Technologie des têtes laser L'application de la technologie des têtes laser dans l'industrie manufacturière est un sujet de recherche dans plusieurs pays. Avec une demande croissante de haute efficacité, de protection de l'environnement et d'automatisation dans le développement industriel, l'utilisation de la technologie de la tête laser se répand rapidement dans divers domaines de l'industrie manufacturière. Sur cette base, [...]
L'application de la tête de laser La technologie dans l'industrie manufacturière est un sujet de recherche dans plusieurs pays.
Avec une demande croissante de haute efficacité, de protection de l'environnement et d'automatisation dans le développement industriel, l'utilisation de la technologie des têtes laser se généralise rapidement dans divers domaines de l'industrie manufacturière.
Sur cette base, la technologie des têtes de soudage laser devient un aspect crucial de l'application des têtes laser.
La tête de soudage laser est un élément important de l'application de la technologie de traitement des têtes laser et est considérée comme la technologie de tête de soudage la plus prometteuse pour le 21e siècle.
Les pays européens et américains ont déjà pleinement intégré soudage au laser La production industrielle a commencé à la fin du siècle dernier.
Avec le développement de la fabrication industrielle, les technologies de traitement efficaces, flexibles et respectueuses de l'environnement seront de plus en plus privilégiées.
La tête de soudage laser utilise un mode de focalisation du faisceau à haute énergie, qui permet de soudage par pénétration profonde et le soudage rapide, entre autres formes qui sont difficiles à réaliser avec les procédés de soudage traditionnels.
En outre, l'équipement de la tête de soudage laser est très flexible et dispose d'une technologie mature de détection en ligne en temps réel, ce qui permet une automatisation poussée de la production de masse.
Actuellement, de nombreuses lignes de production de têtes de soudage au laser ont été mises en œuvre dans la production industrielle et se sont avérées largement utilisées dans l'industrie de transformation.
En général, les têtes de soudage laser sont capables de réaliser les mêmes applications que les têtes de soudage traditionnelles, mais avec une qualité supérieure et une efficacité de traitement plus rapide.
Procédé de soudage utilisant la technologie de la tête laser
La tête de soudage laser est une méthode de soudage qui utilise l'énergie radiante de la tête laser.
Le principe de fonctionnement consiste à exciter le milieu actif de la tête du laser, tel qu'un mélange de CO2 et d'autres gaz ou un cristal de grenat d'yttrium et d'aluminium YAG, d'une manière spécifique pour le faire osciller d'avant en arrière à l'intérieur du résonateur. Cela produit un faisceau de rayonnement d'excitation.
Lorsque le faisceau entre en contact avec la pièce, son énergie est absorbée et la température du matériau atteint son point de fusion, ce qui permet le soudage.
Les têtes de soudage laser peuvent être classées en deux catégories : les têtes de soudage par conduction thermique et les têtes de soudage par pénétration profonde.
Les têtes de soudage par conduction thermique diffusent la chaleur dans la pièce à souder par transfert thermique, ce qui provoque une fusion uniquement sur la surface de la pièce. surface de soudage. L'intérieur de la pièce n'est pas entièrement pénétré et la vaporisation est minimale. Ce procédé le type de soudage est principalement utilisée pour le soudage de matériaux à faible vitesse et à parois minces.
En revanche, les têtes de soudage à pénétration profonde font non seulement fondre complètement le matériau, mais le font également s'évaporer, ce qui produit une grande quantité de plasma. La grande quantité de chaleur produite crée un trou de serrure à l'extrémité avant du bain de fusion.
Les têtes de soudage à pénétration profonde sont actuellement la méthode de soudage par tête de soudage laser la plus couramment utilisée, car elles sont capables de souder entièrement la pièce avec une grande énergie d'entrée et une vitesse de soudage rapide.
En raison de la petite tache focale produite par la tête laser, la zone affectée par la chaleur pendant le soudage est considérablement réduite par rapport aux méthodes traditionnelles. méthodes de soudage. Dans la plupart des cas, le soudage au laser ne nécessite pas de métal d'apport.
La surface soudée doit avoir un aspect uniforme et lisse, sans pores ni fissures visibles. Le soudage au laser est donc idéal pour les applications où l'aspect de la soudure est un facteur critique. Malgré le petit point focal, le soudage au laser se caractérise par une densité d'énergie élevée du faisceau laser, généralement comprise entre 103 et 108 W/cm2.
Pendant le processus de soudage, le métal est rapidement chauffé et refroidi, ce qui entraîne un important gradient de température autour du bain de fusion. Il en résulte une plus grande résistance de la soudure par rapport au métal de base, mais une plasticité réduite.
Pour améliorer encore la qualité de la soudure, il est possible d'utiliser des technologies de tête de soudage bifocale ou composite.
Ses avantages uniques :
(1) Le soudage au laser permet d'obtenir des produits de haute qualité résistance des souduresLe système de soudage à l'arc permet d'obtenir un rapport d'aspect plus important et des vitesses de soudage plus rapides.
(2) Contrairement aux méthodes de soudage traditionnelles, le soudage au laser ne nécessite pas d'environnement sous vide, ce qui permet le contrôle à distance et l'automatisation grâce à l'utilisation de lentilles et de fibres optiques.
(3) La tête laser a une densité de puissance élevée, ce qui la rend idéale pour le soudage de matériaux difficiles tels que titane et le quartz, et peut souder efficacement des matériaux aux propriétés différentes.
Bien entendu, les têtes soudées au laser présentent également des inconvénients :
(1) Les composants de la tête laser et du système de tête de soudage sont coûteux, ce qui se traduit par un investissement initial et des coûts de maintenance plus élevés que pour les méthodes de soudage traditionnelles, d'où des avantages économiques moindres.
(2) L'efficacité de la tête de soudage laser est généralement faible, allant de 5% à 30%, en raison du faible taux d'absorption des matériaux solides par la tête laser, en particulier après la génération du plasma, car le plasma absorbe le laser.
(3) La faible focalisation de la tête de soudage laser exige une grande précision de l'équipement et le respect de tolérances strictes afin de minimiser les écarts et les erreurs d'usinage.
Avec la généralisation de l'utilisation et de la production commerciale de la tête de soudage laser, le coût de l'équipement de la tête de soudage laser a considérablement diminué.
En outre, les progrès des têtes laser à haute puissance ainsi que le développement et la mise en œuvre de nouvelles techniques de soudage des matériaux composites ont contribué à améliorer l'efficacité de conversion du soudage au laser, qui était auparavant faible.
Dans un avenir proche, il est probable que les têtes de soudage au laser remplaceront progressivement les méthodes de soudage traditionnelles, telles que soudage à l'arc et le soudage par résistance, et sont devenus la principale méthode de soudage industriel.
En tant que fondateur de MachineMFG, j'ai consacré plus d'une décennie de ma carrière à l'industrie métallurgique. Ma vaste expérience m'a permis de devenir un expert dans les domaines de la fabrication de tôles, de l'usinage, de l'ingénierie mécanique et des machines-outils pour les métaux. Je suis constamment en train de réfléchir, de lire et d'écrire sur ces sujets, m'efforçant constamment de rester à la pointe de mon domaine. Laissez mes connaissances et mon expertise être un atout pour votre entreprise.
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