Lézeres hegesztőgép. Előnyök, működési elv, kiválasztási kritériumok

A lézert hegesztőeszközként először a 60-as években használták; akkor rubinkristály lézerek voltak. A technológia aktív ipari alkalmazása a 80-as években kezdődött: a laboratóriumi CO2 lézerek teljesítménye elérte a 25 kW-ot, hegesztésre Nd-YAG szilárdtest- és lemezlézereket is alkalmaztak.

1996-ban 4 év kutatás és tesztelés után befejeződött az EuroLASER projekt, melynek eredményeként engedélyezték a lézeres hegesztés kereskedelmi alkalmazását a hajóépítő iparban.

A lézeres hegesztőgépek használata ebben az iparágban kétszeresére csökkenti az összköltséget, és hatással van a teljes folyamatidőre is. Például az Egyesült Királyságban, a Vosper Thornycroft hajógyárban a lézeres hegesztés és vágás bevezetése miatt a korvetteket egy évvel gyorsabban építették a gyártási folyamatba. Németországban a hajógyártásban alkalmazott hasonló technológia akár 30%-kal is csökkenti a hajók súlyát.

Míg korábban hatalmas lézeregységekre volt szükség a hatékony működéshez, most egy lézerhegesztőgép körülbelül 45 kg-ot nyom, és könnyen elfér az autó csomagtartójában.

De nem ezek a lézerek egyetlen jellemzői. Ebben a cikkben részletesebben bemutatjuk az itterbium lézerhegesztés előnyeit, működését, milyen anyagokkal, hol és hogyan használják, és mire kell figyelni a lézeres hegesztőgép kiválasztásakor.

A lézeres hegesztés előnyei és miben különbözik a hagyományos módszerektől

A lézeres hegesztőgépek fő előnye az optimalizálás, a gyorsítás és a folyamat olcsóbbá tétele, miközben csökkenti a végső konstrukció súlyát. Például, amikor lézeres hegesztést alkalmaztak az Airbus A380 gyártásához, a repülőgép tömege 15%-kal csökkent az előző A340-es modellhez képest pusztán azzal, hogy a hagyományos szegecselés helyett lézerhegesztett szegecseket használtak. Az Atlanti-óceánon átrepülő repülésenkénti kerozinfogyasztás 750 kg-mal csökkent, ami az előrejelzések szerint 9 000 000 eurót takarít meg 25 év alatt.

Az áttekinthetőség és a pontosság kedvéért megemlítjük az egyik világpiaci vezető, a Wattsan lézeres hegesztőgépeit, mint az egyik legjobb gyártót a minőség, a fejlett funkcionalitás és a megfizethetőség ötvözésére.

Tehát a lézeres hegesztés előnyei a következők:

• A hegesztés minősége. A varrat fizikai és mechanikai tulajdonságai lézeres hegesztés után gyakorlatilag megegyeznek az eredeti anyagéval. Nincsenek olyan hibák, mint például: gázzsebek, megnövekedett varratvastagság, elszíneződés és salak.
• Kis hőhatású zóna. A lézersugárzás tulajdonságai lehetővé teszik a fém hegesztését anélkül, hogy túlmelegedne vagy túlégetne, minimálisra csökkentve a vetemedés torzulását. Ez különösen igaz a vékony falú fémtermékekre.
• Sebesség. Egyes esetekben akár 4-szer gyorsabb, mint a hagyományos hegesztési módszerek. Az átlagos lézeres hegesztési sebesség 1-10 m/perc, egyetlen menetben hegesztéssel.
• Nincs szükség további feldolgozásra . Különösen nincs szükség élelőkészítésre vagy elő- és utókezelésre.
• Sokoldalúság. A lézeres hegesztőgép a legtöbb fémhez és műanyaghoz alkalmas. Gyorsan beállítható új anyagokhoz. A lézeres hegesztés könnyen integrálható a gyártási folyamatba.
• Könnyen elsajátítható. A lézeres hegesztés nem igényel mélyreható ismereteket vagy tapasztalatokat: a különböző anyagokhoz előre beállított üzemmódoknak és a különböző feladatokhoz a lézersugár pályájának beállításainak köszönhetően még a kezdő is gyorsan belemegy a folyamatba, amelyek automatikusan utánozzák a hagyományos típusú elektródák elektródájának mozgását. hegesztés.
• Nincs szükség töltőhuzalra. A 0,3 mm-es vagy kisebb hézaggal rendelkező szerkezetek lézerhegesztőgéppel töltőhuzal nélkül hegeszthetők. A Wattsan lézeres fémvágó gépeken kivágott alkatrészek különösen jól hegeszthetők. További információ a lézeres fémvágókról .
• Biztonság. A lézeres hegesztés sokkal biztonságosabb a hagyományos hegesztési módszerekhez képest, mivel működés közben nem szabadul fel fémolvadék vagy veszélyes szikra. A munkakörülményeket is kényelmesebbé teszi.

