1. Kas nosaka metināšanas ātrumu
Lāzermetināšanas ātrums nav viens skaitlis. Tas ir atkarīgs no pieciem mijiedarbīgiem elementiem:
Lāzera jauda un režīms. Lielāka jauda un nepārtraukta viļņa režīms parasti nodrošina ātrāku pārvietošanos nekā mazjaudas vai impulsu mikro{1}}metināšana.
Materiāls un biezums. Blīviem vai ļoti atstarojošiem sakausējumiem, piemēram, alumīnijam un vara, parasti ir nepieciešams lēnāks ātrums nekā oglekļa tēraudam tādā pašā biezumā. Biezākām sekcijām ir nepieciešams vairāk enerģijas uz garuma vienību.
Savienojumu dizains un{0}}pielāgošana. Autogēnā lāzermetināšana dod priekšroku šaurām spraugām. Jo taisnāks un labāk-piegults savienojums, jo ātrāk varēsiet skriet bez defektiem.
Stara kvalitāte un fokusa pozīcija. Neliels, stabils fokuss locītavas plaknē koncentrē enerģiju un atbalsta lielāku ātrumu.
Aizsarggāze un palīggāze. Pareiza gāzes izvēle un plūsma uzlabo kausējuma izmešanu un virsmas kvalitāti, nodrošinot lielāku ātrumu bez oksidēšanās.
2. Tipiski ātruma diapazoni ar šķiedru lāzermetināšanu
Tālāk norādītie skaitļi ir reprezentatīvi diapazoni nepārtraukta viļņa šķiedru lāzeriem ar labu piemērotību{0}}un atbilstošu ekranējumu. Faktiskie rezultāti ir atkarīgi no jaudas, optikas, savienojuma ģeometrijas un kvalitātes mērķiem.
Plāna loksne no 0,2 līdz 1,0 mm
– Nerūsējošais vai oglekļa tērauds: apmēram 5 līdz 15 m minūtē ar 1 līdz 3 kW.
– Alumīnija sakausējumi: aptuveni 3 līdz 10 m minūtē ar 2 līdz 4 kW augstākas atstarošanas dēļ.
– Impulsu mikro{0}}metināšana elektronikai vai medicīniskajām daļām: parasti mazāk nekā 1 m minūtē, jo prioritāte ir precizitāte, nevis ātrums.
Vidējais biezums no 1 līdz 3 mm
– Nerūsējošais un oglekļa tērauds: aptuveni 1 līdz 5 m minūtē ar 2 līdz 6 kW.
– Alumīnijs: aptuveni 0,8 līdz 3 m minūtē ar 3 līdz 6 kW.
Bieza plāksne no 4 līdz 6 mm un vairāk
– Tērauds pie 4 līdz 6 mm: aptuveni 0,5 līdz 2 m minūtē ar 4 līdz 8 kW atslēgas cauruma režīmā.
– Sekcijas virs 6 mm: aptuveni 0,2 līdz 1,0 m minūtē ar 6 līdz 12 kW atkarībā no savienojuma piekļuves un kvalitātes prasībām.
Mode piezīme
– Vadīšanas režīms (seklāks kausējums bez pilna atslēgas cauruma) nodrošina izcilu kosmētiku, bet ar mazāku maksimālo ātrumu noteiktai iespiešanās spējai.
– Keyhole režīms nodrošina dziļu iespiešanos lielā ātrumā, ja tiek saglabāta stabilitāte.
3. Efektivitāte salīdzinājumā ar tradicionālo metināšanu
Ātrums un cikla laiks
– Salīdzinot ar TIG: lāzera metināšana parasti ir 2 līdz 10 reizes ātrāka salīdzināmiem savienojumiem un biezumiem, jo tā koncentrē enerģiju un neprasa pildvielas nogulsnēšanos.
– Pret MIG: lāzers bieži darbojas 1,5 līdz 5 reizes ātrāk uz plānām un vidējām loksnēm nepārtrauktām šuvēm. Ļoti biezām filejas šuvēm ar lielām atstarpēm augsta-nogulsnēšanās MIG var būt konkurētspējīga.
