Все, что вам нужно знать о лазерной сварке

Последнее обновление: 2024-07-18 Автор 4 Min Читать
Преимущества и недостатки лазерной сварки: насколько она сильна?

Преимущества и недостатки лазерной сварки: сильна ли она?

В сварочной отрасли лазерная сварка считается прочным и сложным методом соединения. Она использует высококонцентрированные световые лучи, называемые лазерами. На целевой поверхности материала лазерный луч создает интенсивное тепло в точке контакта и заставляет материал плавиться и образовывать прочную связь по мере его охлаждения и затвердевания.

Лазерная сварка имеет как свои преимущества, так и недостатки. Сравнивая другие сварочные процессы, такие как MIG или TIG, лазерная сварка прочнее. Сегодня мы узнаем о лазерной сварке, ее сильных и слабых сторонах, удобстве использования и т. д. В этой статье мы также сравним лазерную сварку с несколькими методами сварки.

Итак, давайте окунемся в мир лазерной сварки.

Что такое лазерная сварка?

Лазерная сварка — это метод сварки, который использует сфокусированные лазерные лучи высокой температуры для расплавления поверхности металла. Расплавленные части затем соединяются и затвердевают после охлаждения. Как и любое другое лазерное оборудование, лазерные сварочные аппараты также используют некоторые специфические элементы лазеров, включая твердотельные лазеры, газовые лазеры (CO2 лазеры) и диодные лазеры.

Высокое качество сварки с минимальными деформациями и зоной нагрева делает его хорошим выбором для широкого спектра сварочных проектов.

Существуют и другие сварочные процессы, такие как дуговая сварка металлическим электродом в среде защитного газа (GMAW/MIG), дуговая сварка вольфрамовым электродом в среде защитного газа (GTAW/TIG), дуговая сварка металлическим электродом в среде защитного газа (Stick), дуговая сварка порошковой проволокой, дуговая сварка под флюсом, точечная контактная сварка и электронно-лучевая сварка.

Лазерная сварка является наиболее практичной и универсальной из всех.

Лазерная сварка

Как это работает?

Лазерная сварка использует высококонцентрированные сфокусированные лазерные лучи для нагрева поверхности металла до расплавления. После соединения деталей их оставляют для охлаждения до тех пор, пока они не приобретут твердость.

Информация для пользователя приводится ниже пошагово.

1. Генерация луча: Процесс сварки начинается с генерации мощного лазерного луча. Различные типы лазеров, такие как твердотельные лазеры, газовые лазеры (например, CO2 лазеры) или диодные лазеры могут использоваться в зависимости от требований применения.

2. Фокусировка луча: Затем лазерный луч направляется в сфокусированную точку с помощью зеркал и линз. Эффективность нагрева и плавления материалов во многом зависит от точности фокусировки и температуры.

3. Подготовка материала: Перед началом процесса сварки необходимо подготовить материал. Это включает очистку, зажим и обработку поверхности.

4. Процесс сварки: Фокусировка лазерных лучей на подготовленной поверхности материала. Направленная точка поверхности плавится концентрированным теплом лазера.

5. Формирование сварного шва: Расплавленные материалы сплавляются и образуют прочное соединение. Для повышения прочности соединения и заполнения зазоров могут использоваться дополнительные фильтры.

6. Охлаждение и затвердевание: После завершения сварки расплавленные материалы быстро охлаждаются и затвердевают, образуя прочную связь между соединяемыми поверхностями. Для минимизации искажений очень важен правильный контроль охлаждения.

7. Проверка после сварки: проверьте качество и целостность сварки. В зависимости от отделки сварки могут потребоваться дополнительные процессы отделки, такие как шлифовка, полировка или нанесение покрытия.

Прочна ли лазерная сварка?

Да, лазерная сварка считается прочным и надежным методом сварки. Причины, по которым лазерная сварка является прочным процессом сварки, приведены ниже.

Точность и контроль

Точный контроль параметров сварки, таких как мощность, скорость и фокусировка, позволяет поддерживать постоянство свойств сварки и материала. Это приводит к прочным сварным соединениям.

