede tilstande for forskellige materialer og indstillinger for laserstrålebanen til forskellige opgaver, som automatisk efterligner elektrodens bevægelser af traditionelle typer af svejsning.
• Der kræves ingen sparteltråd. Strukturer med et mellemrum på 0,3 mm eller mindre kan svejses uden sparteltråd med en lasersvejsemaskine. Dele skåret ud på Wattsan lasermetalskæremaskiner er særligt godt svejset. Læs mere om lasermetalskærere .
• Sikkerhed. Lasersvejsning er meget mere sikker i forhold til traditionelle svejsemetoder, da der ikke frigives smeltet metal eller farlige gnister under drift. Det gør også arbejdsforholdene mere behagelige.

• Svejsning, rengøring og skæring 3 i 1. Nogle lasersvejsemaskiner, såsom Wattsan Laser Weld A1500 , kombinerer tre funktioner: lasersvejsning, rengøring og skæring. Denne alsidighed gør det muligt at forenkle og fremskynde nogle produktionsprocesser.

Sådan fungerer lasersvejsning

En laserstråle genereres i kilden ved hjælp af pumpedioder. Derefter passerer strålen langs den optiske fiber i et aktivt medium med en refleksion tæt på 100 % ind i en lasersvejsepistol, hvor der er installeret en fokuseringslinse. Efter fokusering når strålen en ekstrem høj effektspektraltæthed.

Den maksimale tykkelse af lasersvejsning afhænger af emitterens effekt. Minimumstykkelsen måles i tiendedele eller endda hundrededele af en millimeter, afhængigt af materialet, og sker ved bevidst defokusering.

Svejsepistolen har specielle elektrisk betjente spejle, der kan styre laserstrålen for at simulere svejsningens vej. Mens traditionel svejsning kræver en erfaren svejser til at gøre dette, kræver lasersvejsning ganske enkelt, at pistolen styres jævnt i en lige linje.

Lasersvejsning har flere strålebanetilstande:

• V,
• Omvendt,
• Cirkulære,
• C,
• Firkant,
• Zigzag.
• Figur 8
• J
• T
• Lige trin

Hver banetype bruges til specifikke opgaver, hvad enten det er til konventionel svejsning, vinkelsvejsning, nitning eller andre opgaver.

Lasersvejsning foregår normalt i et gasmiljø, hvilket ikke kun skaber et beskyttende miljø for svejsning, men også køler dysen og den beskyttende linse. Nitrogen, helium og argon bruges til dette formål. Gasforbrug ved lasersvejsning er meget mere økonomisk end ved traditionel svejsning.

Hvad kan man gøre med en lasersvejsemaskine

Da lasersvejsning er en ret dyr teknologi, er den mest velegnet til store applikationer såsom kemiske, nukleare, olie- og gas-, rumfarts-, militær-, medicinsk-, bil- og skibsbygningsindustrier.

Teknologien bliver gradvist mere overkommelig, så den bliver også brugt i andre, mindre applikationer. Lasersvejsning er dog stadig en dyr løsning til personlig brug.

Materialer, der kan svejses med en lasersvejsemaskine:

• kulstofstål,
• lavlegeret stål,
• højstyrke strukturelle legeringer,
• rustfrit stål,
• aluminium, kobber og messinglegeringer,
• titanium,
• plastik,
• uens materialer.

Typer af svejsninger, der skal udføres:

• numseled,
• kantsamling,
• tee led,
• skødet led,
• hjørnesamling.

Kriterier for valg af lasersvejsemaskine

Hvis du har besluttet dig for at købe en lasersvejsning, er det værd at se på emitterens kraft, funktionaliteten og anvendeligheden af svejsepistolen, softwaremulighederne, kølemetoden og kompatibiliteten med trådfødere.

Lasersvejseemitter og dens kraft

Effekten bestemmer tykkelsen lasersvejsemaskinen vil være i stand til at svejse i en god kvalitet. De specifikke svejsetykkelser af grundmaterialerne er vist i tabellen nedenfor.