• Hegesztés, tisztítás és vágás 3 az 1-ben. Egyes lézeres hegesztőgépek, például a Wattsan Laser Weld A1500 három funkciót kombinálnak: lézeres hegesztést, tisztítást és vágást. Ez a sokoldalúság lehetővé teszi egyes gyártási folyamatok egyszerűsítését és felgyorsítását.

Hogyan működik a lézeres hegesztés

A forrásban lézersugarat állítanak elő szivattyúdiódák segítségével. Ezután az optikai szál mentén a sugár aktív közegben, közel 100%-os visszaverődéssel halad át egy lézeres hegesztőpisztolyba, ahol fókuszáló lencse van felszerelve. A fókuszálás után a nyaláb rendkívül nagy teljesítményű spektrális sűrűséget ér el.

A lézerhegesztés maximális vastagsága az emitter teljesítményétől függ. A minimális vastagságot az anyagtól függően tized- vagy akár századmilliméterben mérik, és szándékos defókuszálással történik.

A hegesztőpisztoly speciális elektromosan működtetett tükrökkel rendelkezik, amelyek a lézersugarat irányíthatják a varrat útját szimulálva. Míg a hagyományos hegesztéshez ehhez tapasztalt hegesztőre van szükség, addig a lézeres hegesztéshez egyszerűen csak egyenletesen, egyenes vonalban kell vezetni a pisztolyt.

A lézeres hegesztésnek több sugárút-módja van:

• V,
• Fejjel lefelé,
• Kör alakú,
• C,
• Négyzet,
• Cikcakk.
• 8. ábra
• J
• T
• Egyenes Lépésű

Minden pályatípust meghatározott feladatokhoz használnak, legyen szó hagyományos hegesztésről, szöghegesztésről, szegecselésről vagy egyéb feladatokról.

A lézeres hegesztés általában gázkörnyezetben történik, ami nemcsak védőkörnyezetet teremt a hegesztéshez, hanem hűti a fúvókát és a védőlencsét is. Erre a célra nitrogént, héliumot és argont használnak. A lézeres hegesztésnél sokkal gazdaságosabb a gázfogyasztás, mint a hagyományos hegesztésnél.

Mit lehet tenni lézeres hegesztőgéppel

Mivel a lézeres hegesztés meglehetősen költséges technológia, leginkább olyan nagy alkalmazásokhoz alkalmas, mint a vegyipar, a nukleáris ipar, az olaj- és gázipar, a repülőgépipar, a katonai, az orvosi, az autóipar és a hajógyártás.

A technológia fokozatosan megfizethetőbbé válik, így más, kisebb alkalmazásokban is alkalmazzák. A lézeres hegesztés azonban még mindig drága megoldás személyes használatra.

Lézeres hegesztőgéppel hegeszthető anyagok:

• szénacél,
• gyengén ötvözött acél,
• nagy szilárdságú szerkezeti ötvözetek,
• rozsdamentes acélok,
• alumínium, réz és sárgaréz ötvözetek,
• titán,
• műanyagok,
• eltérő anyagok.

Az elvégzendő hegesztési varratok típusai:

• fenékcsukló,
• él illesztés,
• pólócsukló,
• átlapolt ízület,
• sarokkötés.

A lézeres hegesztőgép kiválasztásának kritériumai

Ha a lézeres hegesztés vásárlása mellett döntött, érdemes megnézni az emitter teljesítményét, a hegesztőpisztoly funkcionalitását és használhatóságát, a szoftveres lehetőségeket, a hűtési módot, valamint a töltőhuzal-előtolókkal való kompatibilitást.

Lézerhegesztő emitter és teljesítménye

A teljesítmény határozza meg, hogy a lézerhegesztőgép milyen vastagságú lesz képes jó minőségben hegeszteni. Az alapanyagok fajlagos hegesztési vastagságait az alábbi táblázat tartalmazza.

A lézeres hegesztőpisztoly és funkciói

A lézerpisztoly könnyű, így könnyű megszakítás nélkül, hosszú ideig dolgozni bármilyen helyzetben, még a nehezen elérhető helyeken is.

