Co je svařování laserovým paprskem?
Svařování laserovým paprskem (LBW) označuje svařovací techniku, která se používá ke spojování kovových dílů nebo termoplastů pomocí laseru. Laserový paprsek generuje koncentrovaný zdroj tepla, který pomáhá při vytváření hlubokých, úzkých svarů s vysokou rychlostí svařování.
Svařování laserovým paprskem se běžně používá v automobilovém průmyslu pro několik velkoobjemových aplikací využívajících automatizaci. Je primárně založen na penetračním nebo klíčovém dírovém svařování.
Jak funguje svařovací stroj s laserovým paprskem?
Laserový svařovací stroj je dodáván s vysokou hustotou výkonu řádově 1 MW / cm2. V důsledku toho vytváří LBW malé tepelně ovlivněné zóny s velmi vysokou rychlostí chlazení a ohřevu. Velikost laserového bodu se obvykle pohybuje od 0.2 mm do 13 mm. Pro účely svařování jsou obecně výhodné menší velikosti. Hloubka průniku během svařování je přímo úměrná dodávané energii. Umístění ohniska také hraje roli při určování hloubky průniku: průnik je maximální, když ohnisko leží pod povrchem vzorku.
Použitý laserový paprsek může být kontinuální nebo pulzní v závislosti na použití svařovacího systému. Pro svařování tenkých materiálů, jako jsou žiletky, se dává přednost použití milisekundových pulzů. Pro svařování na hlubokém povrchu se obecně používají kontinuální laserové systémy. LBW je víceúčelová technika, která umožňuje svařovat materiály, jako jsou uhlíkové oceli, nerezová ocel, titan, HSLA oceli a hliník.
Jaké jsou výhody svařování laserovým paprskem (LBW) oproti svařování elektronovým paprskem (EBW)?
- Svařování elektronovým paprskem (EBW) vyžaduje pro provoz úplné vakuum. Vytvoření úplného vakua může být obtížné, takže se upřednostňuje použití svařování laserovým paprskem (LBW) (které funguje také ve vzduchu).
- Proces svařování laserovým paprskem (LBW) lze snadno automatizovat pomocí robotických strojů.
- X-paprsky nelze generovat v procesu svařování laserovým paprskem (LBW).
- Svařování laserovým paprskem (LBW) poskytuje lepší kvalitu svařování ve srovnání se svařováním elektronovým paprskem (EBW).
Jaká jsou zařízení potřebná pro svařování laserovým paprskem?
lasery (Zesilovač světla pomocí vynucené emise záření):
Obecně se pro svařování laserovým paprskem (LBW) používají polovodičové lasery, jako jsou rubínové lasery a Nd: YAG lasery a plynové lasery.
Polovodičové lasery produkují laserové paprsky s vlnovými délkami v rozmezí 1 mikrometr. Nd: YAG lasery lze vyrobit tak, aby fungovaly ve dvou různých režimech: pulzním a kontinuálním. Lasery Nd: YAG hrají důležitou roli v řadě výrobních účelů, jako je leptání, gravírování, vylepšování kovových povrchů, značení kovů a plastů a svařování a řezání oceli nebo slitin nebo polovodičů. Lasery Nd: YAG jsou zásadní pro provádění několika procesů, jako je leptání, vylepšení povrchů kovů, gravírování, značení kovů a plastů a řezání / svařování oceli nebo polovodičů.
Plynové lasery zahrnují použití nízkonapěťových a vysokonapěťových zdrojů energie pro dodávání potřebné energie k excitaci plynné směsi (helium nebo neon nebo oxid uhličitý) jako nosné médium. Oxid uhličitý nebo CO2 lasery jsou schopné poskytovat vysoce výkonné kontinuální laserové paprsky. Proto se používá pro svařování a řezání materiálů, jako jsou slitiny, kovy nebo sklo. Oxid uhličitý nebo CO2 výstupní vlnová délka laseru závisí na typu izotopu přítomného v CO2 molekula. U těžších izotopů je výstupní vlnová délka delší.
V dnešní době jsou lasery na bázi optických vláken, které poskytují vysokovýkonné kontinuální laserové paprsky, považovány za účinné pro několik průmyslových aplikací, jako je svařování (zejména robotické průmyslové svařování) a řezání materiálů, jako je polymer nebo kov nebo sklo. Laser na bázi optických vláken je poměrně kompaktnější než laser v pevné fázi nebo plynový (se stejným výkonem) a generuje vysoce kvalitní laserový paprsek s omezenou difrakcí.
Automatizace a výroba podporovaná počítačem (CAM):
Zpočátku se svařování laserovým paprskem provádělo ručně bez zásahu počítače. V dnešní době však s několika vyvinutými technologiemi svařování laserovým paprskem podporují počítače. Počítačem podporovaná výroba (CAM) zahrnuje programované nastavení laserů, které pracují automaticky. To zlepšilo kvalitu výroby a umožnilo hromadné použití při nižších nákladech.
Co je vzdálené svařování laserovým paprskem?
Ve svařovacích strojích s laserovým paprskem laserové výstupy tradičně sledovaly šev obvykle pomocí robotů. V poslední době se však dálkové svařování paprskem stalo populárnějším. U této techniky se laserový paprsek pohybuje podél švu pomocí laserového skeneru. Tato metoda nevyžaduje robotické rameno sledující šev. Dálkové laserové svařování zajišťuje přesnější svařování při vyšší rychlosti.
Chcete-li se dozvědět více o laserech na oxid uhličitý, které se používají při svařování laserovým paprskem, navštivte stránku https://techiescience.com/carbon-dioxide-laser/ a pro návštěvu Nd: YAG laserem https://techiescience.com/ndyag-laser/
Také čtení:
- Laserové vrtání
- Laserový mikrofon
- Laser
- Laserové chlazení
- Laserové nanášení kovů
- Vláknové lasery
- Laserové čištění
- Laserové leptání
- Laserová fyzika
- Excimerový laser
Ahoj, jsem Sanchari Chakraborty. Vystudoval jsem elektroniku.
Vždy rád zkoumám nové vynálezy v oblasti elektroniky.
Jsem horlivý student, v současné době investuji do oblasti aplikované optiky a fotoniky. Jsem také aktivním členem SPIE (Mezinárodní společnost pro optiku a fotoniku) a OSI (Optical Society of India). Moje články jsou zaměřeny na přiblížení kvalitních vědeckých výzkumných témat jednoduchým, ale informativním způsobem. Věda se vyvíjí od nepaměti. Takže se snažím nahlédnout do evoluce a představit ji čtenářům.
Pojďme se připojit
