Enciklopedija varilnega znanja: Kratka razprava o klasifikaciji
in varilni postopki laserskega varjenja
V industrijski proizvodnji se lasersko varjenje že dolgo uporablja na področju vesoljske in vesoljske industrije,visoko precizno varjenje, in varjenje posebnih materialov. Z razvojem industrije in napredkom tehnologije se lasersko varjenje vse pogosteje uporablja pri varjenju običajnih materialov. Danes bomo razpravljali o klasifikaciji laserskega varjenja. Lasersko varjenje je učinkovita in natančna metoda varjenja, ki uporablja laserski žarek z visoko gostoto energije kot vir toplote za spajanje materialov. Ima številne prednosti, kot so velika hitrost varjenja, majhna deformacija, nizke zahteve glede varilnega okolja, visoka gostota moči, odsotnost vpliva magnetnih polj, odsotnost omejitev glede prevodnih materialov, odsotnost potrebe po vakuumskih delovnih pogojih in odsotnost rentgenskih žarkov med varjenjem.
Lasersko varjenje lahko razvrstimo z različnih vidikov:
- Razvrstitev po načinu laserske izhodne energije:
- Neprekinjeno lasersko varjenje: Med varjenjem se oblikuje neprekinjena in neprekinjena oblika zvara.
- Pulzno lasersko varjenjeKer je dovod energije na površino varjenega dela prekinjen, vsaka pulzirajoča svetlobna točka deluje na površino varjenega obdelovanca in tvori krožno varilno mesto. Glede na različne laserske parametre je mogoče doseči različne oblike varov.
- Razvrstitev glede na gostoto moči fokusirane laserske pike:
- Lasersko toplotno prevodno varjenje: Gostota moči je relativno nizka, običajno manjša od 10⁵ W/cm². Laser prenaša energijo na površino varjenega obdelovanca in segreva kovinsko površino na temperaturo med tališčem in vreliščem. Toplota se s toplotnim prevajanjem prenese v notranjost kovine in tvori zvar, ki je podoben volframovemu inertnemu jedru.plinsko (TIG) varjenje.
- Lasersko varjenje z globoko penetracijo (varjenje v ključavnici): Ko je gostota laserske moči, ki deluje na kovinsko površino, večja od 10⁵ W/cm², visokozmogljiv laserski žarek deluje na površino kovinskega materiala, kar povzroči lokalno taljenje in nastanek »ključavnice«. Laserski žarek prodre v notranjost staljene kadi skozi »ključavnico« in tvori zvar.
- Razvrstitev po načinu krmiljenja:
- Ročni laserski varilni stroj
- Avtomatski laserski varilni stroj
- Galvo laserski varilni stroj
- Razvrstitev po vrsti laserja:
- YAG laserski varilni stroj
- Polprevodniški laserski varilni stroj
- Stroj za varjenje z vlaknenim laserjem
1. Leteče lasersko varjenje
Leteče lasersko varjenje združuje prednosti daljinskega varjenja, galvanometrov in manipulatorjev ter je opremljeno s profesionalno programsko opremo za obdelavo grafike za doseganje takojšnjega večpotrajnega varjenja v tridimenzionalnem prostoru.
Glavne aplikacije:
Uporablja se za izdelke, kot so avtomobilske karoserije, sedeži in običajni avtomobilski deli. Kar zadeva materiale, se lahko uporablja za različne običajne materiale, kot so jeklene plošče, hladno valjane plošče in aluminijeve zlitine, pa tudi za kompozitne materiale in zlitine, kot so magnezijeve-aluminijeve zlitine.
★ Prednosti:
- Združljivo z vsemi oblikami varjenja
- Primerno za katero koli smer varjenja
- Uporabniško določena porazdelitev varov/točkov
- Optimizirana porazdelitev napetosti
- Zmogljivo za visokohitrostno točkovno varjenje, šivno varjenje, prekrivajoče varjenje, sočelno varjenje, kotno varjenje in prekrivajoče varjenje
- Sinhronizacija v realnem času med varilno glavo in robotom za pospešitev postopka laserskega varjenja
- Manjša zahteva po talni površini
- Nižji stroški vzdrževanja in logistike
2. Spiralno lasersko varjenje
Gre za lasersko varjenje z dvojnim klinastim laserskim nihanjem, ki se doseže z vgradnjo posebnega modula za nihanje na varilno glavo. To omogoča, da fokusirana svetlobna točka tvori spiralni zvar, medtem ko se varilna glava premika.
Glavne aplikacije:
Varjenje tečajev, toplotni izmenjevalniki, cevni toplotni izmenjevalniki, varjenje debelih cevi v naftni in plinski industriji, varjenje prirobnic in varjenje aluminijevih zlitin itd.
★ Prednosti:
- Širši zvar
- Izjemno visoka ponovljivost/stabilnost procesa
- Boljše oblikovanje zvara
- Enostavnejša naknadna obdelava in bolj gladka površina varjenega obdelovanca
- Odlična sposobnost varjenja aluminijevih zlitin
3. Lasersko spajkanje
Lasersko spajkanje se nanaša na metodo, pri kateri se uporablja dodajni material s tališčem nižjim od tališča osnovne kovine. Dodajni material za spajkanje se segreje na temperaturo, ki je višja od njegovega tališča, vendar nižja od tališča osnovne kovine. Tekoči dodajni material za spajkanje zmoči osnovno kovino, zapolni režo v spoju in difundira z osnovno kovino, da se doseže stik varjenih delov.
