Laserkeevitusmasin. Eelised, tööpõhimõte, valikukriteeriumid

Laserit keevitusvahendina kasutati esmakordselt 60ndatel; siis olid need rubiinkristalllaserid. Selle tehnoloogia aktiivne tööstuslik rakendamine algas 80ndatel: laboratoorsete CO2 laserite võimsus ulatus 25 kW-ni, keevitamiseks kasutati ka Nd-YAG tahkis- ja ketaslasereid.

1996. aastal viidi pärast 4 aastat kestnud uurimistööd ja katsetamist lõpule EuroLASER projekt, mille tulemusena kiideti heaks laserkeevituse äriline kasutamine laevaehitustööstuses.

Laserkeevitusmasinate kasutamine selles tööstusharus vähendab kogukulusid kaks korda ja mõjutab ka kogu protsessi aega. Näiteks Suurbritannias Vosper Thornycrofti laevatehases ehitati korvetid aasta võrra kiiremini just tänu laserkeevituse ja -lõikamise kasutuselevõtule tootmisprotsessis. Saksamaal vähendab sarnane tehnoloogia laevaehituses laevade kaalu kuni 30%.

Kui varem vajasite tõhusaks töötamiseks tohutuid laserseadmeid, siis nüüd kaalub laserkeevitusmasin umbes 45 kg ja mahub hõlpsasti auto pagasiruumi.

Kuid need pole laserite ainsad omadused. Selles artiklis selgitame üksikasjalikumalt ytterbium laserkeevituse eeliseid, kuidas see töötab, milliste materjalidega, kus ja kuidas seda kasutatakse ning mida jälgida laserkeevitusmasina valikul.

Laserkeevituse eelised ja selle erinevus traditsioonilistest meetoditest

Laserkeevitusmasinate peamised eelised on optimeerimine, kiirendamine ja protsessi odavamaks muutmine, vähendades samal ajal lõppkonstruktsiooni kaalu. Näiteks kui Airbus A380 valmistamisel kasutati laserkeevitust, oli lennuki kaalu võrreldes eelmise mudeliga A340 15% võrra väiksem, kasutades traditsioonilise neetimise asemel laserkeevitatud neete. Petrooleumi kulu ühe lennu kohta üle Atlandi ookeani on vähenenud 750 kg võrra, mis võimaldab säästa 25 aasta jooksul 9 000 000 eurot.

Selguse ja konkreetsuse huvides nimetame ühe maailma turuliidri Wattsani laserkeevitusseadmeid, mis on üks parimaid tootjaid, mis ühendavad kvaliteedi, täiustatud funktsionaalsuse ja taskukohasuse.

Seega on laserkeevituse eelised järgmised:

• Keevitamise kvaliteet. Keevisõmbluse füüsikalised ja mehaanilised omadused pärast laserkeevitust on praktiliselt identsed algmaterjali omadustega. Puuduvad sellised defektid nagu: gaasitaskud, suurenenud õmbluse paksus, tuhmumine ja räbad.
• Väike kuumusest mõjutatud tsoon. Laserkiirguse omadused võimaldavad keevitada metalli ilma ülekuumenemise või ülepõlemiseta, minimeerides lõimede moonutusi. See kehtib eriti õhukese seinaga metalltoodete kohta.
• Kiirus. Mõnel juhul on see kuni 4 korda kiirem kui tavalised keevitusmeetodid. Keskmine laserkeevituskiirus on 1 kuni 10 m/min, keevitus toimub ühe käiguga.
• Täiendavat töötlemist pole vaja . Eelkõige ei ole vaja servade ettevalmistamist ega eel- ja järeltöötlust.
• Mitmekülgsus. Laserkeevitusseade sobib enamiku metallide ja plastide jaoks. Seda saab kiiresti uue materjali jaoks seadistada. Laserkeevitust on lihtne tootmisprotsessi integreerida.
• Lihtne meisterdada. Laserkeevitus ei nõua põhjalikke teadmisi ega kogemusi: isegi algaja jõuab protsessi kiiresti sisse tänu erinevate materjalide jaoks eelseadistatud režiimidele ja laserkiire trajektoori seadistustele erinevate ülesannete jaoks, mis jäljendavad automaatselt traditsioonilist tüüpi elektriseadmete elektroodi liikumist. keevitamine.
• Täitetraati pole vaja. Konstruktsioone, mille vahe on 0,3 mm või vähem, saab laserkeevitusmasinaga keevitada ilma täitetraadita. Eriti hästi keevitatakse Wattsani lasermetallilõikusmasinatel välja lõigatud osad. Loe lähemalt lasermetallilõikurite kohta .
• Ohutus. Laserkeevitus on traditsiooniliste keevitusmeetoditega võrreldes palju ohutum, kuna töö käigus ei eraldu sulametalli ega ohtlikke sädemeid. See muudab ka töötingimused mugavamaks.

