Co to jest spawanie laserowe?
Spawanie wiązką laserową (LBW) odnosi się do techniki spawania, która jest używana do łączenia elementów metalowych lub tworzyw termoplastycznych za pomocą lasera. Wiązka laserowa generuje skoncentrowane źródło ciepła, które pomaga w tworzeniu głębokich, wąskich spoin z dużą szybkością spawania.
Spawanie wiązką laserową jest powszechnie stosowane w przemyśle motoryzacyjnym w kilku zastosowaniach o dużej objętości z wykorzystaniem automatyzacji. Opiera się głównie na spawaniu wtopkowym lub z dziurką od klucza.
Jak działa spawarka laserowa?
Spawarka laserowa ma dużą gęstość mocy rzędu 1 MW / cm2. W rezultacie LBW tworzy małe strefy wpływu ciepła o bardzo wysokich szybkościach chłodzenia i ogrzewania. Rozmiar plamki lasera zwykle wynosi od 0.2 mm do 13 mm. Do celów spawalniczych preferowane są generalnie mniejsze rozmiary. Głębokość wtopienia podczas spawania jest wprost proporcjonalna do dostarczanej mocy. Lokalizacja ogniska również odgrywa rolę w określaniu głębokości penetracji: penetracja jest maksymalna, gdy ognisko znajduje się pod powierzchnią próbki.
Stosowana wiązka laserowa może być ciągła lub impulsowa, w zależności od zastosowania systemu spawalniczego. Do spawania cienkich materiałów, takich jak żyletki, zaleca się stosowanie impulsów o długości milisekund. Do spawania na głębokich powierzchniach na ogół stosuje się ciągłe systemy laserowe. LBW to wielofunkcyjna technika umożliwiająca spawanie materiałów takich jak stale węglowe, stal nierdzewna, tytan, stale HSLA i aluminium.
Jakie są zalety spawania laserowego (LBW) nad spawaniem wiązką elektronów (EBW)?
- Spawanie wiązką elektronów (EBW) wymaga do działania pełnej próżni. Utworzenie całkowitej próżni może być trudne, dlatego preferowane jest spawanie wiązką laserową (LBW) (które działa również w powietrzu).
- Proces spawania laserowego (LBW) można łatwo zautomatyzować za pomocą zrobotyzowanych maszyn.
- Promieniowanie rentgenowskie nie może być generowane w procesie spawania wiązką laserową (LBW).
- Spawanie wiązką laserową (LBW) zapewnia lepszą jakość spawania w porównaniu do spawania wiązką elektronów (EBW).
Jakie urządzenia są potrzebne do spawania laserowego?
Lasery (wzmocnienie światła poprzez wymuszoną emisję promieniowania):
Zasadniczo do spawania laserowego (LBW) stosuje się lasery na ciele stałym, takie jak lasery rubinowe, lasery Nd: YAG i lasery gazowe.
Lasery na ciele stałym wytwarzają wiązki laserowe o długości fal w zakresie 1 mikrometra. Lasery Nd: YAG mogą pracować w dwóch różnych trybach: impulsowym i ciągłym. Lasery Nd: YAG odgrywają ważną rolę w wielu celach produkcyjnych, takich jak wytrawianie, grawerowanie, ulepszanie powierzchni metali, znakowanie metali i tworzyw sztucznych oraz spawanie i cięcie stali lub stopów lub półprzewodników. Lasery Nd: YAG mają kluczowe znaczenie dla przeprowadzania wielu procesów, takich jak wytrawianie, ulepszanie powierzchni metali, grawerowanie, znakowanie metali i tworzyw sztucznych oraz cięcie / spawanie stali lub półprzewodników.
Lasery gazowe wykorzystują źródła energii niskiego i wysokiego napięcia do dostarczania energii wymaganej do wzbudzenia mieszaniny gazów (hel lub neon lub dwutlenek węgla) jako medium laserowego. Dwutlenek węgla lub CO2 lasery są w stanie dostarczać ciągłe wiązki laserowe o dużej mocy. Dlatego jest używany do spawania i cięcia materiałów takich jak stopy, metal czy szkło. Dwutlenek węgla lub CO2 Długość fali wyjściowej lasera zależy od rodzaju izotopu obecnego w CO2 cząsteczka. W przypadku cięższych izotopów długość fali wyjściowej jest dłuższa.
Obecnie lasery światłowodowe, które zapewniają ciągłe wiązki lasera o dużej mocy, są uważane za skuteczne w kilku zastosowaniach przemysłowych, takich jak spawanie (zwłaszcza zrobotyzowane spawanie przemysłowe) i cięcie materiałów, takich jak polimer, metal lub szkło. Lasery światłowodowe są stosunkowo bardziej kompaktowe niż lasery na ciele stałym lub gazowe (o tej samej mocy wyjściowej) i generują ograniczoną dyfrakcją, wysokiej jakości wiązkę laserową.
Automatyzacja i produkcja wspomagana komputerowo (CAM):
Początkowo spawanie wiązką laserową odbywało się ręcznie bez interwencji komputera. Jednak obecnie, dzięki kilku opracowanym technologiom, spawanie laserowe jest wspomagane komputerowo. Produkcja wspomagana komputerowo (CAM) obejmuje zaprogramowaną konfigurację laserów, które działają automatycznie. Poprawiło to jakość produkcji i umożliwiło masowe zastosowanie przy niższych kosztach.
Co to jest zdalne spawanie laserowe?
Tradycyjnie, w spawarkach laserowych, wyjścia lasera podążały za szewem przy pomocy robotów. Jednak w ostatnim czasie spawanie zdalne stało się bardziej popularne. W tej technice wiązka lasera przemieszcza się wzdłuż szwu przy pomocy skanera laserowego. Ta metoda nie wymaga ramienia robota podążającego za szwem. Zdalne spawanie laserowe zapewnia bardziej precyzyjne spawanie przy większej prędkości.
Aby dowiedzieć się więcej o laserach na dwutlenku węgla, które są używane podczas spawania wiązką laserową, odwiedź witrynę https://techiescience.com/carbon-dioxide-laser/ oraz dla wizyty laserowej Nd: YAG https://techiescience.com/ndyag-laser/
Przeczytaj także:
- Wiercenie laserowe
- Mikrofon laserowy
- Laser
- Chłodzenie laserowe
- Laserowe osadzanie metalu
- Lasery światłowodowe
- Czyszczenie laserowe
- Trawienie laserowe
- Fizyka laserowa
- Laser ekscymerowy
Cześć, jestem Sanchari Chakraborty. Zrobiłem magisterium z elektroniki.
Zawsze lubię odkrywać nowe wynalazki w dziedzinie elektroniki.
Jestem chętnym uczniem, obecnie inwestuję w dziedzinę optyki stosowanej i fotoniki. Jestem także aktywnym członkiem SPIE (Międzynarodowe stowarzyszenie optyki i fotoniki) oraz OSI (Indyjskie Towarzystwo Optyczne). Moje artykuły mają na celu przybliżenie tematów badań naukowych wysokiej jakości w prosty, ale pouczający sposób. Nauka ewoluuje od niepamiętnych czasów. Próbuję więc wykorzystać tę ewolucję i przedstawić ją czytelnikom.
Połączmy się przez