Spawanie laserowe a spawanie: analiza porównawcza różnych funkcji

W tym artykule omówiono spawanie laserowe a spawanie. Spawanie odnosi się tutaj do różnych rodzajów procesów spawalniczych stosowanych w przemyśle. Spawanie można zdefiniować jako proces łączenia dwóch lub więcej metali.

Mogą być podobne lub niepodobne. W zależności od zastosowań spawanie można podzielić na wiele typów. Czasami nawet słaba spoina może załatwić sprawę, podczas gdy czasami spoina musi mieć dużą wytrzymałość. W tym artykule porównamy spawanie laserowe z innymi rodzajami spawania.

Co to jest spawanie laserowe?

Już sama nazwa sugeruje, że spawanie laserowe wykorzystuje do spawania lasery. Lasery zapewniają bardzo wąskie i skoncentrowane źródło ciepła.

Wąskie i skoncentrowane źródło ciepła zapewni miejsce na głębsze spoiny i wyższe szybkości spawania. Ten rodzaj zgrzewania może być stosowany w automatyce, gdzie konieczne jest wykonanie wielkoseryjnej produkcji tego samego produktu. W przemyśle to głównie roboty wykonują spawanie laserowe.

Rodzaje spawania

Istnieje wiele rodzajów spawania. The rodzaj spawania zależy od źródła ciepła, rodzaj użytych elektrod, sposób nagrzania pożądanego obszaru i wiele więcej.

Rodzaje spawania omówiono w sekcji podanej poniżej-

  • Spawanie gazowe – Spawanie gazowe wykorzystuje gaz do wytwarzania płomienia, stąd nazwa spawanie gazowe. Główną zaletą stosowania spawania gazowego jest to, że możemy kontrolować temperaturę strefy spawania poprzez zmianę temperatury płomienia, co odbywa się poprzez regulację przepływu gazu.
  • stan stały spawanie – w tym procesie nie stosuje się żadnego spoiwa. Koalescencja powstaje w temperaturach poniżej temperatury topnienia spawanych materiałów podstawowych.
  • Zgrzewanie oporowe – Opór elektryczny służy do generowania ciepła do celów spawalniczych. Prąd elektryczny przepływa przez metale, które mają być spawane. Powstały w tym procesie opór generuje wystarczającą ilość ciepła do spawania metali.
  • Spawanie łukowe – Między obrabianym przedmiotem a elektrodą powstaje łuk elektryczny. Ta elektroda wytwarza wystarczającą ilość łuku, aby wytworzyć ciepło do spawania.
  • Nowsze spawanie– Szybko poruszające się obiekty wytwarzają ciepło poprzez tarcie, które jest wykorzystywane do celów spawalniczych.

Spawanie laserowe a spawanie łukowe

Poniższa tabela przedstawia porównanie spawania laserowego i spawania łukowego

Spawanie laseroweSpawanie łukowe
Ten rodzaj spawania zapewnia czystsze spoinySadza powstaje ze spalonych elektrod.
Bardziej precyzyjne spoinyDokładność spawów zależy od operatora
Łatwy do zautomatyzowaniaJest półautomatyczny lub obsługiwany ręcznie.
Może być również stosowany na cieńszych materiałachStosowany na cienkich materiałach, ale nie zapewnia wystarczającej wytrzymałości
Spoiny mają wysoką wytrzymałość na rozciąganie i zginanie.Zapewnia mniejszą wytrzymałość na rozciąganie i zginanie.
Tabela: Porównanie między spawaniem laserowym a spawaniem łukowym
spawanie laserowe a spawanie
Obraz: Spawanie łukiem osłoniętym metalowym

Kredyty Image: Naukowiec spawalniczyEkskalibur 7018CC BY-SA 4.0

Spawanie laserowe i spawanie TIG

Poniższa tabela przedstawia porównanie między spawaniem wiązką laserową a spawaniem tig. TIG to skrót od Tungsten Inert Gas.

Spawanie laseroweSpawanie metodą TIG
Spawy są precyzyjnePrecyzja zależy od pracowników
Spoiny są czystszeSpawy nie są tak czyste jak spawy laserowe
Spawanie wiązką laserową wykorzystuje lasery do spawaniaW spawaniu TIG lasery nie są używane do spawania
Nie używa się elektrodyDo spawania używana jest elektroda wolframowa
Łatwy do zautomatyzowaniaNawet spawanie TIG można łatwo zautomatyzować.
Tabela: Spawanie laserowe a spawanie TIG

Spawanie laserowe a spawanie MIG

MIG to skrót od Metal Inert Gas. Poniższa tabela przedstawia porównanie między spawaniem laserowym a spawaniem mig.

Spawanie laseroweSpawanie MIG
Wykorzystuje wiązkę lasera o wysokiej precyzji do spawaniaDo spawania używa elektrod metalowych.
Głębokie przebicia przy użyciu lasera zapewniają lepszą wytrzymałość spawania grubych blach.Moc penetracji mig nie jest tak dobra jak spawanie laserowe
Nie stosuje się gazu obojętnegoGaz obojętny osłania jeziorko spawalnicze
W tym procesie nie jest używana żadna elektrodaW tym procesie używana jest metalowa elektroda
Blachy o dużej grubości można spawać tylko w jednym przejściu.Grubsze arkusze można spawać metodą MIG, ale do wykonania zadania będzie potrzebna większa liczba przejść.
Tabela: Porównanie między spawaniem laserowym a spawaniem MIG

Spawanie wiązką elektronów a spawanie laserowe

Obie te techniki spawania są nowoczesne i mają charakter drogi. Oba mają podobne właściwości spawów.

