Boks Kracht Berekenaar & Formule (Online & Gratis)
Heb je je ooit afgevraagd hoe je kunt zorgen voor een succesvol metaalstempelproject? In deze blogpost duiken we in de kritieke factoren die uw stempelproces kunnen maken of breken....
Stel je een lastechniek voor die precisie, minimale thermische vervorming en hoge snelheid biedt. Laserlassen biedt deze voordelen en zorgt voor een revolutie in de productie-industrie. Dit artikel gaat in op de fundamentele principes van laserlassen, de voordelen en beperkingen en de soorten materialen die het meest geschikt zijn voor dit proces. Aan het eind zul je begrijpen hoe laserlassen de efficiëntie en kwaliteit in verschillende toepassingen kan verbeteren. Duik in de materie en ontdek de belangrijkste aspecten en transformatieve mogelijkheden van deze geavanceerde lastechnologie.
(1) Een klein verwerkingsbereik kan een betere controle over de energie-input bieden, wat leidt tot minder thermische stress, een kleiner warmte beïnvloede zoneen kleinere thermische vervorming.
(2) Lasnaden die smal en glad zijn vereisen minder of helemaal geen nabewerkingen.
(3) De snelle koelsnelheid en fijne lasstructuur resulteren in uitstekende prestaties van de gelaste verbinding.
(4) Het proces heeft een hoge verwerkingssnelheid en een korte werkcyclus.
(5) Microlassen en langeafstandstransmissie kunnen worden uitgevoerd zonder vacuümapparaat, waardoor het ideaal is voor automatische massaproductie.
(6) Laserlassen is eenvoudig te integreren met andere verwerkingsmethoden, zoals buigen, ponsen en assemblage, en is zeer geschikt voor automatische productie.
(7) Het productieproces is eenvoudig onder controle te houden, omdat het sensorsysteem het proces in realtime bewaakt om het volgende te garanderen laskwaliteit.
(8) Laserlassen vereist geen contact met het werkstuk, waardoor contactspanning wordt vermeden.
Hoewel laserlassen veel voordelen heeft en een veelbelovende lasmethode is, heeft het ook bepaalde beperkingen.
(1) De lasdikte is beperkt en is voornamelijk geschikt voor dunne materialen.
(2) Het werkstuk moet zeer nauwkeurig worden opgespannen en de speling moet tot een minimum worden beperkt. Hiervoor zijn vaak precisielasinrichtingen nodig, die relatief duur kunnen zijn.
(3) Nauwkeurige positionering is cruciaal en de programmeervereisten zijn relatief hoog.
(4) Het lassen van materialen met een hoog reflectievermogen en hoge thermische geleidbaarheid, zoals aluminium- en koperlegeringen, kan een uitdaging zijn.
(5) Snelle stolling van de las kan leiden tot gasretentie en poreusheid en brosheid tot gevolg hebben.
(6) De apparatuur is duur en voor kleine batchproductie of productie met complexe positionering en processen is de kosteneffectiviteit mogelijk niet optimaal.
Laser diep penetratielassen vereist dat de laserstraal een hoge energiedichtheid heeft, meestal meer dan 10 kW/mm2. Dit resulteert niet alleen in het smelten van het metaal, maar ook in de vorming van metaaldamp.
De druk die ontstaat door de gegenereerde metaaldamp in het smeltbad zorgt ervoor dat het vloeibare metaal wordt verdrongen. Terwijl het metaal blijft smelten en de metaaldamp afneemt, wordt er een smal en fijn metaaldampgat gevormd.
Het gat wordt omgeven door het vloeibare gesmolten metaal en als de laserstraal naar voren beweegt, beweegt het gat mee. Het vloeibare metaal achter het gat blijft stollen en vormt zo de las.
1. Sleutelgat
2. Gesmolten metaal
3. Lassen
4. Laserstraal
5. Lasrichting
6. Metalen stoom
7. Werkstuk
De laserlassen wordt gekenmerkt door zijn smalle en dunne vorm en de diepte-breedteverhouding kan zelfs 10:1 bereiken.
De laserstraal wordt langs de rand van het materiaal gericht, waardoor het gesmolten materiaal smelt en stolt en een las wordt gevormd. De diepte van de las kan variëren van bijna nul tot een millimeter en de dikte van het materiaal is meestal niet meer dan 3 mm en meestal minder dan 2 mm.
1. Gesmolten materiaal
2. Lassen
3. Laserstraal
4. Lasrichting
5. Werkstuk
Solid-state laserwarmte geleidingslassen wordt voornamelijk gebruikt voor het lassen van de hoeken van dunne platen, zoals batterijhulzen, pacemakerhulzen en sommige bekledingen van gereedschapsmachines. Deze lasmethode resulteert in een gladde en schone hoeklas die geen verdere bewerking nodig heeft.
