Wozu dient das Laserschweißen?

Einleitung:

Das Laserschweißen ist eine fortschrittliche Hochenergie-Strahlschweißtechnik. Es hat eine hohe Energiedichte der Wärmequelle, eine hohe Schweißgeschwindigkeit und eine geringe Schweißverformung. Der Schweißprozess lässt sich leicht integrieren, automatisieren und flexibel gestalten.
Laserschweißmaschinen sind in der industriellen Verarbeitung weit verbreitet und ersetzen nach und nach die traditionellen Schweißverfahren. Wofür wird das Laserschweißen eingesetzt?

Wozu dient das Laserschweißen?

Derzeit wird die Laserschweißtechnik in vielen Bereichen der Industrie eingesetzt.

1. Neue Energie Batterie

neue Energiebatterie

Es kann zum Schweißen von quadratischen, zylindrischen, Softpack-Batteriezellenverbindungen und Schalenverpackungen verwendet werden. Der Akku wird mit einer Laserbeschriftungsmaschine demontiert.

2. Hardware für Haushaltsgeräte

Es wird häufig in Aluminium, Edelstahl, Eisen, Metall, Kunststoff und anderen Materialien verwendet. Es wird hauptsächlich in Waschmaschinen, Kühlschränken, Klimaanlagen und anderen Haushaltsgeräten verwendet.

3. Autoindustrie

Automobilbranche

Die Lasertechnologie kann zum Laserschneiden und -schweißen von Teilen in der Automobilindustrie eingesetzt werden. So zum Beispiel Zifferblätter, Ventile, Kolbenringe, Zylinderdichtungen, Auspuffrohre, Filter, Airbag-Generatoren usw.

4. Elektronische Ausrüstung

elektronische Geräte

Die Laserbearbeitung ist eine berührungslose Bearbeitungsmethode, bei der keine mechanische Extrusion stattfindet. Sie eignet sich besonders für die Bearbeitung in der Elektronikindustrie, z. B. Laserschweißen und Lasermarkieren von Transformatoren, Glasfasersteckern, Sensoren, Schaltern usw.

5. Schmuckindustrie

Laserschweißgeräte für Schmuck werden hauptsächlich zum Füllen von Löchern, Punktschweißen von Löchern und Reparaturschweißen von Gold- und Silberschmuck verwendet.

6. Formenbau

Aufgrund seiner Feinheit und der geringen Auswirkung auf die Materialien eignet sich das Laserschweißen für den Formenbau und den Präzisionsmaschinenbau. Zum Beispiel für die Präzisionsreparatur von Kunststoffformen, Gummiformen, Stanzformen, Gussformen, Schmiedeformen und Drahtziehwerkzeugen.

Vorteile des Laserschweißens

tragbare Laserschweißmaschine

1. Breite Palette von Anwendungen

Es findet breite Anwendung in der Automobil-, Stahl-, Luft- und Raumfahrt-, Elektronik-, Chemie-, Maschinenbau- und anderen Industrien. Im Vergleich zum traditionellen Schweißen kann das Laserschweißen Materialien und Produkte wie Edelstahl, Aluminiumlegierungen, digitale Produkte usw. schweißen.

2. Hohe Energiedichte

Der Durchmesser des Brennflecks ist nach der Fokussierung des Hochleistungslaserstrahls sehr klein. Die Leistungsdichte ist hoch und beträgt bis zu 105 - 108 W/cm2, was um mehrere Größenordnungen höher ist als beim Lichtbogenschweißen. Es können Materialien mit hoher Härte, hoher Sprödigkeit, hohem Schmelzpunkt und hoher Festigkeit geschweißt werden.

3. Hohe Schweißqualität

Durch den Kleinlocheffekt beim Schweißen kann eine größere Schweißtiefe erreicht werden. Die Schweißnaht hat eine dichte Struktur und hohe Festigkeit.

4. Kleine Materialverformung

Das Laserschweißen hat eine extrem hohe Aufheiz- und Abkühlgeschwindigkeit. Die Kristallisationsgeschwindigkeit ist dutzendfach höher als beim allgemeinen Schmelzschweißen. Die Wärmeeinflusszone ist winzig, die Materialverformung ist gering, und es ist keine Nachbearbeitung erforderlich.

5. Ungleiche Materialien können geschweißt werden

Es kann unterschiedliche oder gleiche metallische Werkstoffe mit hohem Schmelzpunkt, hoher Wärmeleitfähigkeit und großen Unterschieden in den physikalischen Eigenschaften schweißen.

6. Berührungslose Verarbeitung

Es gibt keine Probleme wie z. B. Werkzeugverlust und -austausch, keine Energieeinsparung und keine Umweltverschmutzung.

7. Flexible Schweißverfahren

Der Laserstrahl ist leicht zu führen und kann in verschiedene Richtungen gelenkt werden. Die Energie des Laserstrahls kann präzise gesteuert werden. Und die Bewegungsgeschwindigkeit ist einstellbar. In Kombination mit CAD/CAM oder Robotern kann ein multifunktionales Laserbearbeitungssystem mit schneller Schweißgeschwindigkeit, hoher Effizienz und einfacher Automatisierung entstehen.