Siltuma padeve un kropļojumi
– Lāzers izmanto mazāku kopējo siltuma padevi uz garuma vienību, nodrošinot mazāku siltuma-ietekmēto zonu, mazāku izkropļojumu un mazāku iztaisnošanas vai pārstrādes darbību skaitu.
Pēc{0}}apstrāde
– Šauras šuves un tīras virsmas samazina vai novērš slīpēšanu un pulēšanu, saīsinot pakārtotā cikla laiku.
Darbaspēks un automatizācija
– Lāzeri ir viegli integrējami ar CNC vai robotiem, nodrošinot nepārtrauktu darbību ar augstu atkārtojamību un mazāku operatora iejaukšanos.
Palīgmateriāli un enerģija
– Autogēnai lāzermetināšanai daudzos gadījumos nav nepieciešama pildviela, plūsma vai liels aizsarggāzes daudzums, tādējādi samazinot izejvielu patēriņu.
– Mūsdienu šķiedru lāzeriem ir augsta elektriskā efektivitāte, tāpēc, optimizējot parametrus, enerģija uz labu daļu bieži vien ir mazāka.
Kvalitāte un raža
– Tālās gaismas stabilitāte un slēgtā-cilpas jaudas kontrole var uzlabot pirmās-pārejas jaudu, vēl vairāk palielinot efektīvo caurlaidspēju.
4. Kad vēl var dot priekšroku tradicionālajiem procesiem
– Lielas spraugas, slikta saderība-vai ļoti biezas šuves var dot priekšroku MIG ar augstu nogulsnēšanas ātrumu vai daudzkārtu TIG.
– Materiāliem vai pārklājumiem, kam nepieciešama atstarpes izlīdzināšana vai mitrināšana, kas pārsniedz to, ko spēj nodrošināt autogēnais lāzers, var būt nepieciešama pildvada vai hibrīda lāzera -loka metināšana.
– Zemāks kapitāla budžets un ļoti mazi ražošanas apjomi var padarīt tradicionālās metodes praktiskākas, neskatoties uz lēnāku ātrumu.
5. Praktiski soļi, lai maksimāli palielinātu lāzermetināšanas ātrumu un efektivitāti
– Saskaņojiet lāzera jaudu un fokusa pozīciju ar savienojuma dziļumu; turiet fokusa plakni nedaudz zem augšējās virsmas, lai nodrošinātu stabilu atslēgas caurumu metināšanu.
– Uzturiet objektīva un aizsargloga tīrību, lai saglabātu stara kvalitāti.
– Kontroles savienojuma sprauga; uz plānas loksnes saglabājiet atstarpes, kas parasti ir zem 0,1 mm, lai nodrošinātu vienmērīgu iespiešanos lielā ātrumā.
– Izvēlieties aizsarggāzi un rūpīgi plūstiet; slāpeklis vai argons nerūsējošajam tēraudam, hēlija maisījumi sarežģītām siltuma vadīšanas vai kosmētikas vajadzībām.
– Optimizējiet ceļa plānošanu, ievediet-ievadiet un izvadiet-un izmantojiet staru kūļa svārstības vai svārstības, ja nepieciešams, lai izturētu nelielas spraugas, nezaudējot ātrumu.
– Apstipriniet parametrus, izmantojot īsus{0}}eksperimentu-izmēģinājumus pirms mērogošanas līdz ražošanai.
Secinājums
Lāzermetināšana uz plānām loksnēm ar nepārtraukta viļņa šķiedru lāzeriem var darboties no mazāk nekā 1 m minūtē precīzas impulsa mikro-metināšanas gadījumā līdz vairāk nekā 10 m minūtē. Salīdzinot ar TIG un MIG, tas parasti nodrošina daudz lielāku pārvietošanās ātrumu, mazāku siltuma padevi, mazāku pēcapstrādi un izcilu automatizācijas potenciālu. Izvēloties pareizo režīmu, optiku, gāzi un stiprinājumus, ražotāji var pārvērst nominālo ātrumu reālā produktivitātē, vienlaikus saglabājot augstu metināšanas kvalitāti.
-- Rayther Laser Lyra Zhang
https://www.raytherlasercutter.com/laser-metināšanas-machine/laser-welder-welding-machine.html