Lazer kaynak makinesi. Avantajlar, çalışma prensibi, seçim kriterleri

Kaynak aleti olarak lazer ilk kez 60'larda kullanıldı; o zaman yakut kristal lazerlerdi. Bu teknolojinin aktif endüstriyel uygulaması 80'lerde başladı: laboratuvar CO2 lazerlerinin gücü 25 kW'a ulaştı, ayrıca kaynak için Nd-YAG katı hal ve disk lazerleri kullanıldı.

1996 yılında, 4 yıllık araştırma ve testlerin ardından, gemi inşa endüstrisinde lazer kaynağının ticari kullanımının onaylanmasıyla sonuçlanan EuroLASER projesi tamamlandı.

Bu endüstride lazer kaynak makinelerinin kullanılması, toplam maliyetleri iki kat azaltır ve ayrıca genel işlem süresi üzerinde bir etkiye sahiptir. Örneğin, Birleşik Krallık'ta, Vosper Thornycroft tersanesinde, lazer kaynağının ve kesimin üretim sürecine girmesi nedeniyle korvetler tam olarak bir yıl daha hızlı inşa edildi. Almanya'da gemi yapımında kullanılan benzer teknoloji, gemilerin ağırlığını %30'a kadar azaltıyor.

Geçmişte verimli çalışmak için devasa lazer ünitelerine ihtiyaç duyarken, şimdi bir lazer kaynak makinesi yaklaşık 45 kg ağırlığındadır ve bir araba bagajına kolayca sığar.

Ancak lazerlerin tek özelliği bunlar değil. Bu yazımızda iterbiyum lazer kaynağının avantajlarını, nasıl çalıştığını, hangi malzemelerle, nerede ve nasıl kullanıldığını ve lazer kaynak makinesi seçerken nelere dikkat edilmesi gerektiğini daha detaylı anlatacağız.

Lazer kaynağının avantajları ve geleneksel yöntemlerden farkı

Lazer kaynak makinelerinin başlıca avantajları, nihai yapının ağırlığını azaltırken optimizasyon, hızlanma ve süreci daha ucuz hale getirmedir. Örneğin, Airbus A380'i üretmek için lazer kaynağı kullanıldığında, geleneksel perçinleme yerine sadece lazer kaynaklı perçinler kullanılarak uçağın ağırlığı önceki model A340'a kıyasla %15 oranında azaltılmıştı. Atlantik boyunca uçuş başına gazyağı tüketimi 750 kg azaltıldı ve bunun 25 yılda 9.000.000 € tasarruf etmesi bekleniyor.

Netlik ve özgünlük adına, kalite, gelişmiş işlevsellik ve satın alınabilirliği bir araya getiren en iyi üreticilerden biri olarak dünya pazar liderlerinden biri olan Wattsan'ın lazer kaynak makinelerinden bahsedeceğiz.

Dolayısıyla, lazer kaynağının avantajları şunları içerir:

• Kaynak kalitesi. Lazer kaynağından sonra kaynağın fiziksel ve mekanik özellikleri, orijinal malzemeninkilerle hemen hemen aynıdır. Gaz cepleri, artan dikiş kalınlığı, kararma ve cüruf gibi kusurlar yoktur.
• Küçük ısıdan etkilenen bölge. Lazer radyasyonunun özellikleri, metali aşırı ısıtmadan veya aşırı yakmadan kaynaklamayı mümkün kılarak çözgü bozulmalarını en aza indirir. Bu özellikle ince cidarlı metal ürünler için geçerlidir.
• Hız. Bazı durumlarda geleneksel kaynak yöntemlerine göre 4 kata kadar daha hızlıdır. Ortalama lazer kaynak hızı, tek geçişte yapılan kaynakla 1 ila 10 m/dak'dır.
• Ek işleme gerek yok . Özellikle kenar hazırlığına veya ön işleme ve işleme sonrasına gerek yoktur.
• çok yönlülük Lazer kaynak makinesi çoğu metal ve plastik için uygundur. Yeni malzeme için hızlı bir şekilde kurulabilir. Lazer kaynağının üretim sürecine entegre edilmesi kolaydır.
• Ustalaşması kolay. Lazer kaynağı, derinlemesine bilgi veya deneyim gerektirmez: Farklı malzemeler için önceden ayarlanmış modlar ve farklı görevler için lazer ışını yörüngesi ayarları sayesinde yeni başlayanlar bile, geleneksel tipteki elektrotların hareketlerini otomatik olarak taklit eden lazer ışın yolu ayarları sayesinde sürece hızlı bir şekilde dahil olacaktır. kaynak.
• Dolgu teli gerekmez. 0,3 mm veya daha az boşluklu yapılar lazer kaynak makinesi ile dolgu teli olmadan kaynak yapılabilir. Wattsan lazer metal kesme makinelerinde kesilen parçalar özellikle iyi kaynaklanmıştır. Lazer metal kesiciler hakkında daha fazlasını okuyun.
• Emniyet. Çalışma sırasında erimiş metal veya tehlikeli kıvılcımlar açığa çıkmadığından, lazer kaynağı geleneksel kaynak yöntemlerine kıyasla çok daha güvenlidir. Ayrıca çalışma koşullarını daha konforlu hale getirir.

