Soldadura láser VS Soldadura TIG

Introducción:

Do you want to know the differences between TIG VS laser welding? TIG and laser welding are techniques utilized to join two materials and metals. Although both welding techniques show efficacy, they have unique merits and demerits. This post of laser welding vs tig welding will explore two categories of welders: ARC (TIG) welders and laser welders. We will contrast and compare the two methods and determine what kind of welder is most suitable for you.

What is Laser Welding?

what is laser welding

The laser beam melts and fuses the materials at the connection in laser welding. A concentrated and coherent beam of light, a laser beam, produces high temperatures and power.

Types of Laser Welding

Laser welding uses different lasers, including gas, solid-state, and fiber lasers.

Solid-State Lasers

People use solid-state lasers when joining glasses and yttrium aluminum garnet (YAG) materials. You can produce significant spot welds alongside deep spot and seam welds.

Fiber Lasers

Fiber lasers are multipurpose in that they can weld thin and dense materials. Compared to other laser varieties, they are inexpensive while still producing spot welding of high quality.

Gas Lasers

Gas lasers produce concentrated light using a mix of gases like carbon dioxide, helium, or sodium. We use a low-current, high-voltage power source to “excite” the gas mixture. In automotive, keyhole welding operations use gas lasers. It fabricates transmission parts and car bodies.

Modes of Laser Welding

Two distinct modes of laser welding exist heat conduction welding and keyhole welding.

Keyhole Welding

The laser beam goes deep into the metal by heating it until it turns into vapor on the surface. This creates a “keyhole” in which the metal retains a plasma-like state at temperatures higher than 10,000K. You need a laser greater than 105W per millimeter squared to fuse keyholes.
The selected mode will depend on the power density across the beam that strikes the workpiece. Additionally, this aspect will influence how the laser beam interacts with the material having welding.

Heat Conduction Welding

To simplify, we can say: “Heat the metal’s surface without making it completely evaporate. You can achieve this by using a temperature higher than its melting point. A seamless and pristine weld is the result.
Welding applications use heat conduction welding without the need for high weld strength. We use a low-power laser, less than 500W, during heat conduction welding.

What is TIG Welding?

what is tig welding

In TIG welding, the welder produces a weld using an electric discharge. TIG represents tungsten inert gas. People used to refer to the components of the welding system.
Connecting the electrode and the workpiece via a tungsten electrode produces an electric discharge. People use argon as an inert gas to protect the arc and weld reservoir from atmospheric contamination. People use a thin wire or filler metal to incorporate substance into the joint.

Types of TIG Welding

TIG welding utilizes three distinct types of arc start: scratch start, lift start, and HF start.

Scratch Start (SC)

Welders apply the scratch start method to welding machines of the transformer variety, which is more traditional.

HF Start

This starting method enables arc formation without manipulating the weld surface with the tungsten. If tungsten contamination of the weld is possible, this may be an essential characteristic.

Lift Start

This is a more frequent occurrence with inverter welding devices. The control circuit senses when the tungsten touches, lifts off the welding surface and starts the arc.

Modes of TIG Welding

TIG welding works in various ways. We group these ways based on understanding how the power supply in the welding machine creates an electric discharge. This discharge occurs between the electrodes and materials. A primary distinction between TIG welding is between direct current and alternating current.

1. Direct Current

Direct current is an electrical current that drives in only one direction. It has a voltage that remains either positive or negative. The current in batteries depicts direct current. Low-voltage devices, including cell phones and remote controls, can detect direct currents.

  • Positive Polarity:

A direct current established with a positive electrode leads to greater penetration.

  • Negative Polarity:

A negative electrode in DC welding speeds up the process by melting metal faster, leading to deeper deposition rates.

TIG welding is a standard method for all metals except magnetic alloys such as magnesium and aluminum. If a magnetic field interacts with the current during welding, the welding arc may not follow the correct path. This can influence the quality of the weld. The welding arc cannot generate enough heat to overcome the magnetic forces. The welding arc cannot produce enough heat to overcome the magnetic forces.

2. Alternating Current

A voltage that reverses in polarity results from AC, which refers to electricity that changes direction. High-voltage devices, including household appliances and electrical outlets, predict alternating currents.
An alternating current switches direction 60 times per second or at least 120 times every second. Reversed polarity enables extensive penetration welds in TIG welding. Additionally, the arc has no net deflection because its current and magnetic field change direction within a second.

