Laser lasapparaat. Voordelen, werkingsprincipe, selectiecriteria.

/catalog/laser-welding/De laser als lasapparaat werd voor het eerst gebruikt in de jaren 60. Toen waren dat robijnlasers. Deze technologie werd in de jaren 80 actief toegepast op industrieel gebied: het vermogen van technologische CO2-lasers in laboratoria bereikte toen al 25 kW, de vastestof Nd-YAG- en schijflasers werden ook gebruikt voor het lassen.

In 1996 werd het EuroLASER-project na een vier jaar durende periode van onderzoeken en testen voltooid, waardoor het laserlassen als commerciële toepassing in de scheepsbouwindustrie werd goedgekeurd.

Het gebruik van laserlasmachines in deze branche verlaagt de totale kosten met 2 keer. Dit heeft ook invloed op de totale procestijd. In het Verenigd Koninkrijk werden korvetten bijvoorbeeld op de scheepswerf Vosper Thornycroft een jaar sneller gebouwd, juist door de introductie van laserlassen en -snijden in het productieproces. In Duitsland brengen vergelijkbare technologieën in de scheepsbouw het gewicht van schepen tot 30% omlaag.

En waar voordien enorme lasaggregaten nodig waren voor een efficiënte werking, weegt een laserlasapparaat nu gemakkelijk 45 kg en past het eenvoudig in de kofferbak van een auto.

Maar dit zijn nog niet alle bijzonderheden. In dit artikel gaan we dieper in op de voordelen van laserlasmachines met een ytterbium-laserbuis, hoe deze werken, met welke materialen, waar deze worden toegepast en waar je op moet letten bij het kiezen van een laserlasapparaat.

Voordelen van laserlassen en verschillen met traditionele methodes

De belangrijkste voordelen van laserlasmachines zijn de optimalisatie, versnelling en verlaging van de proceskosten, en het gewicht van de uiteindelijke constructie wordt verminderd. Toen bijvoorbeeld laserlassen werd gebruikt om de Airbus A380 te maken, werd het gewicht van het vliegtuig met 15% omlaaggebracht in vergelijking met het vorige A340-model, alleen door het gebruik van laser klinknagels in plaats van traditionele klinkverbindingen. Het verbruik van kerosine voor één vlucht over de Atlantische Oceaan is met 750 kg gedaald, wat volgens prognoses in 25 jaar tijd 9.000.000 euro zal besparen.

Een overzichtelijk en concreet voorbeeld zijn de laserlasmachines van de wereldmarktleider Wattsan, die als een van de beste fabrikanten kwaliteit, geavanceerde functionaliteit en betaalbaarheid van hun lasmachines weten te combineren.

Sommige kenmerken en functies van de laser lasmachines die in dit artikel worden beschreven, zijn mogelijk niet verkrijgbaar bij andere fabrikanten.

De voordelen van laserlassen zijn dus:

• Hoogwaardig lassen. De fysische en mechanische eigenschappen van de las na het laserlassen zijn bijna identiek aan de eigenschappen van het originele materiaal. Er zijn geen tekortkomingen zoals: porositeit van de voeg, grotere lasdikte, tint, schilfering en opbouw.
• Kleine warmtebeïnvloede zone. De eigenschappen van de laserbuis maken het mogelijk om metaal te lassen zonder het te oververhitten of doormidden te branden, waardoor de lijn en het kromtrekken van het materiaal tot een minimum worden beperkt. Dit geldt met name voor dunwandige metalen.
• Snelheid. In sommige gevallen presteren ze 4 keer sneller dan traditionele soorten lasmachines. De gemiddelde snelheid van laserlassen is 1 tot10 m/min, en het lassen gebeurt in één keer.
• Er is geen extra verwerking nodig met name randvoorbereiding en er is vrijwel geen voor- en nabewerking nodig.
• Veelzijdigheid. Het laserlasapparaat is geschikt voor de meeste metalen en kunststoffen. Het kan zich snel aanpassen aan nieuw materiaal. Laserlassen is eenvoudig te integreren in het fabricageproces.
• Makkelijk onder de knie te krijgen. Het laserlassen vereist geen diepgaande kennis en ervaring - zelfs een beginner zal zich snel inwerken dankzij de vooraf ingestelde modi voor verschillende materialen en instellingen voor de beweging van het laserstraaltraject voor verschillende taken, die automatisch de beweging van de elektrode van de traditionele soorten lasapparaten nabootsen.
• Geen toevoegdraad nodig. Constructies met een opening van niet meer dan 0,3 mm worden door een laserlasapparaat gelast zonder toevoegsels. Onderdelen die op Wattsan-lasersnijders metaal zijn gesneden, kunnen bijzonder goed worden gelast. Lees meer over lasersnijders metaal.
• Veiligheid. Laserlassen is veel brandveiliger in vergelijking met traditionele lasapparaten, tijdens het gebruik komen er geen gesmolten metaal en gevaarlijke vonken vrij. Dit maakt de werkomstandigheden ook comfortabeler.
•  Lassen, reinigen en snijden 3-in-1. Sommige modellen laserlasmachines, zoals Wattsan Laser Weld A1500 combineren de mogelijkheden van drie functies tegelijk: lassen, laserreinigen en snijden. Door deze veelzijdigheid kunt u sommige productieprocessen vereenvoudigen en versnellen.