• Kaynak, temizleme ve kesme 3'ü 1 arada. Wattsan Laser Weld A1500 gibi bazı lazer kaynak makineleri üç işlevi birleştirir: lazer kaynak, temizleme ve kesme. Bu çok yönlülük, bazı üretim süreçlerini basitleştirmeyi ve hızlandırmayı mümkün kılar.

Lazer kaynağı nasıl çalışır?

Pompa diyotları kullanılarak kaynakta bir lazer ışını üretilir. Daha sonra, fiber optik boyunca, ışın, %100'e yakın bir yansıma ile aktif bir ortamda bir odaklama merceğinin takılı olduğu bir lazer kaynak tabancasına geçer. Odaklandıktan sonra, ışın son derece yüksek bir güç spektral yoğunluğuna ulaşır.

Lazer kaynağının maksimum kalınlığı emitörün gücüne bağlıdır. Minimum kalınlık, malzemeye bağlı olarak bir milimetrenin onda biri veya hatta yüzde biri olarak ölçülür ve kasıtlı odak dışı bırakma ile oluşur.

Kaynak tabancası, kaynak yolunu simüle etmek için lazer ışınını yönlendirebilen elektrikle çalışan özel aynalara sahiptir. Geleneksel kaynakta bunu yapmak için deneyimli bir kaynakçı gerekirken, lazer kaynakta tabancanın düz bir hat üzerinde eşit şekilde yönlendirilmesi yeterlidir.

Lazer kaynağının birkaç ışın yolu modu vardır:

• V,
• Başaşağı,
• dairesel,
• C,
• Meydan,
• Zikzaklı.
• Şekil 8
• J
• T
• Düz Basamaklı

İster geleneksel kaynak, açılı kaynak, perçinleme veya diğer görevler olsun, her yol tipi belirli görevler için kullanılır.

Lazer kaynağı genellikle yalnızca kaynak için koruyucu bir ortam oluşturmakla kalmayan, aynı zamanda memeyi ve koruyucu merceği de soğutan bir gaz ortamında gerçekleştirilir. Azot, helyum ve argon bu amaçla kullanılır. Lazer kaynağındaki gaz tüketimi, geleneksel kaynağa göre çok daha ekonomiktir.

Lazer kaynak makinesi ile neler yapılabilir?

Lazer kaynağı oldukça pahalı bir teknoloji olduğundan kimya, nükleer, petrol ve gaz, havacılık, uzay, askeri, medikal, otomotiv ve gemi inşa endüstrileri gibi büyük uygulamalar için en uygundur.

Teknoloji giderek daha uygun fiyatlı hale geliyor, bu nedenle diğer, daha küçük uygulamalarda da kullanılıyor. Bununla birlikte, lazer kaynak kişisel kullanım için hala pahalı bir çözümdür.

Lazer kaynak makinesi ile kaynak yapılabilen malzemeler:

• karbon çelik,
• düşük alaşımlı çelik,
• yüksek mukavemetli yapısal alaşımlar,
• paslanmaz çelikler,
• alüminyum, bakır ve pirinç alaşımları,
• titanyum,
• plastik,
• benzer olmayan malzemeler.

Yapılacak kaynak türleri:

• popo eklemi,
• kenar eklemi,
• te eklemi,
• kucak eklemi,
• köşe eklemi.

Bir lazer kaynak makinesi seçme kriterleri

Bir lazer kaynağı almaya karar verdiyseniz, yayıcının gücüne, kaynak tabancasının işlevselliğine ve kullanılabilirliğine, yazılım seçeneklerine, soğutma yöntemine ve dolgu teli besleyicilerle uyumluluğa bakmaya değer.

Lazer kaynak emitörü ve gücü

Güç, lazer kaynak makinesinin iyi kalitede kaynak yapabileceği kalınlığı belirler. Temel malzemelerin özel kaynak kalınlıkları aşağıdaki tabloda gösterilmektedir.

Lazer kaynak tabancası ve işlevleri

Lazer tabancası hafiftir, bu nedenle ulaşılması zor yerlerde bile herhangi bir pozisyonda kesintisiz uzun süre çalışmak kolaydır.

