Tehnologija laserskega spajanja ali tehnologija laserskega varjenja uporablja visokozmogljiv laserski žarek za fokusiranje in regulacijo obsevanja površine materiala, površina materiala pa absorbira lasersko energijo in jo pretvori v toplotno energijo, zaradi česar se material lokalno segreje in stopi, nato pa se ohladi in strdi, da se doseže spajanje homogenih ali različnih materialov. Postopek laserskega varjenja zahteva gostoto laserske moči 104do 108Š/cm2V primerjavi s tradicionalnimi metodami varjenja ima lasersko varjenje naslednje prednosti.
Tehnologija laserskega spajanja ali tehnologija laserskega varjenja uporablja visokozmogljiv laserski žarek za fokusiranje in regulacijo obsevanja površine materiala, površina materiala pa absorbira lasersko energijo in jo pretvori v toplotno energijo, zaradi česar se material lokalno segreje in stopi, nato pa se ohladi in strdi, da se doseže spajanje homogenih ali različnih materialov. Postopek laserskega varjenja zahteva gostoto laserske moči 104do 108Š/cm2V primerjavi s tradicionalnimi metodami varjenja ima lasersko varjenje naslednje prednosti.
1-plazemski oblak, 2-talilni material, 3-ključavnična luknja, 4-globina taljenja
Zaradi obstoja ključavnice bo laserski žarek po obsevanju notranjosti ključavnice povečal absorpcijo laserja s strani materiala in po sipanju in drugih učinkih spodbudil nastanek staljene lokve, zato sta obe metodi varjenja primerjani na naslednji način.
Zgornja slika prikazuje postopek laserskega varjenja istega materiala in istega vira svetlobe, mehanizem pretvorbe energije pa poteka samo skozi ključavnico, ključavnico in staljeno kovino blizu stene luknje se premikata s pomikanjem laserskega žarka, staljena kovina pa premika ključavnico stran od zraka, ki ostane za njo, da se zapolni in po kondenzaciji tvori varilni šiv.
Če je material, ki ga je treba variti, različna kovina, bodo razlike v toplotnih lastnostih močno vplivale na postopek varjenja, kot so razlike v tališču, toplotni prevodnosti, specifični toplotni kapaciteti in koeficientih raztezanja različnih materialov, kar bo povzročilo varilne napetosti, varilne deformacije in spremembe v pogojih kristalizacije kovine varjenega spoja, kar bo povzročilo zmanjšanje mehanskih lastnosti zvara.
Zato se je glede na različne značilnosti varilnega prizorišča razvil postopek varjenja, kot so lasersko polnilo, lasersko spajkanje, dvožarkovno lasersko varjenje, lasersko kompozitno varjenje itd.
Varjenje z laserskim polnjenjem žice
Pri laserskem varjenju aluminijevih, titanovih in bakrovih zlitin zaradi nizke absorpcije laserske svetlobe (<10 %) v teh materialih fotogenerirana plazma do neke mere zaščita pred lasersko svetlobo, zato lahko pride do brizganja in nastanka napak, kot so poroznost in razpoke. Poleg tega je kakovost varjenja odvisna tudi od razmika med obdelovanci, ki je večji od premera točke pri naprševanju tanke plošče.
Pri reševanju zgoraj omenjenih težav je mogoče doseči boljši rezultat varjenja z uporabo metode z dodatnim materialom. Polnilo je lahko žica ali prah, lahko pa se uporabi tudi vnaprej določena metoda z dodatnim materialom. Zaradi majhne fokusirane točke se zvar po nanosu dodatnega materiala ožjega in ima na površini rahlo konveksno obliko.
Lasersko spajkanje
Za razliko od talilnega varjenja, pri katerem se hkrati talita dva varjena dela, se pri spajkanju na varjeno površino doda polnilni material z nižjim tališčem kot osnovni material, ki se stopi, da zapolni vrzel, pri temperaturi, ki je nižja od tališča osnovnega materiala in višja od tališča polnilnega materiala, nato pa se kondenzira v trden zvar.
Spajkanje je primerno za toplotno občutljive mikroelektronske naprave, tanke plošče in hlapne kovinske materiale.