Laser Welding VS TIG Welding: What Is the Difference

Here is the comparison between laser welding VS TIG welding. The following are some examples:

tig vs laser welding

Velocidad

Laser welding is faster than TIG welding, reaching speeds of several meters per minute. Laser welding is more rapid than TIG welding. It requires greater manual control and skill.

Flexibility

TIG welding is more flexible than laser welding. It can weld different metals and plastics. It can also weld materials with different thicknesses and melting points. TIG welding is also capable of joining difficult-to-reach areas and complex shapes.
Laser welding is less adaptable than TIG welding. It increased the workpiece preparation and alignment required. The materials’ surface conditions, absorption, and thermal conductivity can also impact laser welding.

Quality

Laser welding produces welds of superior quality while eliminating heat-affected zones and distortion. Precision control allows laser welding to make seamless, deep, and narrow welds. TIG welding can also produce welds of superior quality, strength, and aesthetic appeal. TIG welding may result in more heat-affected areas and deformations than laser welding.

Cost

Laser welding is more expensive than TIG welding. It needs special equipment and ongoing maintenance. Furthermore, TIG welding uses less energy than laser welding. Welding with TIG requires less equipment and maintenance, which reduces its cost compared to laser welding. Additionally, TIG welding is more energy-efficient than laser welding.

Automation

In comparing TIG VS laser welding, another main factor difference is automation. Laser welding is better for automation than TIG welding. It works well with robots and other automated systems. This integration allows for improved efficiency and accuracy. Furthermore, a single machine can integrate laser welding with engraving or cutting. Laser welding is more suitable for automation than TIG welding. Moreover, it needs more human intervention and expertise.

Now, you understand the difference between laser VS TIG welding. Let’s dive into both welding method types and modes to see which is better.

Laser Welder VS TIG: Which One Is Better?

Laser welding is a popular choice for manufacturing. It has more advantages over traditional methods like TIG welding. TIG welds create broader and less precise heat-affected zones compared to laser welds. This leads to reduced deformation and distortion in the final product. Moreover, laser welding is more rapid than TIG welding, which can speed up your manufacturing operation.
Precise laser welds constitute an extra benefit. This is because the laser beam can concentrate on the intended area. This lowers the chance of damage to the nearby area. It allows welding to proceed without concern for delicate parts.
Additionally, laser welding applies to a wide range of materials. This includes glass as well as plastics and metals. However, people limit TIG welding to metal. Additionally, it is a rapid procedure.
This results in the potential for decreased production times and cost savings. Additionally, it is finer than alternative techniques because it lacks extra components or gas.

Summarize: Laser Welding VS TIG Welding

TIG and laser welding are two distinct techniques used to join two materials. Although both methods are useful, their merits and demerits are contingent upon the specific context and demands.
Laser welding is faster, better quality, and more automated than TIG welding but is more expensive and less flexible. Laser welding is quicker, better, and less automated than TIG welding, which is cheaper and more flexible.
Thus, the type, thickness of the materials, joint dimensions, shape, operator’s skill, safety, equipment cost, maintenance, speed, and precision of the process all influence the selection of the welding technique. To pick the correct welding method, understand the difference in TIG welding vs laser welding.

مقارنة اللحام بالليزر مقابل لحام TIG

مقدمة:

هل تريد معرفة الفروق بين اللحام بالليزر TIG VS؟ TIG واللحام بالليزر هما من التقنيات المستخدمة لربط مادتين ومعادن. على الرغم من أن كلا تقنيات اللحام تظهر فعاليتها، إلا أن لهما مزايا وعيوب فريدة من نوعها. سوف يستكشف هذا المنشور الخاص باللحام بالليزر مقابل اللحام بـ tig فئتين من اللحام: لحام ARC (TIG) وعامل اللحام بالليزر. سنقوم بمقارنة الطريقتين ومقارنتهما وتحديد نوع ماكينة اللحام الأكثر ملاءمة لك.

