Le chicche essenziali per le fabbriche di lamiera - Macchine per saldatura laser

Macchine per saldatura laser

La saldatura laser è un nuovo tipo di saldatura, principalmente per materiali a parete sottile e parti di precisione, con i vantaggi di un facile funzionamento, belle cuciture di saldatura e alta velocità. Come piccola macchina essenziale per fabbriche e case, le saldature laser sono diventate molto popolari negli ultimi anni. In questo articolo, introdurremo in dettaglio le saldature laser da diversi angoli per aiutarti a comprendere meglio e acquistare macchine per saldatura laser.

Principio di funzionamento

La saldatura laser è l'uso di impulsi laser ad alta energia sul materiale in una piccola area di riscaldamento locale. L'energia delle radiazioni laser è attraverso la conduzione del calore alla diffusione interna del materiale. Il materiale si sciolse per formare una piscina di fusione specifica. È un nuovo tipo di metodo di saldatura, principalmente per la saldatura di materiali a parete sottile, parti di precisione, saldatura a punti, saldatura del sedere, saldatura in pila, saldatura di tenuta, ecc. zona interessata, piccola deformazione, velocità di saldatura rapida, cucitura saldatura piatta e bella, nessun trattamento o solo trattamento semplice dopo saldatura, cucitura di saldatura di alta qualità, nessuna porosità, controllo preciso, piccolo punto focalizzato, accuratezza ad alta posizionamento, facile da raggiungere l'automazione della saldatura è facile da automatizzare.

Tipi principali

Le saldature laser sono spesso chiamate anche macchine per saldatura laser a feedback negativo energetico, macchine per saldatura a freddo laser, machine di saldatura ad argon laser, attrezzature per saldatura laser, ecc. Secondo il suo metodo di lavoro, può spesso essere diviso in bruciatore a stampo laser (attrezzatura manuale di saldatura laser a laser ? Attrezzatura per saldatura laser per tastiera. Le forme saldabili sono: punti, linee, cerchi, quadrati o eventuali forme piatte disegnate dal software AutoCAD.

Parametri chiave

La densità di potenza è uno dei parametri più critici nell'elaborazione laser. Con un'alta densità di potenza, lo strato superficiale può essere riscaldato al punto di ebollizione all'interno di un periodo di microsecondi, producendo un gran numero di vapori. Pertanto, le densità di potenza elevata sono utili per i processi di rimozione del materiale come punzonatura, taglio e incisione. Per una densità di potenza più bassa, ci vogliono diversi millisecondi affinché la temperatura dello strato superficiale raggiunga il punto di ebollizione e lo strato inferiore raggiunge il punto di fusione prima che lo strato superficiale vapori, rendendo facile formare una buona saldatura di fusione. Pertanto, nella saldatura laser a conduzione, la densità di potenza è compresa tra 104 e 106 W/㎡.

La forma d'onda a impulsi è un problema importante nella saldatura, in particolare per la saldatura a fogli sottili. Quando un raggio ad alta intensità viene diretto sulla superficie del materiale, l'energia che verrà riflessa dalla superficie del metallo viene persa e la velocità di riflessione varia con la temperatura superficiale. La riflettività del metallo varia considerevolmente per tutta la durata di un impulso.

La larghezza dell'impulso è uno dei parametri importanti della saldatura a impulsi, sia in termini di rimozione del materiale che di fusione del materiale, sia anche come parametro chiave per determinare il costo e le dimensioni dell'attrezzatura di elaborazione.

L'effetto del volume off-focus è dovuto all'alta densità di potenza al centro del punto nel punto focale laser, che tende a evaporare in un buco. La densità di potenza è relativamente uniformemente distribuita in tutti i piani lontano dal punto focale laser. Esistono due tipi di defocalizzazione: defocalizzazione positiva e defocalizzazione negativa. Il piano focale si trova sopra il pezzo per defocalizzazione positiva e viceversa per defocalizzazione negativa. Secondo la teoria dell'ottica geometrica, quando il piano positivo e negativo del piano di messa a fuoco e della distanza del piano di saldatura sono uguali, il piano corrispondente della densità di potenza è approssimativamente lo stesso, ma in pratica la forma del pool fuso ottenuto è diversa. Con uno sfogo negativo, è possibile ottenere una maggiore profondità di fusione, che è correlata al processo di formazione del pool di fusione.