Минимальная зона термического влияния (ЗТВ)

Концентрированные лучи обеспечивают минимальную зону термического влияния. Это снижает термическую деформацию, остаточные напряжения и ослабление материала. Следовательно, механические свойства сварного соединения часто превосходят те, которые достигаются при использовании других методов сварки.

Глубокое проникновение

Лазерная сварка позволяет достичь глубокого проникновения с высоким соотношением сторон. Сварка толстых материалов становится более доступной для этого. Она повышает структурную целостность соединения.

Высокая плотность энергии

Высокая плотность энергии обеспечивает эффективное плавление и сплавление материалов. Это приводит к прочной металлургической связи. Высокая плотность энергии также позволяет сваривать сталь и цветные сплавы.

Бесконтактный процесс

Лазерная сварка сводит к минимуму физическую деформацию и загрязнение свариваемых материалов, поскольку является бесконтактным методом сварки.

Плюсы и минусы

Лазерная сварка — универсальный и полезный процесс для широкого спектра сварочных работ. Тем не менее, иногда она не обеспечивает необходимого результата по сравнению с другими методами сварки. Давайте рассмотрим сильные и слабые стороны лазерной сварки бок о бок.

ПлюсыМинусы
Обеспечивает высокоточную и контролируемую сварку, идеально подходит для сложных и деликатных деталей.Первоначальные инвестиции в оборудование для лазерной сварки относительно высоки по сравнению с традиционными методами сварки.
Может сваривать широкий спектр материалов, включая металлы, пластики и разнородные материалы.Может не подходить для очень толстых материалов или материалов с сильно отражающими поверхностями, которые могут отражать или рассеивать лазерный луч.
Уменьшает термическую деформацию и повреждение материала, сохраняя механические свойства окружающего материала.Прямая видимость лазерного луча ограничивает его применение в сварных соединениях, которые труднодоступны или имеют сложную геометрию.
Возможность высокоскоростной сварки, что повышает производительность и сокращает время производства.
Позволяет получать прочные сварные швы на толстых материалах с высоким соотношением сторон, часто за один проход.
Легко интегрируется в автоматизированные производственные системы, повышая эффективность и согласованность

Как преодолеть ограничения лазерной сварки!

Лазерная сварка может быть прекрасной возможностью, если ее правильно использовать. Да, она имеет определенные ограничения, но вы можете преодолеть большинство из них. Итак, как это сделать?

Высокая стоимость оборудования

• Проведите тщательный анализ затрат и выгод. Рассмотрите долгосрочную экономию от повышения производительности.

• Изучите варианты финансирования или лизинга.

• Начните с минимальных инвестиций в машину. Постепенно увеличивайте инвестиции.

Материальные ограничения

• Используйте покрытия или поверхностную обработку на отражающих материалах. Это увеличит поглощение лазера и уменьшит проблемы с отражением.

• Оптимизируйте параметры лазера для лучшего соответствия свойствам и толщине материала.

• Сочетайте лазерную сварку с другими методами сварки (например, MIG или TIG).

Ограниченная совместная доступность

• Использование роботизированных рук и автоматизированных систем обеспечит доступ к труднодоступным суставам.

• Разработка индивидуальных приспособлений и кондукторов.

• Используйте многокоординатные лазерные сварочные системы

Кроме того, постепенное внедрение существующих продуктов, проведение оценки совместимости и запуск пилотных проектов могут повысить эффективность машины и заметно снизить ограничения.

Ручной лазерный сварочный пистолет

Лазерная сварка против MIG

ОсобенностиЛазерная сваркаMIG
Источник теплаЛазерный лучЭлектрическая дуга
ТочностьОчень высокоУмеренная
Зона термического влиянияМинимальныебольше
Скорость сваркиВысокийОт умеренного до низкого
ПроникновениеГлубокий, часто однопроходныйХорошо, может потребоваться несколько проходов
Совместимость материаловШирокий ассортимент, включая трудносвариваемыеШирокий спектр, распространенные металлы
брызгатьОт минимального до нулевогоОбразует брызги
Стоимость оборудованияВысокийОпустите
Требование навыковТребуется высокая специализированная подготовкаУмеренный, легче усваивается
Совместная доступностьТребуется прямая видимостьБолее гибкий
автоматизацияЛегко автоматизируетсяМенее легко автоматизировать
БезопасностьЗначительные опасности от мощных лазеровТребует мер предосторожности, но в целом безопаснее

