Lazer Kaynak Kafası: Kaynak Kalıplarını, Dikişleri ve Artıları/Eksileri Anlama

Lazer kafa teknolojisi

Uygulama lazer kafası İmalat sanayinde teknoloji, çeşitli ülkelerde bir araştırma konusudur.

Endüstriyel gelişimde yüksek verimlilik, çevre koruma ve otomasyona yönelik artan taleple birlikte, lazer kafa teknolojisinin kullanımı imalat endüstrisinin çeşitli alanlarında hızla yaygınlaşmaktadır.

Bu temel ile lazer kaynak kafası teknolojisi, lazer kafası uygulamasının çok önemli bir yönü haline gelmektedir.

Lazer kaynak kafası, lazer kafa işleme teknolojisi uygulamasının önemli bir parçasıdır ve 21. yüzyıl için en umut verici kaynak kafası teknolojisi olarak kabul edilir.

Avrupa ve Amerika ülkeleri zaten tamamen entegre olmuş durumda lazer kaynağı geçen yüzyılın sonundan bu yana endüstriyel üretime yönelmiştir.

Endüstriyel üretim gelişmeye devam ettikçe, verimli, esnek ve çevre dostu işleme teknolojileri giderek daha fazla tercih edilecektir.

Lazer kaynak kafası, yüksek enerjili bir ışın odaklama modu kullanır ve bu sayede derin nüfuziyet kaynağı ve hızlı kaynak gibi geleneksel kaynak işlemleriyle elde edilmesi zor olan diğer formlar.

Ayrıca, lazer kaynak kafası ekipmanı son derece esnektir ve seri üretimin yüksek otomasyonuna olanak tanıyan olgun gerçek zamanlı çevrimiçi algılama teknolojisine sahiptir.

Şu anda, birçok lazer kaynak kafası üretim hattı endüstriyel üretimde uygulanmış ve işleme endüstrisinde yaygın olarak kullanıldığı kanıtlanmıştır.

Genel olarak, lazer kaynak kafaları geleneksel kaynak kafaları ile aynı uygulamalarda performans gösterebilir, ancak daha yüksek kalite ve daha hızlı işleme verimliliği ile.

Kaynak işlemi lazer kafa teknolojisi kullanarak

Lazer kaynak kafası, lazer kafasının ışıma enerjisini kullanan bir kaynak yöntemidir.

Çalışma prensibi, lazer kafasının aktif ortamının uyarılmasını içerir, örneğin CO₂ ve diğer gazlar veya bir YAG itriyum alüminyum granat kristali, rezonatör içinde ileri geri salınım yapmasını sağlamak için belirli bir şekilde. Bu, bir uyarma radyasyon ışını üretir.

Işın iş parçası ile temas ettiğinde, enerjisi emilir ve malzemenin sıcaklığının erime noktasına ulaşmasına neden olarak kaynağın gerçekleşmesini sağlar.

1. Lazer kaynak kafası kaynak modu

Lazer kaynak kafaları iki tipte sınıflandırılabilir: ısı iletimli kaynak kafaları ve derin nüfuziyetli kaynak kafaları.

Isı iletimli kaynak kafaları, ısı transferi yoluyla ısıyı iş parçasına yayar ve erimenin yalnızca kaynak yüzeyi. İş parçasının iç kısmına tam olarak nüfuz edilmez ve minimum buharlaşma olur. Bu kaynak türü kafa esas olarak düşük hızlı, ince duvarlı malzemelerin kaynağı için kullanılır.

Öte yandan, derin nüfuziyetli kaynak kafaları malzemeyi tamamen eritmekle kalmaz, aynı zamanda buharlaşmasına neden olarak büyük miktarda plazma oluşturur. Üretilen büyük miktarda ısı, erimiş havuzun ön ucunda bir anahtar deliği oluşturur.

Derin nüfuziyetli kaynak kafaları, büyük bir giriş enerjisi ve hızlı kaynak hızı ile iş parçasını tamamen kaynaklayabildikleri için şu anda en yaygın kullanılan lazer kaynak kafası kaynak yöntemidir.

