Sudarea cu laser: tehnologii, tipuri, avantaje și aplicații
Există mai multe tipuri de tehnici și aplicații de sudare, inclusiv sudura MIG, TIG, electrozi și sârmă cu miez flux. Avem multe resurse și articole care discută despre aceste procese de sudare. Astăzi, vom prezenta procesul de sudare cu laser, principiul său de funcționare, tipuri, avantaje și aplicații.
Ce este sudarea cu laser
Sudarea cu laser (lumină amplificată prin emisia stimulată de radiație) este un proces de sudare prin fuziune care utilizează un fascicul laser focalizat pentru a îmbina metale sau termoplastice. Este cel mai avansat tip de sudare folosit într-o varietate de industrii, de la echipamente aerospațiale și medicale până la fabricarea de bijuterii fine și multe altele.
Care este principiul tehnologiei de sudare cu laser?
În procesul de sudare cu laser, un fascicul de lumină foarte concentrat este focalizat pe cavitățile dintre materialele de îmbinat. Un fascicul laser puternic topește și topește materialele de la cusăturile lor într-o sudură. Cu o astfel de sursă de căldură foarte concentrată, sudarea cu laser a materialelor subțiri poate fi finalizată la viteze mari. În materialele mai groase, sudarea cu laser poate produce suduri adânci și înguste.
Există două tipuri de sudare cu laser:
Sudura termica
În sudarea termică, fasciculul laser încălzește suprafața materialului deasupra punctului de topire al materialului. Acest proces este utilizat pentru a produce suduri care nu necesită o rezistență mare a sudurii. Acest tip de sudare se poate face folosind lasere de putere redusa mai mici de 500W. Sudarea termoconductoare produce suduri netede și frumoase.
Sudarea în gaura cheii
În sudarea prin gaura cheii, fasciculul laser încălzește suprafața materialului până la punctul de vaporizare și pătrunde adânc în material. Acest lucru creează o gaură a cheii care conține plasmă. Temperatura crește la peste 10,000K. Acest tip de sudare se poate face folosind lasere de mare putere peste 105W/mm2.
Avantajele sudării cu laser
Sudarea cu laser este versatilă și poate fi combinată cu sudarea cu arc pentru a forma sudarea cu arc cu laser hibrid. Sudul rezultat combină avantajele sudării cu laser și sudării cu arc. Sudurile au, de asemenea, suduri cu penetrare adâncă, crescând toleranțele pentru asamblarea sudurii. Efectele nedorite, cum ar fi porii interni și fisurarea, sunt, de asemenea, reduse.
În comparație cu procesele tradiționale de sudare, sudarea cu fascicul laser are următoarele avantaje:
Mai puține calorii
Raza laser foarte concentrată este focalizată pe o zonă mai mică, rezultând o zonă afectată de căldură (HAZ) mai mică. În comparație cu sudarea convențională, operațiunile de sudare cu laser necesită intrare la temperatură scăzută.
Timpi de sudare mai scurti
Deși investiția inițială este mai mare, procesul s-a dovedit a fi mai rentabil decât sudarea tradițională. Acest lucru se datorează faptului că sudarea cu laser oferă viteze de procesare mai rapide, ceea ce îmbunătățește randamentul și timpii de răspuns.
Reduceți riscul de deformare termică
Deoarece procesul implică un aport scăzut de căldură, există mai puțin stres termic. Fasciculul focalizat topește doar o mică zonă a metalului, minimizând stresul indus de căldură și deformarea în interiorul piesei de prelucrat.
Precizie mare
Raza laser poate fi controlată și focalizată pe o zonă mică. Acest lucru va îmbunătăți precizia de sudare a componentelor. Dimensiunea personalizabilă a îmbinării de lipit o face ideală pentru metale delicate sau subțiri.
Aplicații de sudare cu laser
Sudarea cu laser are avantajele de înaltă precizie, timp scurt de procesare, toleranțe largi ale materialelor și calitate constantă a sudurii, făcând-o potrivită pentru o gamă largă de aplicații.
Unele zone în care se poate aplica sudarea cu laser includ:
industria auto
Sudarea cu laser oferă o funcționare fără scule, fără a fi necesară schimbarea capetelor de sudură, ceea ce o face ideală pentru industria auto.
structura de otel
Tehnologia laser este utilizată în industria structurilor din oțel deoarece crește productivitatea și accelerează ciclurile de producție. Sudarea cu laser face posibilă prelucrarea tablelor groase de metal la viteze mari în limitele de toleranță ridicate.
industria construcţiilor navale
În industria construcțiilor navale, sudarea cu laser poate fi utilizată pentru a produce șuruburi și cârme de comandă și antrenare cu precizie ridicată și toleranțe necesare. Acest lucru va reduce consumul de combustibil al navei și va crește viteza navei.
fabricarea de scule
Precizia ridicată a sistemelor de sudare cu laser le face potrivite pentru fabricarea de scule. Această tehnologie oferă soluții pentru fabricarea de scule de turnare, ștanțare și turnare de înaltă precizie.
Tehnologia de sudare cu laser folosește un fascicul laser ca sursă de căldură foarte concentrată pentru a îmbina materialele. Raza laser aplicată încălzește și topește marginile materialului, formând o sudură. Sudarea cu laser are avantajele de înaltă precizie, viteză rapidă de sudare, timp scurt de procesare, toleranță largă a materialului și calitate constantă a sudurii. Este potrivit pentru o gamă largă de aplicații și este adesea folosit pentru sudarea de înaltă precizie.