• Keevitamine, puhastamine ja lõikamine kolm ühes. Mõned laserkeevitusmasinad, nagu Wattsan Laser Weld A1500 , ühendavad kolm funktsiooni: laserkeevitus, puhastamine ja lõikamine. See mitmekülgsus võimaldab mõningaid tootmisprotsesse lihtsustada ja kiirendada.

Kuidas laserkeevitus töötab

Pumba dioodide abil genereeritakse allikas laserkiir. Seejärel liigub kiir piki optilist kiudu aktiivses keskkonnas, mille peegeldus on peaaegu 100%, laserkeevituspüstolisse, kuhu on paigaldatud teravustamislääts. Pärast teravustamist saavutab kiir äärmiselt suure võimsusega spektraaltiheduse.

Laserkeevituse maksimaalne paksus sõltub emitteri võimsusest. Minimaalset paksust mõõdetakse olenevalt materjalist kümnendikest või isegi sajandikku millimeetrist ja see tekib tahtliku defokuseerimise korral.

Keevituspüstolil on spetsiaalsed elektriliselt juhitavad peeglid, mis võivad laserkiirt juhtida keevisõmbluse teekonna simuleerimiseks. Kui traditsiooniline keevitamine nõuab selleks kogenud keevitajat, siis laserkeevitus nõuab püstoli ühtlast ja sirgjoonelist juhtimist.

Laserkeevitusel on mitu kiirtee režiimi:

• V,
• Pea alaspidi,
• Ringkiri,
• C,
• ruut,
• Siksak.
• Joonis 8
• J
• T
• Sirge sammuga

Iga teetüüpi kasutatakse konkreetsete ülesannete jaoks, olgu selleks siis tavaline keevitamine, nurkkeevitus, neetimine või muud tööd.

Laserkeevitus toimub tavaliselt gaasikeskkonnas, mis mitte ainult ei loo keevitamiseks kaitsekeskkonda, vaid jahutab ka otsikut ja kaitseläätse. Selleks kasutatakse lämmastikku, heeliumi ja argooni. Gaasi tarbimine laserkeevitamisel on palju säästlikum kui traditsioonilisel keevitamisel.

Mida saab teha laserkeevitusmasinaga

Kuna laserkeevitus on üsna kallis tehnoloogia, sobib see kõige paremini suurte rakenduste jaoks, nagu keemia-, tuuma-, nafta- ja gaasi-, kosmose-, sõja-, meditsiini-, auto- ja laevaehitustööstus.

Tehnoloogia muutub järk-järgult taskukohasemaks, nii et seda kasutatakse ka muudes, väiksemates rakendustes. Laserkeevitus on aga endiselt kallis lahendus isiklikuks kasutamiseks.

Materjalid, mida saab laserkeevitusmasinaga keevitada:

• süsinikteras,
• madala legeeritud teras,
• kõrgtugevad struktuursulamid,
• roostevaba teras,
• alumiiniumi, vase ja messingi sulamid,
• titaan,
• plastid,
• erinevad materjalid.

Tehtavate keevisõmbluste tüübid:

• tagumiku liiges,
• serva ühendus,
• tee liigend,
• süleliiges,
• nurgaliide.

Laserkeevitusmasina valiku kriteeriumid

Kui olete otsustanud osta laserkeevituse, tasub vaadata emitteri võimsust, keevituspüstoli funktsionaalsust ja kasutatavust, tarkvara valikuid, jahutusmeetodit ja ühilduvust täitejuhtmete etteandjatega.

Laserkeevitus emitter ja selle võimsus

Võimsus määrab paksuse, mida laserkeevitusmasin suudab hea kvaliteediga keevitada. Põhimaterjalide spetsiifilised keevituspaksused on toodud allolevas tabelis.