A kétmotoros fejnek köszönhetően a Wattsan lézeres hegesztőpisztolyok képesek szimulálni a különböző feladatokra tervezett speciális hegesztési útvonalakat.

A varrás szélessége 0,1-5 mm között állítható. A szál hossza alapkivitelben 5 méter, de elkészíthető 10, 15 vagy 20 méteresre is.

Néhány fejlett modell, mint például a Laser Weld A1500 , lehetővé teszi a lézerhegesztés lézervágóként és lézeres tisztítógépként történő használatát is.

Kitöltő huzal adagoló

Töltőhuzal nélküli hegesztéshez az alkatrészeknek jól illeszkedniük kell egymáshoz. Töltőhuzal nélkül dolgozhat, ha az alkatrészek közötti rés nem haladja meg a 0,3 mm-t.

A Wattsan hegesztőgépekhez bármilyen 0,8, 1,0, 1,2 és 1,6 mm átmérőjű huzalelőtoló alkalmas, és a hegesztőpisztoly is ehhez van igazítva.

Szoftver, funkciók és beállítások a lézeres hegesztéshez

A Wattsan lézeres hegesztőgépek a következőket tartalmazzák:

• felhasználóbarát felület, minden beállítás megjelenik a képernyőn;
• 70 előre beállított hegesztési paraméter különböző fémekhez és vastagságokhoz;
• lehetőség a saját paraméterbeállítások mentésére a leggyakoribb feladatokhoz (változtathatja a teljesítmény százalékát, a lézersugárzás frekvenciáját 50-ről 30 000 Hz-re, a hegesztési pályamintázatok ismétlődési gyakoriságát, a terhelési ciklust, aka duty ciklus és egyéb paraméterek)
• a hegesztési konfiguráció/alak vezérlése
• a gázt és a lézersugarat a hegesztőpisztoly vezérli
• varratszélesség beállítása 0,5-5 mm tartományban
• programozott gáznyomás szabályozás.

Lézeres hegesztés hűtése

A lézeres hegesztőgépek legelterjedtebb hűtése a házba épített hűtő, amely két körrel rendelkezik: az egyik az emitter, a másik a hegesztőpisztoly hűtésére szolgál. A vízhűtés előnye, hogy éjjel-nappal folyamatosan lehet hegeszteni.

A levegőhűtés rendszeres munkaleállást igényel a hőmérséklet normalizálása érdekében, de a gyakorlat azt mutatja, hogy az ilyen megszakítások legtöbbször természetesek és elkerülhetetlenek a hegesztési folyamat során.

A léghűtéses hegesztés fő előnye a tömörsége. Ha lézeres hegesztőgép vásárlását tervezi, hasonlítsa össze a vízhűtéses Wattsan Laser Weld 1000-et a léghűtéses Wattsan Laser Weld A1500-al. Az első modell súlya 180 kg, méretei 1120x550x1120 mm, míg a második, a léghűtéses modell mindössze 45 kg, méretei pedig csaknem feleakkoraak: 650x300x621 mm.

Következtetések

A lézeres hegesztés 3-4-szeresen felülmúlja a hagyományos hegesztési módszereket, a varrat tökéletesen sík és sima, és tulajdonságai megegyeznek az eredeti anyagéval. Ezért a lézeres hegesztés minden olyan iparág jövője, ahol hegesztési technológiára van szükség.

Ha lézeres hegesztőgépet szeretne vásárolni, akkor nem csak a megfelelő gép kiválasztása fontos, hanem egy megbízható céggel való kapcsolatfelvétel is.

A Virmer nemcsak lézeres hegesztőgépeket szállít az EU-ba, hanem az alábbi szolgáltatásokat is nyújtja:

• A Virmer lézerhegesztő szakemberei részletes konzultációt adnak Önnek és minden kérdésére válaszolnak,
• Vezetőink online bemutatókat tartanak a berendezésről, és bemutatják a lézeres hegesztési folyamatot azokon az anyagokon, amelyekkel dolgozni fog,
• A Virmer mérnökei végzik a lézeres hegesztőgép üzembe helyezését, gyártósorba való beépítését, a lézerhegesztőgépek oktatását, karbantartását és javítását.

A Virmerrel garanciát és pontos szállítást kap. További részletekért forduljon menedzsereinkhez: +31852731786 , vagy írjon nekünk e-mailt a info@virmer.com címre .