Die Entwicklung der Laserschweißtechnik

Mit dem Fortschritt der Zeit entwickelt sich auch die Laserschweißtechnik ständig weiter. Die folgenden Technologien werden dazu beitragen, den Anwendungsbereich zu erweitern und das Niveau der automatischen Steuerung zu verbessern.

1. Fülldraht Laserschweißen

Beim Laserschweißen wird der Schweißdraht im Allgemeinen nicht gefüllt. Der Montagespalt der Schweißnaht ist sehr groß, was in der tatsächlichen Produktion manchmal schwer zu gewährleisten ist. Die Verwendung von Schweißdraht beim Laserschweißen kann die Anforderungen an den Fügespalt erheblich reduzieren. Wenn zum Beispiel für eine Platte aus einer Aluminiumlegierung mit einer Dicke von 2 mm kein Schweißdraht verwendet wird, muss der Spalt zwischen den Platten gleich Null sein, um eine gute Umformung zu erreichen.

2. Laserschweißen mit Strahlrotation

Durch das Drehen des Laserstrahls beim Schweißen können auch die Anforderungen an die Schweißnahtmontage und die Strahlzentrierung erheblich reduziert werden. Wenn beispielsweise 2 mm dicke hochfeste legierte Stahlbleche stumpf gestoßen werden, darf der Spalt zwischen den Nähten von 0,14 mm auf 0,25 mm vergrößert werden, während bei 4 mm dicken Blechen der Spalt von 0,23 mm auf 0,30 mm vergrößert werden darf. Der zulässige Fehler bei der Ausrichtung der Balkenmitte und der Schweißnahtmitte wird von 0,25 mm auf 0,5 mm erhöht.

3. Online-Erkennung und -Kontrolle der Laserschweißqualität

Die Verwendung von Plasmalicht-, Schall- und Ladungssignalen zur Erkennung des Laserschweißprozesses ist in letzter Zeit zu einem wichtigen Forschungsthema im In- und Ausland geworden. Einige Forschungsergebnisse haben das Niveau einer geschlossenen Regelung erreicht.

Schlussfolgerung:

Durch die Fokussierung des Hochenergiestrahls kann beim Laserschweißen ein tiefes Eindringen und schnelles Schweißen erreicht werden. Dies ist bei anderen Schweißverfahren während des Schweißvorgangs nur schwer möglich. Die Praxis hat gezeigt, dass das Laserschweißen in der verarbeitenden Industrie ein breites Anwendungsspektrum hat.

ما هو استخدام اللحام بالليزر؟

مقدمة:

اللحام بالليزر هو تقنية لحام شعاع عالية الطاقة متقدمة. لديها كثافة طاقة عالية لمصدر الحرارة، وسرعة لحام سريعة، وتشوه لحام صغير. عملية اللحام سهلة لتحقيق التكامل والأتمتة والمرونة.
تستخدم آلات اللحام بالليزر على نطاق واسع في المعالجة الصناعية وتحل تدريجياً محل طرق اللحام التقليدية. إذن ما هو استخدام اللحام بالليزر؟

ما هو استخدام اللحام بالليزر؟

في الوقت الحاضر، يتم استخدام تكنولوجيا اللحام بالليزر على نطاق واسع في مختلف مجالات الصناعة.

1. بطارية الطاقة الجديدة

neue Energiebatterie

يمكن تطبيقه على وصلات خلايا البطارية المربعة والأسطوانية واللينة ولحام تغليف الغلاف. يتم تفكيك حزمة بطارية الطاقة باستخدام آلة وضع العلامات بالليزر.

2. أجهزة الأجهزة المنزلية

يستخدم على نطاق واسع في الألومنيوم والفولاذ المقاوم للصدأ والحديد والمعادن والبلاستيك وغيرها من المواد. يتم استخدامه بشكل رئيسي في الغسالات والثلاجات ومكيفات الهواء وغيرها من صناعات أجهزة الأجهزة المنزلية.

3. صناعة السيارات

Automobilbranche

يمكن استخدام تكنولوجيا الليزر في قطع ولحام الأجزاء بالليزر في صناعة السيارات. مثل أقراص السيارات، والصمامات، وحلقات المكبس، وحشيات الأسطوانة، وأنابيب العادم، والمرشحات، ومولدات الوسائد الهوائية للسيارات، وما إلى ذلك.

4. المعدات الإلكترونية

elektronische Geräte

المعالجة بالليزر هي طريقة معالجة غير متصلة ولا تنتج قذفًا ميكانيكيًا. إنها مناسبة بشكل خاص للمعالجة في صناعة الإلكترونيات، مثل اللحام بالليزر ووضع العلامات بالليزر على المحولات وموصلات الألياف الضوئية وأجهزة الاستشعار والمفاتيح وما إلى ذلك.

5. صناعة المجوهرات

تستخدم آلات لحام المجوهرات بالليزر بشكل أساسي لملء الثقوب واللحام البقعي للثقوب وإصلاح لحام المجوهرات الذهبية والفضية.

