6 cose che dovresti sapere sulla tecnologia della saldatura laser
Che cosa รจ la saldatura laser
La tecnologia di saldatura laser รจ una fusione tecnologia di saldatura che utilizza un raggio laser come fonte di energia per farlo incidere sul giunto di saldatura e raggiungere lo scopo della saldatura. ร composto da un oscillatore ottico e da un mezzo interposto tra gli specchi alle due estremitร della cavitร dell'oscillatore.
1. Informazioni di base
Eccitano elettroni o molecole per produrre fasci di luce concentrati e identici in fase durante il processo di conversione in energia. Il termine laser deriva dalle iniziali di Light Amplification by Stimulated Emission Radiation (Amplificazione della Luce tramite Radiazione a Emissione Stimolata).
ร composto da un oscillatore ottico e da un mezzo interposto tra gli specchi alle estremitร della cavitร dell'oscillatore. Quando il mezzo viene eccitato a uno stato di alta energia, inizia a generare onde luminose della stessa fase e a riflettersi avanti e indietro tra gli specchi alle estremitร , formando un effetto di giunzione fotoelettrica a stringa, amplificando le onde luminose e ottenendo energia sufficiente per iniziare a emettere luce laser.
Il primo raggio laser al mondo fu prodotto utilizzando un flash per eccitare grani di rubino nel 1960. A causa della limitata capacitร termica del cristallo, esso puรฒ produrre solo un fascio di impulsi molto breve e a bassissima frequenza. Sebbene l'energia di picco istantanea dell'impulso possa raggiungere i 10~6 watt, si tratta comunque di un'energia in uscita bassa.
2. Caratteristiche della saldatura laser
La saldatura laser riduce significativamente l'apporto di calore, creando una zona termicamente alterata molto piccola con minime alterazioni metallografiche e una deformazione estremamente ridotta causata dalla conduzione termica. Elimina la necessitร di elettrodi, evitando problemi di contaminazione o danneggiamento degli stessi. Essendo un processo senza contatto, anche l'usura e la deformazione delle apparecchiature sono notevolmente ridotte. Inoltre, il raggio laser puรฒ essere facilmente focalizzato, allineato e guidato da strumenti ottici. Questa flessibilitร consente di posizionare il raggio a una distanza appropriata dal pezzo o di dirigerlo tra utensili e ostacoli, laddove altri metodi di saldatura non possono essere utilizzati per motivi di spazio.
Un altro vantaggio della saldatura laser รจ che il pezzo puรฒ essere posizionato in uno spazio chiuso o ristretto durante l'esecuzione delle operazioni. Il fascio laser altamente concentrato puรฒ essere focalizzato su un'area molto piccola, rendendolo ideale per la saldatura di componenti piccoli o ravvicinati. Permette inoltre di unire un'ampia gamma di materiali, inclusi diversi tipi di metalli o materiali eterogenei difficili da saldare con i metodi convenzionali. Questa capacitร amplia significativamente la gamma di applicazioni industriali in cui sono richieste elevata precisione e flessibilitร .
La saldatura laser รจ inoltre altamente compatibile con l'automazione e il controllo digitale. I processi di saldatura ad alta velocitร possono essere facilmente integrati con sistemi computerizzati o CNC, garantendo qualitร e produttivitร costanti. Nella saldatura di materiali sottili o fili di piccolo diametro, la saldatura laser evita molte delle difficoltร associate alla saldatura ad arco, come l'eccessivo apporto di calore o la distorsione. Questi vantaggi rendono la saldatura laser una scelta efficiente e versatile per i produttori che necessitano di giunzioni di alta qualitร , precise e affidabili su diversi prodotti e ambienti di produzione.
3. Vantaggi della saldatura laser
โ L'apporto di calore puรฒ essere ridotto alla quantitร minima richiesta, l'intervallo di variazione metallografica della zona termicamente alterata รจ piccolo e anche la deformazione causata dalla conduzione del calore รจ la piรน bassa.
โ I parametri del processo di saldatura della saldatura a passaggio singolo di piastre da 32 mm di spessore sono stati verificati e qualificati, il che puรฒ ridurre il tempo necessario per la saldatura di piastre spesse e persino risparmiare l'uso di metallo d'apporto.
โ Non รจ necessario utilizzare elettrodi e non vi รจ alcun rischio di contaminazione o danneggiamento degli stessi. Inoltre, poichรฉ non si tratta di un processo di saldatura a contatto, l'usura e la deformazione dell'attrezzatura possono essere ridotte al minimo.