ما هو اللحام بالليزر؟

what is laser welding

يقوم شعاع الليزر بإذابة ودمج المواد عند الوصلة في اللحام بالليزر. ينتج شعاع الضوء المركز والمتماسك، شعاع الليزر، درجات حرارة وطاقة عالية.

أنواع اللحام بالليزر

يستخدم اللحام بالليزر أنواعًا مختلفة من الليزر، بما في ذلك ليزر الغاز والحالة الصلبة وليزر الألياف.

ليزر الحالة الصلبة

يستخدم الناس أشعة الليزر ذات الحالة الصلبة عند ربط الزجاج ومواد عقيق الألومنيوم والإيتريوم (YAG). يمكنك إنتاج لحامات نقطية كبيرة جنبًا إلى جنب مع اللحامات العميقة واللحامات.

ليزر الألياف

تعتبر ليزرات الألياف متعددة الأغراض حيث يمكنها لحام مواد رقيقة وكثيفة. بالمقارنة مع أنواع الليزر الأخرى، فهي غير مكلفة بينما لا تزال تنتج لحام نقطي بجودة عالية.

ليزر الغاز

تنتج أشعة الليزر الغازية ضوءًا مركّزًا باستخدام مزيج من الغازات مثل ثاني أكسيد الكربون أو الهيليوم أو الصوديوم. نستخدم مصدر طاقة منخفض التيار وعالي الجهد “لإثارة” خليط الغاز. في السيارات، تستخدم عمليات لحام ثقب المفتاح أشعة الليزر الغازية. يقوم بتصنيع أجزاء ناقل الحركة وأجسام السيارات.

طرق اللحام بالليزر

يوجد وضعان متميزان للحام بالليزر: اللحام بالتوصيل الحراري واللحام بثقب المفتاح.

لحام ثقب المفتاح

يخترق شعاع الليزر المعدن عن طريق تسخينه حتى يتحول إلى بخار على السطح. يؤدي هذا إلى إنشاء “ثقب المفتاح” حيث يحتفظ المعدن بحالة تشبه البلازما عند درجات حرارة أعلى من 10000 كلفن. أنت بحاجة إلى ليزر بقوة أكبر من 105 واط لكل ملليمتر مربع لدمج ثقوب المفاتيح.
سيعتمد الوضع المحدد على كثافة الطاقة عبر الشعاع الذي يضرب قطعة العمل. بالإضافة إلى ذلك، سيؤثر هذا الجانب على كيفية تفاعل شعاع الليزر مع المادة التي يتم لحامها.

لحام التوصيل الحراري

للتبسيط، يمكننا أن نقول: “قم بتسخين سطح المعدن دون جعله يتبخر تمامًا. يمكنك تحقيق ذلك باستخدام درجة حرارة أعلى من نقطة انصهاره. والنتيجة هي لحام سلس ونظيف.
تستخدم تطبيقات اللحام اللحام بالتوصيل الحراري دون الحاجة إلى قوة لحام عالية. نحن نستخدم ليزر منخفض الطاقة، أقل من 500 واط، أثناء اللحام بالتوصيل الحراري.

ما هو لحام TIG؟

what is tig welding

في لحام TIG، يقوم اللحام بإنتاج اللحام باستخدام التفريغ الكهربائي. يمثل TIG غاز التنغستن الخامل. اعتاد الناس على الإشارة إلى مكونات نظام اللحام.
يؤدي توصيل القطب وقطعة العمل عبر قطب كهربائي من التنجستن إلى حدوث تفريغ كهربائي. يستخدم الناس الأرجون كغاز خامل لحماية القوس وخزان اللحام من التلوث الجوي. يستخدم الأشخاص سلكًا رفيعًا أو معدن حشو لدمج المادة في المفصل.

أنواع لحام TIG

يستخدم لحام TIG ثلاثة أنواع متميزة من بداية القوس: بداية الصفر، وبدء الرفع، وبدء التردد العالي.

بداية الصفر (SC)

يطبق اللحام طريقة البدء بالخدش على آلات اللحام من نوع المحولات، وهي أكثر تقليدية.

بداية التردد العالي

تتيح طريقة البدء هذه تكوين القوس دون التلاعب بسطح اللحام بالتنغستن. إذا كان تلوث اللحام بالتنغستن ممكنًا، فقد تكون هذه خاصية أساسية.