Glavne aplikacije:
Varjenje aluminijastih konstrukcij okvirja karoserije, kot so povezava med streho in stransko steno ter vrata.
★ Prednosti:
- Zmanjšuje napake pri čistem laserskem varjenju, kot so pore, razpoke in prekomerne reže med izdelki
- Izboljša trdnost zvara in doseže popoln zvarni val
- Med spajkanjem se tali samo dodajna kovina za spajkanje, osnovna kovina pa ne.
- Majhna deformacija spajkanih spojev, gladek in estetski videz, primerno za varjenje natančnih, kompleksnih komponent iz različnih materialov
- Majhna cona vpliva toplote in visoka tlačna trdnost
4. Varjenje z lasersko žico
Varjenje z lasersko žico je metoda, pri kateri se uporablja dodatna kovina iz istega ali podobnega materiala kot osnovna kovina. Osnovna kovina in dodatna kovina za spajkanje se stalita in nato strdita v zvar.
Glavne aplikacije:
Varjenje celotnih konstrukcijskih delov karoserije vozil in avtomobilskih delov.
★ Prednosti:
- Zmanjša napake pri čistem laserskem varjenju, kot so pore in razpoke
- Izboljša stopnjo kvalifikacije varjenih izdelkov in omogoča nekoliko večje razmike med varjenimi izdelki
- Osnovna kovina se med varjenjem tali, trdnost zvara pa je višja od trdnosti osnovne kovine.
5. Oscilacijsko spajkanje
Z ALO3 združuje funkcije oblikovanja žarka in sledenja varjenja v isto opremo. Dodajna žica se lahko uporablja kot mehanski senzor.
Glavne aplikacije:
Lasersko spajkanje belih karoserij, vključno z laserskim spajkanjem pokrovov streh in prtljažnikov, ter spajkanje avtomobilskih delov. Nihanja delov in napake pri vpenjanju pogosto znatno povečajo težavnost laserskega spajkanja, kar vodi do izjemno težavnega odpravljanja napak v postopku laserskega varjenja. Vendar pa lahko oscilacijsko spajkanje učinkovito prilagodi lastno smer varjenja. S funkcijami sledenja varjenja in samodejne kompenzacije goriščne razdalje omogoča enostavno vodenje in fokusiranje laserskega žarka, spreminjanje smeri, visoko avtomatizacijo, hitro hitrost varjenja in visoko učinkovitost, s čimer se ohranja kakovost varjenja.
★ Prednosti:
- Sledenje varjenja za določanje poti varjenja obdelovanca v realnem času
- Prilagodljivo prilagajanje varilne poti v treh smereh XYZ glede na različna odstopanja obdelovanca za doseganje dobre kakovosti varjenja
- Izboljša stopnjo doslednosti varjenja izdelkov
6. Tritočkovno spajkanje
Leči je dodan modul z dvema točkama. Med varjenjem modul s tremi točkami v spajkalni optiki razdeli en žarek v tri žarke, kar zagotavlja rešitev za spajkanje vroče pocinkanih jeklenih pločevin in zagotavlja bolj raven zvar brez razpok.
Glavne aplikacije:
Spajkanje belih karoserij iz aluminijevih zlitin, lasersko spajkanje strešnih pokrovov in pokrovov prtljažnika ter spajkanje avtomobilskih delov itd.
★ Prednosti:
- Stabilnejši in zanesljivejši postopek spajkanja
- Hitrejša hitrost
- Večja trdnost
- Boljša kakovost videza vroče pocinkanih pločevinastih zvarov
- Postopek čiščenja na spletu
- Dinamično prilagajanje energije
7. Večvalovno hibridno varjenje
Večvalovno hibridno varjenjeje inovativen postopek varjenja, ki ga je razvilo podjetje Lianying Laser. Prekriva dva laserska žarka z različnimi valovnimi dolžinami, zaradi česar se osi obeh žarkov v prostoru ujemata. Laser z glavno valovno dolžino se uporablja predvsem za varjenje, laser s sekundarno valovno dolžino pa za predgrevanje varilne žice in osnovne kovine, s čimer se zmanjša hitrost ohlajanja staljene kovine v varilnem bazenu. Posebej primeren je za aluminijeve zlitine, magnezijeve zlitine, bakrove zlitine itd.
★ Prednosti:
- Zmanjša vsebino por
- Izboljša stabilnost varilnega zvara in poveča učinkovitost varjenja
- Učinkovito lajša toplotne napetosti, zmanjšuje razpoke, izboljšuje trdnost zvara in zagotavlja zvarne kroglice z relativno enakomernim videzom.
Skratka, trenutno v laserski industriji kot celoti tuje tehnologije in oprema še vedno zasedajo vodilni položaj. So celovito napredne v vseh pogledih, od laserskih gostiteljev in optičnih procesnih glav do pomožne opreme, kot so hladilniki, merilniki moči, nadzor med varjenjem, pregled po varjenju in kalibratorji TCP. Domača podjetja si po svojih najboljših močeh prizadevajo dohiteti. Vendar pa se je Kitajska na področju laserskega varjenja relativno približala mednarodni napredni ravni, saj se je pojavilo več visokokakovostnih podjetij, ki dosegajo odlične rezultate.
Čas objave: 5. september 2025