2. Lazer kaynaklı kafaların şekli, yapısı ve performansı

Lazer kafası tarafından üretilen küçük odak noktası nedeniyle, kaynak sırasında ısıdan etkilenen bölge geleneksel lazer kafalarına kıyasla önemli ölçüde daha küçüktür. kaynak yöntemleri̇. Çoğu durumda, lazer kaynağı dolgu metali gerektirmez.

Kaynaklı yüzey, görünür gözenekler veya çatlaklar olmaksızın düzgün ve pürüzsüz bir görünüme sahip olmalıdır. Bu, lazer kaynağını kaynak görünümünün kritik bir faktör olduğu uygulamalar için ideal hale getirir. Küçük odak noktasına rağmen lazer kaynağı, genellikle 103-108 W/cm2 arasında değişen yüksek lazer ışını enerji yoğunluğu ile karakterize edilir.

Kaynak işlemi sırasında metal hızla ısıtılır ve soğutulur, bu da erimiş havuz etrafında büyük bir sıcaklık gradyanına neden olur. Bu, ana metale kıyasla daha yüksek bir kaynak mukavemeti ile sonuçlanır, ancak plastisite azalır.

Kaynak kalitesini daha da iyileştirmek için çift odaklı veya kompozit kaynak kafası teknolojileri kullanılabilir.

3. Lazer kaynaklı kafaların avantajları ve dezavantajları

Benzersiz avantajları:

(1) Lazer kaynağı yüksek kalitede sonuç verir kaynak mukavemetidaha büyük bir en-boy oranı ve daha yüksek kaynak hızları elde etme kabiliyetine sahiptir.

(2) Geleneksel kaynak yöntemlerinin aksine, lazer kaynağı vakum ortamı gerektirmez, bu da lensler ve optik fiberler kullanılarak uzaktan kontrol ve otomasyona olanak sağlar.

(3) Lazer kafası yüksek güç yoğunluğuna sahiptir, bu da onu aşağıdaki gibi zorlu malzemelerin kaynağı için ideal hale getirir titanyum ve kuvars gibi farklı özelliklere sahip malzemeleri etkili bir şekilde kaynaklayabilir.

Elbette lazer kaynaklı kafaların da dezavantajları vardır:

(1) Lazer kafası ve kaynak kafası sisteminin bileşenleri maliyetlidir, bu da geleneksel kaynak yöntemlerine kıyasla daha yüksek bir ilk yatırım ve bakım maliyetine yol açarak daha düşük ekonomik faydalar sağlar.

(2) Lazer kaynak kafasının verimliliği, özellikle plazma üretildikten sonra, plazma lazeri emdiğinden, katı malzemelerin lazer kafası tarafından düşük emilim oranı nedeniyle tipik olarak 5% ila 30% arasında değişen düşüktür.

(3) Lazer kaynak kafasının küçük odağı, ekipmanda yüksek hassasiyet gerektirir ve sapmayı ve işleme hatasını en aza indirmek için sıkı toleranslara sıkı sıkıya bağlı kalmayı gerektirir.

Sonuç

Lazer kaynak kafası daha yaygın olarak kullanıldıkça ve ticari olarak üretildikçe, lazer kafası ekipmanının maliyeti önemli ölçüde azalmıştır.

Ayrıca, yüksek güçlü lazer kafalarının geliştirilmesi ve yeni kompozit kaynak tekniklerinin geliştirilmesi ve uygulanması, lazer kaynağının daha önce düşük olan dönüşüm verimliliğinin iyileştirilmesine yardımcı olmuştur.

Yakın gelecekte, lazer kaynak kafalarının kademeli olarak aşağıdaki gibi geleneksel kaynak yöntemlerinin yerini alması muhtemeldir ark kaynağı ve direnç kaynağı ile birlikte endüstriyel kaynakta birincil yöntem haline gelmiştir.