Ronde
Overlappend lassen
Krimplassen
Over het algemeen is koolstofstaal goed geschikt voor laserlassen en de kwaliteit van de las is afhankelijk van het niveau van de aanwezige onzuiverheden. Hoge concentraties zwavel en fosfor kunnen leiden tot lasscheurenwaardoor laserlassen ongeschikt is voor materialen met een hoog gehalte aan deze elementen.
Zowel midden- en hoogkoolstofstaal als gewone gelegeerde staalsoorten kunnen effectief gelast worden met laser, maar voorverwarming en nabehandeling zijn nodig om de spanning te verlichten en scheurvorming te voorkomen.
Over het algemeen is laser lassen van roestvrij staal is het eenvoudiger om verbindingen van hoge kwaliteit te maken in vergelijking met conventionele lasmethoden.
Roestvrij staal met een laag warmtegeleidingsvermogen is beter geschikt om een diepe en smalle laspenetratie te bereiken.
Roestvast staal kan worden onderverdeeld in vier hoofdcategorieën: ferritisch roestvast staal (dat kan leiden tot verbrossing van de verbinding), austenitisch roestvast staal (gevoelig voor warmscheuren), martensitisch roestvast staal (dat bekend staat om zijn slechte hechting), austenitisch roestvast staal (gevoelig voor warmscheuren) en martensitisch roestvast staal (bekend om zijn slechte hechting). lasbaarheid) en duplex roestvast staal (dat gevoelig kan zijn voor verbrossing in de door lassen beïnvloede zone).
De hoge reflectiviteit en thermische geleidbaarheid van oppervlakken van aluminiumlegeringen bemoeilijken het laserlassen.
Voor laserlassen van zeer reactieve materialen wordt de energiedrempelprestatie meer uitgesproken.
De laseigenschappen van verschillende series en kwaliteiten van aluminiumlegeringen variëren.
Aluminium lassen van legeringen moeilijkheden:
Aluminium heeft een sterk oxidatievermogen en is gevoelig voor oxidatie in de lucht en tijdens het lassen. Het resulterende aluminiumoxide heeft een hoog smeltpunt en is zeer stabiel.
Het verwijderen van de oxidelaag is een uitdaging en heeft een aanzienlijk aandeel, waardoor het moeilijk te scheiden is van het oppervlak. Dit kan leiden tot defecten zoals slakinsluiting, onvolledige versmelting en onvolledige penetratie.
De oxidelaag op het oppervlak van aluminium kan ook een aanzienlijke hoeveelheid water adsorberen, wat leidt tot de vorming van poriën in de las.
Er worden hoge eisen gesteld aan de reinheid van het werkstuk.
Aluminium heeft een hogere thermische geleidbaarheid en specifieke warmtecapaciteit.
Om effectief aluminium lassenwordt aanbevolen om energiebronnen met een hoge concentratie en kracht te gebruiken. Daarnaast kan voorverwarming soms worden gebruikt als procesmaatregel.
Over het algemeen is het benodigde laservermogen relatief groot.
Aluminium heeft een grote lineaire uitzettingscoëfficiënt en ondervindt een aanzienlijke volumekrimp tijdens het stollen, wat leidt tot hoge vervorming en spanning in het lasstuk. Dit kan leiden tot krimpholten, krimpporeusheid, thermische scheurvorming en hoge spanningen in de las. inwendige spanning.
Aluminium heeft een sterk vermogen om licht en warmte te reflecteren.
Er is geen merkbare verandering in kleur tijdens de vast-vloeistof transformatie, waardoor het moeilijk te beoordelen is tijdens de lasproces.
Aluminium met een hoge temperatuur heeft een lage sterkte en heeft moeite om het smeltbad te ondersteunen, waardoor het vatbaar is voor doorlassen.
De laser die voor het lassen wordt gebruikt, moet bestand zijn tegen hoge reflectie.
Poriënvorming komt vaak voor bij het lassen van aluminium. Aluminium en aluminiumlegeringen kunnen een aanzienlijke hoeveelheid waterstof in vloeibare toestand oplossen, maar bijna geen waterstof in vaste toestand.
Tijdens het stollen en snel afkoelen van het lasbad kan de waterstof niet op tijd ontsnappen, wat leidt tot de vorming van waterstofporiën.
Er worden hoge eisen gesteld aan de reinheid van het werkstuk, inclusief het drogen van het werkstuk en de omgeving.