Hoe laserlassen werkt

Met behulp van pompdiodes wordt er in de bron een laserstraal gegenereerd, vervolgens gaat de straal langs de optische vezel in een actief medium met een reflectie van bijna 100% naar een laserlaspistool, waar een focusseerlens is geïnstalleerd. Na het focusseren bereikt de bundel een extreem hoge spectrale vermogensdichtheid.

De maximale dikte om te laserlassen is afhankelijk van het vermogen van de laserbuis. De minimale dikte wordt gemeten in tienden en zelfs honderdsten van een millimeter, afhankelijk van het materiaal, en gebeurt met bewust onscherpstellen.

Het laspistool heeft speciale gemotoriseerde spiegels die de laserstraal kunnen richten, waardoor het traject van de las wordt gesimuleerd. Terwijl bij traditioneel lassen een ervaren lasser vereist is om het werk te doen, volstaat het bij laserlassen om het pistool gelijkmatig in een rechte lijn te geleiden.

Het laserlassen heeft meerdere straalbaanmodi:

• punt,
• lijn,
• cirkel zonder vulling,
• punt met cirkel,
• driehoek,
• zandloper.

Elke type straalbaan wordt gebruikt voor specifieke taken - of het nu gaat om gewoon lassen, het lassen van hoekverbindingen, het maken van klinknagels of andere taken.

Het laserlassen vindt in de regel plaats in een gasvormige omgeving, die niet alleen een beschermende omgeving voor het lassen creëert, maar ook het mondstuk en de beschermende lens koelt. Voor deze doeleinden worden stikstof, helium en argon gebruikt. Het gasverbruik bij lasersnijden is veel zuiniger dan bij traditioneel lassen.

Wat kan er allemaal met een laserlasapparaat gemaakt worden

Aangezien laserlassen een vrij dure technologie is, is het het meest geschikt voor gebruik in grote gebieden, zoals: chemische, nucleaire, olie en gas, ruimtevaart, militaire en medische industrieën, evenals auto- en scheepsbouw.

Gaandeweg wordt de technologie toegankelijker en wordt het ook op andere, kleinere gebieden toegepast. Voor persoonlijk gebruik is laserlassen echter nog steeds een dure oplossing.

Materialen die met een laserlasapparaat kunnen worden gelast:

• koolstofstaal,
• laaggelegeerd staal,
• structurele legeringen met hoge weerstand,
• roestvrij staal,
• legeringen van aluminium, koper en messing,
• titanium,
• kunststoffen,
• ongelijksoortige materialen.

Soorten lassen die worden uitgevoerd:

• stuiklas,
• hoeklas,
• T-las,
• oplas,
• ringvormige las.

Criteria voor het kiezen van een lasapparaat

Als u besluit een laserlasmachine te kopen, moet u letten op het vermogen van de laserbuis, de functionaliteit en het gemak van het laspistool, de softwaremogelijkheden, de koelmethode en de compatibiliteit met draadaanvoersystemen.

De laserbuis van de laserlasmachine en zijn vermogen

Het vermogen bepaalt welke dikte de laserlasmachine met hoge kwaliteit kan lassen. De specifieke penetratiediktes per basismateriaal staan in onderstaande tabel vermeld.