Poniższa tabela przedstawia porównanie między spawaniem wiązką elektronów a spawaniem laserowym-

Spawanie laseroweSpawanie wiązką elektronową
Wykorzystuje monochromatyczną wiązkę światła lub laser do celów spawalniczychDo spawania wykorzystuje wiązkę szybko poruszających się elektronów.
Siła penetracji jest wysokaSiła penetracji jest wysoka
Głębsze przebicia zapewniają wytrzymałość grubszych spoin.Głębsze przebicia zapewniają wytrzymałość grubszych spoin.
Do spawania nie jest używana wiązka elektronówWiązka elektronów jest zbieżna za pomocą aparatu zbieżnego
Czystsze spoinySpoiny są czystsze w porównaniu do innych konwencjonalnych metod spawania
Tabela: Porównanie między spawaniem laserowym a spawaniem wiązką elektronów

Spawanie laserowe a spawanie ultradźwiękowe

Poniższa tabela przedstawia porównanie między spawaniem laserowym a spawaniem ultradźwiękowym

Spawanie laseroweSpawanie ultradźwiękowe
Wykorzystuje do spawania monochromatyczną wiązkę światłaWykorzystuje wibrującą elektrodę do celów spawalniczych
Szybkość usuwania materiału jest wysokaSzybkość usuwania materiału jest niższa niż w przypadku spawania laserowego
Proces ten pozwala wnikać głęboko w metale do spawaniaMoc penetracji jest niska, więc do spawania grubszych blach wymagane są wielokrotne przejścia
Żadna elektroda nie jest używana do celów spawalniczychW tym typie również nie stosuje się żadnej elektrody
Wytrzymałość spoiny jest wysokaWytrzymałość spoiny przy użyciu zgrzewania ultradźwiękowego jest niższa niż wytrzymałość spoiny zapewniona przez zgrzewanie laserowe
Spawy laserowe mogą wytrzymać większą ilość prądów.Ilość prądu, który może wytrzymać, jest mniejsza
Tabela: Porównanie między spawaniem laserowym a spawaniem ultradźwiękowym

Spawanie punktowe a spawanie laserowe

Zgrzewanie punktowe jak sama nazwa wskazuje zawiera spoinę w postaci małego ściegu lub kropki. Poniższa tabela przedstawia porównanie między spawaniem punktowym a spawaniem laserowym

Spawanie laseroweZgrzewanie punktowe
Do spawania wykorzystuje wiązkę lasera.Wykorzystuje metalową taśmę i elektrodę do celów spawalniczych
Zgrzewanie odbywa się szybciej niż zgrzewanie punktowe oporoweProces jest wolniejszy niż spawanie laserowe
Lepsza jakość spoinyJakość spoiny nie jest podobna do spawania laserowego, jest nieco gorsza.
Powtarzalność jest również lepsza w przypadku spawania laserowego Powtarzalność nie jest taka jak w przypadku spawania laserowegoNie może być stosowany do każdego zadania Może spawać arkusze metali, które są thinTable: Porównanie między spawaniem laserowym a spawaniem punktowym

Spawanie laserowe a spawanie plazmowe

Poniższa tabela przedstawia porównanie między spawaniem laserowym a spawaniem plazmowym.

Spawanie laseroweSpawanie plazmowe
Wiązka laserowa o dużym natężeniu jest wykorzystywana do wytwarzania ciepła w obszarze, który ma być spawany.Wykorzystuje wiązkę łuku plazmowego o wysokiej gęstości jako źródło ciepła do spawania blach
Można go porównać do spawania MIG w celu uzyskania spoin hybrydowych.Może być sam używany do wytwarzania spoin o wysokiej gęstości i niskiej koncentracji naprężeń
Wysoka zdolność penetracjiPosiada również wysoką zdolność penetracji
Wymagany jest gaz obojętnyDo osłony jeziorka spawalniczego używany jest gaz obojętny
Żadne specjalne środowisko nie jest potrzebneWymagane jest specjalne środowisko
Tabela: Porównanie między spawaniem laserowym a spawaniem plazmowym

Spawanie laserowe a zgrzewanie oporowe

Poniższa tabela przedstawia porównanie między spawaniem laserowym a spawaniem oporowym –

Spawanie laseroweSpawanie oporowe
Wytwarza tylko spoinęProdukuje trzy rodzaje spoin – półprzewodnikowy, stapiający i lutowniczy
W tym procesie wytwarzana jest spoina zewnętrznaSpoinę wewnętrzną można wykonać za pomocą zgrzewania oporowego.
Procedura spawania wykorzystuje wiązkę lasera o dużej intensywnościProcedura spawania wykorzystuje ciepło wytwarzane przez opór elektryczny pomiędzy arkuszami metalu, gdy jest do nich doprowadzony prąd elektryczny.
Wysoka penetracjaPenetracja nie jest tak głęboka w porównaniu do spawania laserowego
Tabela: Porównanie między spawaniem laserowym a spawaniem oporowym

Podsumowanie

W tym artykule porównaliśmy spawanie laserowe z innymi technikami spawania. Widzieliśmy wyraźnie, że spawanie laserowe ma przewagę nad innymi technikami spawalniczymi ze względu na wysoką moc penetracji i zdolność do generowania dużej ilości ciepła w jednym miejscu.

Przewiń do góry