Лазерная сварка против TIG

аспектыЛазерная сваркаСварка ВИГ
Точность и контрольЧрезвычайно высокая точность, идеально подходит для сложных и автоматизированных процессовВысокая точность с ручным управлением, идеально подходит для детальных и высококачественных сварных швов.
Зона термического влияния (ЗТВ)Минимальная зона термического влияния, уменьшающая термическую деформацию и сохраняющая свойства материалаМинимизирует зону термического влияния, но не так эффективно, как лазерная сварка
СкоростьВысокоскоростная сварка повышает производительностьБолее низкая скорость сварки снижает производительность
ГибкостьПодходит для широкого спектра материалов, включая металлы, пластики и разнородные материалы.Отлично подходит для различных металлов, особенно цветных, но менее универсален для пластика.
Требование навыковТребует специальной подготовки и опытаТребуются значительные навыки и опыт для достижения наилучших результатов.
ЦенаВысокая первоначальная стоимость оборудованияУмеренная стоимость оборудования, выше, чем у некоторых других методов
Процесс подачи заявкиИдеально подходит для высокоточного, автоматизированного и крупносерийного производства.Лучше всего подходит для высококачественной сварки и ручного управления, например, в аэрокосмической, автомобильной промышленности и художественной металлообработке.

Лазерная резка поликарбоната: безопасно или нет?

2024-05-10 Предыдущее сообщение

Лазерная очистка VS Пескоструйная очистка VS Струйная очистка сухим льдом

2024-05-27 Следующий пост

Дальнейшее чтение

12 самых популярных сварочных аппаратов 2025
2025-02-06 10 Min Read

12 самых популярных сварочных аппаратов 2025

Узнайте 12 самых популярных сварочных аппаратов 2025 at STYLECNC с MIG, TIG, AC, DC, SAW, CO2 Газовые, лазерные, плазменные, стыковые, точечные, под давлением, дуговые сварщики с защитой от дуговой сварки и дуговые электроды.

Лазерная сварка против плазменно-дуговой сварки
2024-11-29 5 Min Read

Лазерная сварка против плазменно-дуговой сварки

Лазерная сварка и плазменная сварка являются самыми популярными решениями для сварки металлов в мире. В чем разница между ними? Давайте начнем сравнивать лазерную сварку и плазменно-дуговую сварку.

Руководство по системе лазерной микрообработки
2023-08-25 4 Min Read

Руководство по системе лазерной микрообработки

Система лазерной микрообработки — это тип технологии лазерной обработки (ЛОБ) для глобального производства с лазерной резкой, лазерной маркировкой, лазерной сваркой, лазерной гравировкой, лазерной обработкой поверхности и лазерной 3D печать.

Импульсный лазер против непрерывного лазера для очистки и сварки
2023-08-25 6 Min Read

Импульсный лазер против непрерывного лазера для очистки и сварки

В чем разница между лазером непрерывной волны и импульсным лазером для очистки и сварки? Давайте сравним импульсный лазер и лазер непрерывной волны для металлических соединений, удаления ржавчины, снятия краски и удаления покрытия.

Что такое волоконный лазер? Оптика, характеристики, типы, применение, стоимость
2023-08-25 5 Min Read

Что такое волоконный лазер? Оптика, характеристики, типы, применение, стоимость

Из этой статьи вы узнаете определение, характеристики, принципы, типы, оптику, стоимость волоконных лазеров, а также способы их использования при резке, гравировке, маркировке, сварке и очистке.

Что такое сверхбыстрый лазер?
2023-08-25 8 Min Read

Что такое сверхбыстрый лазер?

Хотите узнать больше о сверхбыстрых лазерах для резки, гравировки, маркировки и сварки? Ознакомьтесь с этим руководством, чтобы узнать определение сверхбыстрого лазера, типы, компоненты, области применения, плюсы и минусы.

Опубликовать свой отзыв

Рейтинг от 1 до 5 звезд

Поделитесь своими мыслями и чувствами с другими

Нажмите, чтобы изменить капчу