โ Il raggio laser รจ facile da focalizzare, allineare e guidare tramite strumenti ottici. Puรฒ essere posizionato a una distanza adeguata dal pezzo e guidato tra utensili o ostacoli attorno al pezzo. Altri metodi di saldatura non possono essere utilizzati a causa delle limitazioni di spazio sopra menzionate.
โ Il pezzo in lavorazione puรฒ essere posizionato in uno spazio chiuso.
โ Il raggio laser puรฒ essere focalizzato su una piccola area e puรฒ saldare parti piccole e ravvicinate.
โ Esiste un'ampia gamma di materiali saldabili e anche vari materiali eterogenei possono essere uniti tra loro.
โ ร facile automatizzare la saldatura ad alta velocitร e puรฒ anche essere controllata digitalmente o tramite computer.
โ Quando si saldano materiali sottili o fili di diametro sottile, non sarร facile creare problemi come nella saldatura ad arco.
โ Non รจ influenzato dal campo magnetico (la saldatura ad arco e la saldatura a fascio di elettroni sono semplici) e puรฒ allineare con precisione la saldatura.
โ Puรฒ saldare due tipi di metalli con proprietร fisiche diverse (come diverse resistenze)
โ Non รจ richiesta alcuna protezione dal vuoto o dai raggi X.
โ Se si utilizza la saldatura perforata, il rapporto profonditร -larghezza del cordone di saldatura puรฒ raggiungere 10:1
โ Il dispositivo puรฒ essere commutato per trasmettere il raggio laser a piรน postazioni di lavoro.
4. Vantaggio e svantaggio
โ La posizione della saldatura deve essere molto precisa e deve rientrare nel campo di messa a fuoco del raggio laser.
โ Quando la saldatura deve utilizzare una maschera, รจ necessario assicurarsi che la posizione finale della saldatura sia allineata con i punti di saldatura interessati dal raggio laser.
โ Lo spessore massimo saldabile รจ limitato e lo spessore di penetrazione del pezzo รจ di gran lunga superiore a 19 mm. La saldatura laser non รจ adatta alla linea di produzione.
โ Materiali altamente riflettenti e ad alta conduttivitร termica come alluminio, rame e le loro leghe, ecc., la cui saldabilitร verrร modificata dal laser.
โ Quando si esegue una saldatura con raggio laser a media-alta energia, รจ necessario utilizzare un controllore al plasma per espellere il gas ionizzato attorno alla pozza fusa e garantire la ricomparsa del cordone di saldatura.
โ L'efficienza di conversione energetica รจ troppo bassa, solitamente inferiore a 10%.
โ Il cordone di saldatura si solidifica rapidamente e potrebbero sorgere problemi di porositร e fragilitร .
โ L'attrezzatura รจ costosa.
5. Applicazione
La tecnologia delle macchine per la saldatura laser รจ ampiamente utilizzata nei settori della produzione ad alta precisione, come automobili, navi, aerei e ferrovie ad alta velocitร , il che ha portato a un notevole miglioramento della qualitร della vita delle persone e ha condotto l'industria degli elettrodomestici nell'era della produzione di precisione.
6. Vantaggi della saldatura ibrida
La tecnologia di saldatura ibrida laser offre notevoli vantaggi. Consente una penetrazione piรน profonda, una maggiore tolleranza degli spazi vuoti e una migliore tenacitร della saldatura, mentre l'aggiunta di materiali d'apporto puรฒ migliorare la struttura reticolare della saldatura. Il processo riduce al minimo le bruciature e le colature sul lato posteriore e offre un'ampia gamma di applicazioni con investimenti inferiori quando si utilizza la tecnologia di sostituzione laser. Nella saldatura laser-MIG a gas inerte, offre velocitร piรน elevate, fusione profonda, minore apporto termico e saldature resistenti e strette con sporgenze minime. Ciรฒ si traduce in una produzione stabile, un'elevata disponibilitร delle attrezzature, una riduzione della preparazione e della post-lavorazione del giunto, tempi di saldatura piรน brevi, costi inferiori, maggiore efficienza ed eccellente compatibilitร con le apparecchiature ottiche.
Tuttavia, il costo di investimento per la saldatura laser ibrida nelle apparecchiature elettriche รจ relativamente elevato. Con l'ulteriore espansione del mercato, anche il prezzo delle apparecchiature elettriche diminuirร e la tecnologia di saldatura laser ibrida troverร applicazione in piรน settori. La tecnologia di saldatura laser ibrida รจ un processo di saldatura molto adatto alla saldatura di materiali in lega di alluminio e diventerร il principale strumento di produzione per la saldatura nel lungo periodo.