بداية الرفع

وهذا أمر شائع أكثر مع أجهزة اللحام العاكس. تستشعر دائرة التحكم عندما يلمس التنغستن، وترفع سطح اللحام وتبدأ القوس.

طرق لحام TIG

يعمل لحام TIG بطرق مختلفة. نقوم بتجميع هذه الطرق بناءً على فهم كيفية قيام مصدر الطاقة في آلة اللحام بإنشاء تفريغ كهربائي. يحدث هذا التفريغ بين الأقطاب الكهربائية والمواد. الفرق الأساسي بين لحام TIG هو بين التيار المباشر والتيار المتردد.

1. التيار المباشر

التيار المباشر هو تيار كهربائي يتحرك في اتجاه واحد فقط. لديه الجهد الذي يبقى إما إيجابيا أو سلبيا. التيار في البطاريات يصور التيار المباشر. يمكن للأجهزة ذات الجهد المنخفض، بما في ذلك الهواتف المحمولة وأجهزة التحكم عن بعد، اكتشاف التيارات المباشرة.

قطبية إيجابية:

يؤدي التيار المباشر الذي تم إنشاؤه باستخدام قطب كهربائي إيجابي إلى زيادة الاختراق.

قطبية سلبية:

يعمل القطب السالب في اللحام بالتيار المستمر على تسريع العملية عن طريق صهر المعدن بشكل أسرع، مما يؤدي إلى معدلات ترسيب أعمق.

يعد لحام TIG طريقة قياسية لجميع المعادن باستثناء السبائك المغناطيسية مثل المغنيسيوم والألومنيوم. إذا تفاعل المجال المغناطيسي مع التيار أثناء اللحام، فقد لا يتبع قوس اللحام المسار الصحيح. هذا يمكن أن يؤثر على جودة اللحام. لا يمكن لقوس اللحام توليد حرارة كافية للتغلب على القوى المغناطيسية. لا يمكن لقوس اللحام أن ينتج حرارة كافية للتغلب على القوى المغناطيسية.

2. التيار المتردد

الجهد الذي ينعكس في القطبية ينتج عن التيار المتردد، والذي يشير إلى الكهرباء التي تغير اتجاهها. تتنبأ الأجهزة ذات الجهد العالي، بما في ذلك الأجهزة المنزلية والمنافذ الكهربائية، بالتيارات المتناوبة.
يقوم التيار المتردد بتغيير اتجاهه 60 مرة في الثانية أو على الأقل 120 مرة في الثانية. تتيح القطبية المعكوسة لحامات اختراق واسعة النطاق في لحام TIG. بالإضافة إلى ذلك، لا يحتوي القوس على انحراف صافي لأن تياره ومجاله المغناطيسي يغيران اتجاههما خلال ثانية واحدة.

اللحام بالليزر واللحام TIG: ما الفرق؟

هنا المقارنة بين اللحام بالليزر واللحام TIG. وفيما يلي بعض الأمثلة على ذلك:

tig vs laser welding

سرعة

يعتبر اللحام بالليزر أسرع من اللحام بـ TIG حيث تصل سرعته إلى عدة أمتار في الدقيقة. اللحام بالليزر أسرع من اللحام بـ TIG. يتطلب قدرًا أكبر من التحكم اليدوي والمهارة.

المرونة

يعتبر لحام TIG أكثر مرونة من اللحام بالليزر. يمكنها لحام المعادن والبلاستيك المختلفة. يمكنها أيضًا لحام المواد ذات السماكات ونقاط الانصهار المختلفة. لحام TIG قادر أيضًا على ربط المناطق التي يصعب الوصول إليها والأشكال المعقدة.
اللحام بالليزر أقل قدرة على التكيف من لحام TIG. لقد زاد من إعداد قطعة العمل والمحاذاة المطلوبة. يمكن أن تؤثر أيضًا ظروف سطح المواد وامتصاصها وموصليتها الحرارية على اللحام بالليزر.