De verdamping en verbranding van legeringselementen tijdens het lassen kan leiden tot een afname van de lasprestaties.
Het lasproces van spiegelkoper is vergelijkbaar met dat van aluminiumlegering, maar spiegelkoper heeft een sterker reflecterend vermogen.
De meest gebruikte kwaliteiten in de industrie zijn T1, T2 en T3, die een opvallend paars uiterlijk hebben en daarom ook wel rood koper worden genoemd.
Gemakkelijk gegenereerd lasdefecten:
Gebruik beschermgas voor lassen om het laseffect te beschermen:
Sommige lasprocessen vereisen het gebruik van een beschermgas voor lassen om een dunne beschermlaag over het lasoppervlak te vormen. Deze laag helpt voorkomen dat de omgevingslucht de las aantast.
Het belangrijkste doel van het beschermgas is voorkomen dat het gesmolten metaal reageert met zuurstof, waterdamp of koolstofdioxide uit de lucht.
Gangbare beschermgassen zijn helium, argon, stikstof of een mengsel van gassen. Het type gas dat gebruikt wordt, wordt meestal bepaald door het materiaal dat gelast wordt.
Het beschermgas wordt via een beschermende gaspijp of via de armatuur zelf naar het lasoppervlak geleid.
Houd er rekening mee dat het gebruik van beschermgas voor het lassen van driedimensionale onderdelen de robotbeweging moeilijker kan maken.
Voorafgaand aan het lassen is het essentieel om de lasspecificaties duidelijk te definiëren, die meestal de sterkte van de las omvatten (zoals vereisten voor inbranding, poriecontrole, scheurcontrole, enz.), uiterlijk (inclusief vlakheid van de las, oxidatieniveau, diepte-breedteverhouding, enz.
Kwaliteitsinspectie:
Het doel van elke kwaliteitsinspectie is om te controleren of de prestaties van het werkstuk voldoen aan de gebruikseisen.
Voor lassen concentreert de kwaliteitsnorm voor laserlassen zich voornamelijk op de las en de warmte-beïnvloede zone die tijdens het lassen wordt geproduceerd.
Lassen moeten voldoen aan de volgende twee recente kwaliteitseisen:
De lasprocedurespecificatie bevat ook enkele andere lasnormen en lasdefecten.
De volgende afbeelding toont verschillende lasdefecten:
Kwaliteitsdefecten van lassen
Typische inwendige lasdefecten:
Onvolledige fusie: te grote lasnaadspleet
Luchtgat: een kleine hoeveelheid lucht of luchtbellen die zich in de las heeft gemengd; scheur: aan het oppervlak of de binnenkant van de las
Kwaliteitsdefecten in overlapverbindingen
Ongelijke lasvorm: bijvoorbeeld microscheurtjes veroorzaakt door het instorten van lassen
Splash van gesmolten metaal: Er worden putjes gevormd op het lasoppervlak door de "explosie" van gesmolten metaal, waardoor de lassterkte en vormt zelfs poriën
Inzakking van het lasoppervlak en indrukking van de lasbodem: het effectieve spanningsgebied van de las verminderen en de lassterkte verlagen
Scheefstand: bij stompe lassen leidt een verkeerde uitlijning tot een vermindering van het effectieve lasoppervlak
Boogkrater: het effectieve spanningsgebied van de las verminderen
Oxidatie: de oxidatieweerstand van roestvrij staal verminderen
Spetter: Spattende voorwerpen vallen op het las- of werkstukoppervlak, verminderen de oppervlaktekwaliteit en verhogen de nabehandeling
Lasvervorming veroorzaakt door warmte-inbreng: Tijdens het lasproces wordt de hitte binnen de las overgedragen op het werkstuk rond de las, wat resulteert in een kleine hoeveelheid vervorming. Als een werkstuk een groot aantal lassen moet hebben, moet de lasvolgorde redelijk worden gekozen.
Voor koolstofstaal en roestvrij staal:
Als oprichter van MachineMFG heb ik meer dan tien jaar van mijn carrière gewijd aan de metaalbewerkingsindustrie. Door mijn uitgebreide ervaring ben ik een expert geworden op het gebied van plaatbewerking, verspaning, werktuigbouwkunde en gereedschapsmachines voor metalen. Ik denk, lees en schrijf voortdurend over deze onderwerpen en streef er voortdurend naar om voorop te blijven lopen in mijn vakgebied. Laat mijn kennis en expertise een aanwinst zijn voor uw bedrijf.
NL 
EN 
ES 
FR 
RU 
DE 
PT 