6. صناعة القوالب

نظرًا لدقته وتأثيره البسيط على المواد، فإن اللحام بالليزر يناسب صناعات تصنيع الآلات عالية الدقة والعفن. مثل الإصلاح الدقيق للقوالب البلاستيكية، والقوالب المطاطية، وقوالب الختم، وقوالب الصب، وقوالب الحدادة، وقوالب سحب الأسلاك.

مميزات اللحام بالليزر

tragbare Laserschweißmaschine

1. مجموعة واسعة من التطبيقات

لقد تم استخدامه على نطاق واسع في السيارات والصلب والفضاء والإلكترونيات والكيماويات والآلات وغيرها من الصناعات. بالمقارنة مع اللحام التقليدي، يمكن لحام الليزر لحام المواد والمنتجات مثل الفولاذ المقاوم للصدأ وسبائك الألومنيوم والمنتجات الرقمية وما إلى ذلك.

2. كثافة طاقة عالية

يكون قطر النقطة البؤرية صغيرًا جدًا بعد تركيز شعاع الليزر عالي الطاقة. كثافة الطاقة عالية، تصل إلى 105 - 108 وات/سم2، وهي أعلى بعدة مرات من اللحام القوسي. يمكنها لحام صلابة عالية، وهشاشة عالية، ونقطة انصهار عالية، ومواد عالية القوة.

3. جودة لحام عالية

يمكن الحصول على عمق لحام أكبر من خلال تأثير الثقب الصغير أثناء اللحام. يتميز خط اللحام ببنية كثيفة وقوة عالية.

4. تشوه المواد الصغيرة

يتميز اللحام بالليزر بسرعات تسخين وتبريد عالية للغاية. سرعة تبلورها أعلى بعشرات المرات من سرعة اللحام بالصهر العام. المتأثرة بالحرارة صغيرة، وتشوه المادة صغير، ولا يتطلب أي معالجة لاحقة.

5. يمكن لحام المواد المختلفة

يمكنها لحام مواد معدنية مختلفة أو متشابهة مع نقاط انصهار عالية، وموصلية حرارية عالية، واختلافات كبيرة في الخواص الفيزيائية.

6. معالجة عدم الاتصال

لا توجد مشاكل مثل فقدان الأدوات واستبدالها وتوفير الطاقة وعدم التلوث.

7. طرق اللحام المرنة

من السهل توجيه شعاع الليزر ويمكن تحويله في اتجاهات مختلفة. يمكن التحكم بدقة في طاقة شعاع الليزر. وسرعة الحركة قابلة للتعديل. مع CAD/CAM أو الروبوتات، يمكن أن يشكل نظام معالجة ليزر متعدد الوظائف مع سرعة لحام سريعة، وكفاءة عالية، وأتمتة سهلة.

تطور تقنيات اللحام بالليزر

مع تقدم العصر، تتطور تكنولوجيا اللحام بالليزر باستمرار. ستساعد التقنيات التالية في توسيع نطاق التطبيق وتحسين مستوى التحكم الآلي.

1. تعبئة سلك اللحام بالليزر

اللحام بالليزر بشكل عام لا يملأ سلك اللحام. فجوة تجميع اللحام عالية جدًا، وهو أمر يصعب أحيانًا ضمانه في الإنتاج الفعلي. إن استخدام اللحام بالليزر لسلك الحشو يمكن أن يقلل بشكل كبير من متطلبات فجوة التجميع. على سبيل المثال، إذا لم يتم استخدام سلك حشو للوحة سبائك الألومنيوم بسمك 2 مم، يجب أن تكون الفجوة بين الألواح صفر للحصول على تشكيل جيد.

2. لحام الليزر بدوران الشعاع

يمكن أن يؤدي تدوير شعاع الليزر للحام أيضًا إلى تقليل متطلبات تجميع اللحام وتمركز الشعاع بشكل كبير. على سبيل المثال، عندما تكون صفائح الفولاذ السبائكي القوة بسمك 2 مم متصلة بشكل تناكبي، يُسمح للفجوة بين الطبقات بالزيادة من 0.14 مم إلى 0.25 مم، بينما بالنسبة للألواح بسمك 4 مم، يُسمح بزيادة الفجوة من 0.23 مم إلى 0.30 ملم. يتم زيادة الخطأ المسموح به في محاذاة مركز الحزمة ومركز اللحام من 0.25 مم إلى 0.5 مم.

3. كشف ومراقبة جودة اللحام بالليزر عبر الإنترنت

أصبح استخدام ضوء البلازما والصوت وإشارات الشحن للكشف عن عملية اللحام بالليزر مؤخرًا موضوعًا بحثيًا ساخنًا في الداخل والخارج. وصلت بعض نتائج الأبحاث إلى مستوى التحكم في الحلقة المغلقة.

خاتمة:

بفضل طريقة تركيز شعاع الطاقة العالية، يمكن أن يحقق اللحام بالليزر اختراقًا عميقًا ولحامًا سريعًا. يصعب تحقيق ذلك في عمليات اللحام الأخرى أثناء عملية اللحام. لقد أثبتت الممارسة أن اللحام بالليزر لديه مجموعة واسعة من التطبيقات في صناعة المعالجة.

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