جودة

ينتج اللحام بالليزر لحامات ذات جودة عالية مع القضاء على المناطق المتأثرة بالحرارة والتشويه. يسمح التحكم الدقيق لللحام بالليزر بإجراء لحام سلس وعميق وضيق. يمكن لحام TIG أيضًا إنتاج لحامات ذات جودة عالية وقوة وجاذبية جمالية. قد يؤدي لحام TIG إلى مناطق وتشوهات تتأثر بالحرارة أكثر من اللحام بالليزر.

يكلف

اللحام بالليزر أغلى من اللحام بـ TIG. ويحتاج إلى معدات خاصة وصيانة مستمرة. علاوة على ذلك، يستخدم اللحام TIG طاقة أقل من اللحام بالليزر. يتطلب اللحام بـ TIG معدات وصيانة أقل، مما يقلل من تكلفته مقارنة باللحام بالليزر. بالإضافة إلى ذلك، يعتبر لحام TIG أكثر كفاءة في استخدام الطاقة من اللحام بالليزر.

أتمتة

في مقارنة اللحام بالليزر TIG VS، هناك فرق رئيسي آخر وهو الأتمتة. يعد اللحام بالليزر أفضل للأتمتة من لحام TIG. إنه يعمل بشكل جيد مع الروبوتات والأنظمة الآلية الأخرى. يسمح هذا التكامل بتحسين الكفاءة والدقة. علاوة على ذلك، يمكن لآلة واحدة دمج اللحام بالليزر مع النقش أو القطع. يعد اللحام بالليزر أكثر ملاءمة للأتمتة من لحام TIG. علاوة على ذلك، فهو يحتاج إلى المزيد من التدخل البشري والخبرة.

الآن، أنت تفهم الفرق بين اللحام بالليزر VS TIG. دعونا نتعمق في أنواع وطرق اللحام لمعرفة أيهما أفضل.

اللحام بالليزر أم TIG: أيهما أفضل؟

يعد اللحام بالليزر خيارًا شائعًا للتصنيع. لديها المزيد من المزايا مقارنة بالطرق التقليدية مثل لحام TIG. تعمل لحامات TIG على إنشاء مناطق أوسع وأقل دقة متأثرة بالحرارة مقارنة بلحامات الليزر. وهذا يؤدي إلى تقليل التشوه والتشويه في المنتج النهائي. علاوة على ذلك، فإن اللحام بالليزر أسرع من اللحام بـ TIG، مما يمكن أن يسرع عملية التصنيع الخاصة بك.
تشكل اللحامات الدقيقة بالليزر فائدة إضافية. وذلك لأن شعاع الليزر يمكن أن يركز على المنطقة المقصودة. وهذا يقلل من فرصة حدوث ضرر للمنطقة المجاورة. يسمح بمواصلة عملية اللحام دون الاهتمام بالأجزاء الحساسة.
بالإضافة إلى ذلك، ينطبق اللحام بالليزر على مجموعة واسعة من المواد. وهذا يشمل الزجاج وكذلك البلاستيك والمعادن. ومع ذلك، فإن الناس يقصرون لحام TIG على المعدن. بالإضافة إلى ذلك، فهو إجراء سريع.
وهذا يؤدي إلى احتمال تقليل أوقات الإنتاج وتوفير التكاليف. بالإضافة إلى ذلك، فهي أفضل من التقنيات البديلة لأنها تفتقر إلى المكونات الإضافية أو الغاز.

تلخيص: اللحام بالليزر مقابل لحام TIG

TIG واللحام بالليزر هما تقنيتان متميزتان تستخدمان لربط مادتين. على الرغم من أن كلتا الطريقتين مفيدتان، إلا أن مزاياهما وعيوبهما تتوقف على السياق والمتطلبات المحددة.
يعتبر اللحام بالليزر أسرع وأفضل جودة وأكثر آلية من اللحام بـ TIG ولكنه أكثر تكلفة وأقل مرونة. يعتبر اللحام بالليزر أسرع وأفضل وأقل آليًا من اللحام بـ TIG، وهو أرخص وأكثر مرونة.
وبالتالي، فإن نوع المواد وسمكها وأبعاد المفاصل والشكل ومهارة المشغل والسلامة وتكلفة المعدات والصيانة والسرعة ودقة العملية كلها تؤثر على اختيار تقنية اللحام. لاختيار طريقة اللحام الصحيحة، يجب فهم الفرق بين اللحام TIG واللحام بالليزر.