Wattsan lazer kaynak tabancaları, çift motorlu kafası sayesinde farklı görevler için tasarlanmış özel kaynak yollarını simüle edebilmektedir.

Dikiş genişliği 0,1 ila 5 mm arasında ayarlanabilir. Fiber uzunluğu standart olarak 5 metre olup 10, 15 veya 20 metre olarak da yapılabilmektedir.

Laser Weld A1500 gibi bazı gelişmiş modeller, lazer kaynağın lazer kesici ve lazer temizleme makinesi olarak da kullanılmasına olanak tanır.

Dolgu tel besleyici

Dolgu teli olmadan kaynak yapmak için parçalar birbirine iyi oturmalıdır. Parçalar arasındaki boşluk 0,3 mm'den fazla değilse dolgu teli olmadan çalışabilirsiniz.

Wattsan kaynak makineleri için 0,8, 1,0, 1,2 ve 1,6 mm çapındaki herhangi bir tel besleyici uygundur ve kaynak tabancası da buna uyarlanmıştır.

Lazer kaynağı için yazılım, özellikler ve ayar aralığı

Wattsan lazer kaynak makinelerinde şunlar bulunur:

• tüm ayarların ekranda görüntülendiği kullanıcı dostu arayüz;
• Farklı metaller ve kalınlıklar için önceden ayarlanmış 70 kaynak parametresi;
• En sık yapılan görevler için kendi parametre ayarlarınızı kaydetme imkanı (güç yüzdesini, lazer radyasyonunun frekansını 50 ila 30 000 Hz arasında değiştirebilirsiniz, kaynak yolu modellerinin tekrarlanma sıklığını, yük döngüsünü, diğer bir deyişle görevi değiştirebilirsiniz) döngüsü ve diğer parametreler)
• kaynak konfigürasyonunun/şeklinin kontrolü
• gaz ve lazer ışını kaynak tabancasıyla kontrol edilir
• 0,5-5 mm aralığında dikiş genişliği ayarı
• programlanmış gaz basıncı kontrolü.

Lazer kaynağının soğutulması

Lazer kaynak makineleri için en yaygın soğutma, iki devreli mahfazaya yerleştirilmiş bir soğutucudur: biri yayıcıyı soğutmak, diğeri kaynak tabancasını soğutmak için. Su soğutmanın avantajı, günün her saati kesintisiz olarak kaynak yapabilmenizdir.

Havayla soğutma, sıcaklığı normalleştirmek için periyodik iş durdurmaları gerektirir, ancak uygulama, bu tür kesintilerin çoğunlukla kaynak işlemi sırasında doğal ve kaçınılmaz olduğunu gösterir.

Hava soğutmalı kaynağın ana avantajı kompakt olmasıdır. Bir lazer kaynak makinesi almayı planlıyorsanız, su soğutmalı Wattsan Laser Weld 1000'i hava soğutmalı Wattsan Laser Weld A1500 ile karşılaştırın. İlk model 180 kg ağırlığında ve 1120x550x1120 mm boyutlarına sahipken, hava soğutmalı ikinci model sadece 45 kg ağırlığında ve neredeyse yarısı kadar büyük: 650x300x621 mm boyutlarında.

Sonuçlar

Lazer kaynağı, tamamen düz ve pürüzsüz olan ve orijinal malzeme ile aynı özelliklere sahip olan bir dikiş yeri ile geleneksel kaynak yöntemlerinden 3 ila 4 kat daha iyi performans gösterir. Bu nedenle lazer kaynak, kaynak teknolojisine ihtiyaç duyulan herhangi bir endüstrinin geleceğidir.

Lazer kaynak makinesi almak istiyorsanız sadece doğru makineyi seçmek değil güvenilir bir firma ile iletişime geçmek de önemlidir.

Virmer, AB'ye yalnızca lazer kaynak makineleri tedarik etmekle kalmıyor, aynı zamanda aşağıdaki hizmetleri de sağlıyor:

• Virmer lazer kaynak uzmanları size detaylı bir danışmanlık verecek ve tüm sorularınızı cevaplayacaktır,
• Yöneticilerimiz, ekipmanın çevrimiçi tanıtımlarını gerçekleştirir ve çalışacağınız malzemeler üzerinde lazer kaynak işlemini gösterir,
• Virmer mühendisleri, lazer kaynak makinesinin devreye alınması, üretim hattına entegrasyonu, lazer kaynak makinelerinin eğitimi, bakımı ve onarımını gerçekleştirir.

Virmer ile garanti ve zamanında teslimat elde edersiniz. Daha fazla ayrıntı için yöneticilerimizle iletişime geçin: +31852731786 veya info@virmer.com adresinden bize e-posta gönderin.