Laserkeevituspüstol ja selle funktsioonid

Laserpüstol on kerge, nii et sellega on lihtne töötada pikka aega ilma katkestusteta mis tahes asendis, isegi raskesti ligipääsetavates kohtades.

Tänu kahemootorilisele peale on Wattsani laserkeevituspüstolid võimelised simuleerima spetsiaalseid keevitusradu, mis on mõeldud erinevateks ülesanneteks.

Õmbluse laius on reguleeritav 0,1-5 mm. Kiu pikkus on standardina 5 meetrit, kuid seda saab teha 10, 15 või 20 meetrit.

Mõned täiustatud mudelid, näiteks Laser Weld A1500 , võimaldavad laserkeevitust kasutada ka laserlõikuri ja laserpuhastusmasinana.

Täitetraadi etteandja

Täitetraadita keevitamiseks peavad osad hästi kokku sobima. Ilma täitetraadita saate töötada, kui osade vahe ei ületa 0,3 mm.

Wattsani keevitusmasinatele sobib igasugune traadi etteandja läbimõõduga 0,8, 1,0, 1,2 ja 1,6 mm ning ka keevituspüstol on selleks kohandatud.

Tarkvara, funktsioonid ja seadete valik laserkeevitamiseks

Wattsani laserkeevitusmasinatel on:

• kasutajasõbralik liides, kus kõik seaded kuvatakse ekraanil;
• 70 eelseadistatud keevitusparameetrit erinevatele metallidele ja paksustele;
• võimalus salvestada oma parameetrite seadistused kõige sagedasemate toimingute jaoks (saate muuta võimsuse protsenti, laserkiirguse sagedust 50 kuni 30 000 Hz, keevitustrajektoori mustrite korduste sagedust, koormustsüklit, aka töökoormust tsükkel ja muud parameetrid)
• keevisõmbluse konfiguratsiooni/kuju kontroll
• gaasi- ja laserkiirt juhitakse keevituspüstoli kaudu
• õmbluse laiuse seadistus vahemikus 0,5-5 mm
• programmeeritud gaasirõhu juhtimine.

Laserkeevituse jahutamine

Levinuim laserkeevitusmasinate jahutus on korpusesse ehitatud jahuti, millel on kaks ahelat: üks emitteri ja teine keevituspüstoli jahutamiseks. Vesijahutuse eeliseks on see, et saate keevitada pidevalt ööpäevaringselt.

Õhkjahutus nõuab temperatuuri normaliseerimiseks perioodilisi tööseisakuid, kuid praktika näitab, et sellised katkestused on enamasti loomulikud ja keevitusprotsessi käigus vältimatud.

Õhkjahutusega keevitamise peamine eelis on selle kompaktsus. Kui plaanite laserkeevitusmasinat osta, võrrelge vesijahutusega Wattsan Laser Weld 1000 õhkjahutusega Wattsan Laser Weld A1500-ga. Esimene mudel kaalub 180 kg ja selle mõõtmed on 1120x550x1120 mm, teine, õhkjahutusega mudel aga kaalub vaid 45 kg ja selle mõõtmed on peaaegu poole suuremad: 650x300x621 mm.

Järeldused

Laserkeevitus ületab traditsioonilisi keevitusmeetodeid 3–4 korda, kusjuures õmblus on täiesti tasane ja sile ning originaalmaterjaliga identsete omadustega. Seetõttu on laserkeevitus iga tööstuse tulevik, kus keevitustehnoloogiat vajatakse.

Kui soovite osta laserkeevitusmasinat, on oluline mitte ainult valida õige masin, vaid ka võtta ühendust usaldusväärse ettevõttega.

Virmer mitte ainult ei tarni EL-i laserkeevitusmasinaid, vaid osutab ka järgmisi teenuseid:

• Virmeri laserkeevituse spetsialistid annavad teile üksikasjaliku konsultatsiooni ja vastavad kõigile teie küsimustele,
• Meie juhid viivad läbi seadmete online-esitlusi ja näitavad laserkeevitusprotsessi materjalidel, millega töötate,
• Virmeri insenerid teostavad laserkeevitusmasina käivitamist, tootmisliini integreerimist, laserkeevitusaparaadi koolitust, hooldust ja remonti.

Virmeriga saad garantii ja õigeaegse tarne. Lisateabe saamiseks võtke ühendust meie halduritega: +31852731786 või saatke meile e-kiri aadressil info@virmer.com .