Lasersvejsepistol og dens funktioner

Laserpistolen er let, så den er let at arbejde i lange perioder uden afbrydelse i enhver position, selv på svært tilgængelige steder.

På grund af det dobbeltmotoriske hoved er Wattsan lasersvejsepistoler i stand til at simulere specielle svejsebaner designet til forskellige opgaver.

Sømbredden kan justeres fra 0,1 til 5 mm. Fiberlængden er som standard 5 meter, men kan laves 10, 15 eller 20 meter.

Nogle avancerede modeller, såsom Laser Weld A1500 , tillader også, at lasersvejsningen kan bruges som laserskærer og laserrensemaskine.

Filler trådføder

Ved svejsning uden sparteltråd skal delene passe godt sammen. Du kan arbejde uden fyldtråd, hvis afstanden mellem delene ikke er mere end 0,3 mm.

Enhver trådfremfører med en diameter på 0,8, 1,0, 1,2 og 1,6 mm er velegnet til Wattsan svejsemaskiner, og svejsepistolen er også tilpasset til dette.

Software, funktioner og række indstillinger til lasersvejsning

Wattsan lasersvejsemaskinerne har:

• brugervenlig grænseflade, med alle indstillinger vist på skærmen;
• 70 forudindstillede svejseparametre for forskellige metaller og tykkelser;
• muligheden for at gemme dine egne parameterindstillinger til de mest hyppige opgaver (du kan ændre effektprocenten, frekvensen af laserstrålingen fra 50 til 30 000 Hz, frekvensen af gentagelser af svejsebanemønstrene, belastningscyklussen, også kaldet duty cyklus og andre parametre)
• kontrol af svejsekonfigurationen/formen
• gas- og laserstrålen styres via svejsepistolen
• sømbreddeindstilling i området 0,5-5 mm
• programmeret gastrykskontrol.

Køling af lasersvejsning

Den mest almindelige køling til lasersvejsemaskiner er en kølemaskine indbygget i huset med to kredsløb: et til køling af emitteren og det andet til køling af svejsepistolen. Fordelen ved vandkøling er, at du kan svejse kontinuerligt døgnet rundt.

Luftkøling kræver periodiske arbejdsstop for at normalisere temperaturen, men praksis viser, at sådanne afbrydelser oftest er naturlige og uundgåelige under svejseprocessen.

Den største fordel ved luftkølet svejsning er dens kompakthed. Hvis du planlægger at købe en lasersvejsemaskine, så sammenlign den vandkølede Wattsan Laser Weld 1000 med den luftkølede Wattsan Laser Weld A1500. Den første model vejer 180 kg og har mål på 1120x550x1120 mm, mens den anden, den luftkølede model, kun vejer 45 kg og har dimensioner næsten halvt så store: 650x300x621 mm.

Konklusioner

Lasersvejsning udkonkurrerer traditionelle svejsemetoder med en faktor 3 til 4, med en søm, der er perfekt flad og glat og har egenskaber, der er identiske med det originale materiale. Derfor er lasersvejsning fremtiden for enhver industri, hvor der er behov for svejseteknologi.

Hvis du ønsker at købe en lasersvejsemaskine, er det vigtigt ikke kun at vælge den rigtige maskine, men også at kontakte et pålideligt firma.

Virmer leverer ikke kun lasersvejsemaskiner til EU, men leverer også følgende ydelser:

• Virmer lasersvejsespecialister vil give dig en detaljeret konsultation og besvare alle dine spørgsmål,
• Vores ledere udfører online demonstrationer af udstyret og viser lasersvejseprocessen på de materialer, du skal arbejde med,
• Virmer ingeniører udfører opstart, integration af lasersvejsemaskinen i produktionslinjen, uddannelse, vedligeholdelse og reparation af lasersvejsemaskiner.

Med Virmer får du garanti og levering til tiden. For flere detaljer, kontakt vores ledere: +31852731786 eller e-mail os på info@virmer.com .