Nadalje se lahko glede na temperaturo segrevanja spajkalne snovi razdeli na mehko spajkanje (<450 °C) in trdo spajkanje (>450 °C).
Dvožarkovno lasersko varjenje
Dvožarkovno varjenje omogoča prilagodljiv in priročen nadzor nad časom in položajem laserskega obsevanja, s čimer se prilagaja porazdelitev energije.
Uporablja se predvsem za lasersko varjenje aluminijevih in magnezijevih zlitin, varjenje spojnih in prekrivajočih se plošč za avtomobile, lasersko spajkanje in varjenje z globokim taljenjem.
Dvojni žarek je mogoče dobiti z dvema neodvisnima laserjema ali z delitvijo žarka z delilnikom žarka.
Dva žarka sta lahko kombinacija laserjev z različnimi časovnimi značilnostmi (pulzni v primerjavi z neprekinjenim), različnimi valovnimi dolžinami (srednje infrardeče v primerjavi z vidnimi valovnimi dolžinami) in različnimi močmi, ki jih je mogoče izbrati glede na dejansko obdelan material.
4. Lasersko kompozitno varjenje
Zaradi uporabe laserskega žarka kot edinega vira toplote ima lasersko varjenje z enim virom toplote nizko stopnjo pretvorbe energije in stopnjo izkoriščenosti, na vmesniku osnovnega materiala varjenja pa se lahko enostavno ustvarijo neusklajenosti, pore in razpoke ter druge pomanjkljivosti. Za rešitev te težave lahko uporabite ogrevalne lastnosti drugih virov toplote za izboljšanje laserskega segrevanja obdelovanca, kar se običajno imenuje lasersko kompozitno varjenje.
Glavna oblika laserskega kompozitnega varjenja je kompozitno varjenje laserja in električnega loka, učinek 1 + 1 > 2 pa je naslednji.
po laserskem žarku v bližini uporabljenega loka,gostota elektronov se znatno zmanjša, plazemski oblak, ki ga ustvari lasersko varjenje, se razredči, karlahko močno izboljša stopnjo absorpcije laserja, medtem ko bo oblok na predgrevanju osnovnega materiala dodatno povečal stopnjo absorpcije laserja.
2. visoka izraba energije obloka in skupnaporaba energije se bo povečala.
3, območje delovanja laserskega varjenja je majhno, kar lahko povzroči neusklajenost varilne odprtine, medtem ko je toplotno delovanje loka veliko, kar lahkozmanjšajte neusklajenost varilne odprtineHkrati paizboljšana je kakovost varjenja in učinkovitost oblokazaradi fokusiranja in vodenja laserskega žarka na lok.
4, lasersko varjenje z visoko temperaturo vrha, veliko cono toplotnega vpliva, hitro hlajenje in strjevanje, enostavno ustvarjanje razpok in por; medtem ko je cona toplotnega vpliva loka majhna, lahko zmanjša temperaturni gradient, hlajenje in hitrost strjevanja,lahko zmanjša in odpravi nastanek por in razpok.
Obstajata dve pogosti obliki lasersko-obločnega kompozitnega varjenja: lasersko-TIG kompozitno varjenje (kot je prikazano spodaj) in lasersko-MIG kompozitno varjenje.
Obstajajo tudi druge oblike varjenja, kot so lasersko in plazemsko obločno varjenje, lasersko in induktivno toplotno varjenje.
O podjetju MavenLaser
Maven Laser je vodilno podjetje na področju industrializacije laserskih aplikacij na Kitajskem in avtoritativni ponudnik globalnih rešitev za lasersko obdelavo. Globoko razumemo trende razvoja predelovalne industrije, nenehno izboljšujemo svoje izdelke in rešitve, vztrajamo pri raziskovanju integracije avtomatizacije, informatizacije in inteligence s predelovalno industrijo, zagotavljamo opremo za lasersko varjenje, opremo za lasersko označevanje, opremo za lasersko čiščenje in opremo za lasersko rezanje zlatega in srebrnega nakita za različne panoge, vključno s serijami polne moči, ter nenehno širimo svoj vpliv na področju laserske opreme.
Čas objave: 13. januar 2023