Het laserlaspistool en zijn functies

Het laserpistool is licht, daarom kan er lange tijd ononderbroken mee gewerkt worden in elke positie, zelfs op moeilijk bereikbare plaatsen, omdat er geen elektroden zijn die kunnen interfereren.

Dankzij de kop met dubbele motor kunnen de pistolen van de Wattsan-laserlasmachines speciale banen van de las simuleren, en kunnen ze verschillende taken aan.

De lasbreedte is instelbaar van 0,1 tot 5 mm. De standaard vezellengte is 5 m, maar 10, 15 of 20 meter kan ook gebruikt worden.

Bij enkele zeer geavanceerde modellen zoals de Laser Weld A1500 (LINK), kan naast het laserlassen ook lasersnijden en laserreiniging toegepast worden.

Draadaanvoersysteem

Voor het lassen zonder toevoegsel moeten de onderdelen goed passen. Het is mogelijk om zonder lasdraad te werken als de opening tussen de onderdelen niet meer is dan 0,3 mm.

Elke draadaanvoersysteem met een diameter van 0,8, 1,0, 1,2 en 1,6 mm is geschikt voor Wattsan lasapparaten, ook het laspistool is hiervoor aangepast.

Software, mogelijkheden en reeks instellingen voor laserlassen

Wattsan laserlasmachines hebben:

• een handige en intuïtieve interface, alle instellingen worden op het scherm weergegeven;
• 70 vooraf ingestelde lasparameters voor verschillende metalen en diktes;
• de mogelijkheid om uw eigen parameterinstellingen op te slaan voor de meest voorkomende taken (u kunt het percentage van het vermogen wijzigen, de frequentie van de laserstraling zelf van 50 tot 30.000 Hz., de herhalingsfrequentie van lastrajectpatronen, de belastingscyclus - ook bekend als de arbeidscyclus en andere parameters)
• regeling van de lasconfiguratie/-vorm
• regeling van de gastoevoer en de laserstraal vindt plaats via het laspistool
• aanpassing van de naadbreedte in het bereik van 0,5-5 mm
• softwareregeling van gasdruk.

Koeling van de laserlasmachine

Meestal gebeurt de koeling van laserlasmachines door een koelmachine die in het apparaat is ingebouwd met twee circuits: een voor het koelen van de laserbuis en een ander voor het koelen van het laspistool. Het voordeel van waterkoeling is dat u de klok rond continu kunt lassen.

Luchtkoeling vereist periodieke werkonderbrekingen om de temperatuur te normaliseren, maar zoals de praktijk laat zien, zijn dergelijke pauzes meestal natuurlijk en onvermijdelijk tijdens het lasproces.

Het belangrijkste voordeel van luchtkoeling is de compactheid van de behuizing. Bent u van plan om een laserlasser aan te schaffen? Vergelijk dan de Wattsan Laser Weld 1000 op waterkoeling met de Laser Weld A1500 op luchtkoeling. Het eerste model weegt 180 kg en heeft de afmetingen 1120x550x1120 mm, terwijl het tweede, op luchtkoeling, slechts 45 kg weegt met bijna twee keer zo kleine afmetingen: 650x300x621 mm.

Conclusies

De laserlasmachine overtreft traditionele lasapparaten 3-4 keer qua productiviteit, terwijl de las perfect vlak en glad is en de eigenschappen ervan identiek zijn aan het originele materiaal. Daarom is laserlassen de toekomst van elke branche die lastechnologie nodig heeft.

Als u laserlasmachines wilt kopen, is het belangrijk om niet alleen de juiste machine te kiezen, maar ook contact op te nemen met een betrouwbaar bedrijf.

Virmer levert niet alleen laserlasmachines aan de EU, maar ook:

• de laslaserspecialisten bij Virmer geven uitgebreid advies en beantwoorden al uw vragen,
• bedrijfsleiders geven een online demonstratie van de apparatuur en demonstreren de werking van het laserlassen op de materialen waarmee u gaat werken,
• de ingenieurs bij Virmer zorgen voor de inbedrijfstelling, integratie van de laserlasmachine in de productielijn, training, onderhoud en reparatie van de laserlasmachines.

Bij Virmer krijgt u garantie en tijdige levering. Neem voor uitgebreid advies contact op met de Virmer-managers, per telefoon: +31852731786 of e-mail ons op info@virmer.com .

website.