Введение:
Лазерная сварка — это передовая технология сварки высокоэнергетическим лучом. Она имеет высокую плотность энергии источника тепла, высокую скорость сварки и небольшую деформацию сварки. Процесс сварки легко интегрируется, автоматизируется и гибок.
Лазерные сварочные аппараты широко используются в промышленной обработке и постепенно вытесняют традиционные методы сварки. Так для чего же используется лазерная сварка?
Для чего используется лазерная сварка?
В настоящее время технология лазерной сварки широко применяется в различных областях промышленности.
1. Новая энергетическая батарея
Его можно применять для квадратных, цилиндрических, мягких соединений аккумуляторных элементов и сварки корпусной упаковки. Блок аккумуляторной батареи разбирается с помощью лазерной маркировочной машины.
2. Бытовая техника
Широко используется в алюминии, нержавеющей стали, железе, металле, пластике и других материалах. В основном используется в стиральных машинах, холодильниках, кондиционерах и других отраслях бытовой техники.
3. Автомобильная промышленность
Лазерная технология может использоваться для лазерной резки и сварки деталей в автомобильной промышленности. Например, автомобильных циферблатов, клапанов, поршневых колец, прокладок цилиндров, выхлопных труб, фильтров, генераторов автомобильных подушек безопасности и т. д.
4. Электронное оборудование
Лазерная обработка — это метод бесконтактной обработки, не производящий механического выдавливания. Он особенно подходит для обработки в электронной промышленности, например, для лазерной сварки и лазерной маркировки трансформаторов, волоконно-оптических соединителей, датчиков, переключателей и т. д.
5. Ювелирная промышленность
Аппараты лазерной сварки ювелирных изделий в основном используются для заполнения отверстий, точечной сварки отверстий и ремонтной сварки золотых и серебряных ювелирных изделий.
6. Формовочная промышленность
Благодаря своей тонкости и малому воздействию на материалы лазерная сварка подходит для производства пресс-форм и высокоточного оборудования. Например, для точного ремонта пластиковых пресс-форм, резиновых пресс-форм, штамповочных пресс-форм, литейных пресс-форм, кузнечных пресс-форм и волочильных штампов.
Преимущества лазерной сварки
1. Широкий спектр применения
Он широко используется в автомобильной, сталелитейной, аэрокосмической, электронной, химической, машиностроительной и других отраслях промышленности. По сравнению с традиционной сваркой лазерная сварка может сваривать такие материалы и изделия, как нержавеющая сталь, алюминиевые сплавы, цифровые продукты и т. д.
2. Высокая плотность энергии
Диаметр фокусного пятна очень мал после фокусировки мощного лазерного луча. Плотность мощности высокая, до 105 – 108 Вт/см2, что на несколько порядков выше, чем при дуговой сварке. С ее помощью можно сваривать материалы высокой твердости, высокой хрупкости, высокой температуры плавления и высокой прочности.
3. Высокое качество сварки
Большая глубина сварки может быть получена за счет эффекта малого отверстия во время сварки. Сварочный шов имеет плотную структуру и высокую прочность.
4. Небольшая деформация материала
Лазерная сварка имеет чрезвычайно высокие скорости нагрева и охлаждения. Скорость ее кристаллизации в десятки раз выше, чем у обычной сварки плавлением. Зона термического влияния мала, деформация материала мала, и последующая обработка не требуется.
5. Разнородные материалы можно сваривать.
Он позволяет сваривать разнородные или одинаковые металлические материалы с высокими температурами плавления, высокой теплопроводностью и большими различиями в физических свойствах.
6. Бесконтактная обработка
Нет проблем с потерей и заменой инструмента, экономится энергия и не загрязняется окружающая среда.
7. Гибкие методы сварки
Лазерный луч легко направлять и трансформировать в различных направлениях. Энергия лазерного луча может точно контролироваться. А скорость перемещения регулируется. В сочетании с CAD/CAM или роботами он может образовывать многофункциональную систему лазерной обработки с высокой скоростью сварки, высокой эффективностью и простой автоматизацией.
Развитие технологий лазерной сварки
С развитием времени технология лазерной сварки также постоянно развивается. Следующие технологии помогут расширить сферу применения и улучшить уровень автоматического управления.
1. Лазерная сварка проволокой-заполнителем
Лазерная сварка обычно не заполняет сварочную проволоку. Монтажный зазор сварной конструкции очень большой, что иногда трудно гарантировать в реальном производстве. Использование присадочной проволоки при лазерной сварке может значительно снизить требования к монтажному зазору. Например, если присадочная проволока не используется для пластины из алюминиевого сплава толщиной 2 мм, зазор между пластинами должен быть нулевым, чтобы получить хорошую формовку.
2. Лазерная сварка с вращением луча
Вращение лазерного луча для сварки также может значительно снизить требования к сборке сварных соединений и центрированию луча. Например, при стыковом соединении 2-миллиметровых пластин из высокопрочной легированной стали допускается увеличение зазора между швами с 0,14 мм до 0,25 мм, а для пластин толщиной 4 мм допускается увеличение зазора с 0,23 мм до 0,30 мм. Допустимая погрешность совмещения центра луча и центра сварного шва увеличивается с 0,25 мм до 0,5 мм.
3. Онлайн-обнаружение и контроль качества лазерной сварки
Использование плазменных световых, звуковых и зарядовых сигналов для обнаружения процесса лазерной сварки в последнее время стало горячей темой исследований в стране и за рубежом. Несколько результатов исследований достигли уровня управления с обратной связью.
Заключение:
Благодаря методу фокусировки луча высокой энергии лазерная сварка может достигать глубокого проникновения и быстрой сварки. Этого трудно достичь в других процессах сварки во время сварки. Практика показала, что лазерная сварка имеет широкий спектр применения в перерабатывающей промышленности.