Caratteristiche vantaggiose

La saldatura laser ha un alto grado di automazione e un semplice processo di saldatura. Il metodo di funzionamento senza contatto soddisfa i requisiti di pulizia e protezione ambientale. L'uso di macchine per saldatura laser aumenta l'efficienza del pezzo, risultando in un bell'aspetto, piccole cuciture di saldatura, grandi profondità di saldatura e alta qualità di saldatura. Le saldature laser sono ampiamente utilizzate per la lavorazione della protesi dentale, la saldatura della tastiera, la saldatura in acciaio al silicio, la saldatura del sensore, la saldatura del cappuccio per sigillatura della batteria e molti altri. Tuttavia, le macchine per saldatura laser hanno limitazioni in queste aree a causa del loro alto costo e dell'elevata precisione richiesta per l'assemblaggio del pezzo.

Aree di applicazione

Produzione

La tecnologia di saldatura laser è ampiamente utilizzata nella produzione automobilistica straniera. Secondo le statistiche del 2000, l'ambito globale del taglio della linea di produzione di saldatura laser vuota ha più di 100, la produzione annuale di componenti automobilistici ha saldato 70 milioni di pezzi e continua a crescere ad alto ritmo. La produzione interna dei modelli di introduzione utilizza anche alcune strutture vuote tagliate. In Giappone, viene utilizzata la saldatura laser CO2 al posto della saldatura del flash butt per il collegamento di bobine in acciaio arrotolate nell'industria dell'acciaio e la ricerca sulla saldatura di piastre ultrasottili, come fogli con uno spessore della piastra di 100 micron, non può essere saldati, ma la saldatura laser YAG con una forma d'onda di potenza in uscita speciale ha successo, mostrando l'ampio futuro della saldatura laser. Il Giappone ha anche sviluppato con successo la saldatura laser YAG per la prima volta nel mondo per la riparazione di tubi sottili di generatori di vapore nei reattori nucleari, ecc. In Giappone, viene anche eseguita la tecnologia di saldatura laser per gli ingranaggi.

Metallurgia in polvere

Con il continuo sviluppo della scienza e della tecnologia, molte tecnologie industriali sui requisiti speciali del materiale, l'applicazione di metodi di fusione e fusione dei materiali di produzione non può soddisfare le esigenze. Poiché i materiali di metallurgia in polvere hanno proprietà speciali e vantaggi di produzione, in alcune aree come automobili, aeromobili, strumenti e utensili da taglio, l'industria manifatturiera sta sostituendo i tradizionali materiali di fusione e fusione. Con il crescente sviluppo di materiali di metallurgia delle polveri, è sempre più importante in altre parti del problema di connessione, in modo che l'applicazione dei materiali di metallurgia in polvere sia limitata. Nei primi anni ottanta, la saldatura laser con i suoi vantaggi unici nel campo della lavorazione dei materiali metallurgici in polvere, per l'applicazione di materiali metallurgici in polvere ha aperto nuove prospettive, come l'uso di materiali metallurgici in polvere comune Il diamante, a causa della combinazione di bassa resistenza, la zona colpita dal calore è larga, in particolare non può adattarsi ai requisiti di alta temperatura e resistenza causati da un elevato materiale di brasatura che si scioglie, l'uso della saldatura laser può migliorare la resistenza alla saldatura e ad alta temperatura resistenza.

Industria automobilistica

Alla fine degli anni '80, i laser di classe Kilowatt sono stati utilizzati con successo nella produzione industriale e oggi le linee di saldatura laser sono apparse su larga scala nel settore manifatturiero automobilistico, diventando uno dei risultati eccezionali dell'industria automobilistica. I produttori di automobili europei furono i primi a utilizzare la saldatura laser per la saldatura del tetto, del corpo e del telaio laterale già negli anni '80 e negli anni '90 gli Stati Uniti hanno gareggiato per introdurre la saldatura laser nella produzione automobilistica, che si è sviluppata rapidamente nonostante un inizio tardivo. L'Italia ha utilizzato la saldatura laser nel gruppo di saldatura della maggior parte dei componenti in lamiera in acciaio, il Giappone nella produzione di rivestimenti per il corpo è utilizzata nel processo di saldatura e taglio laser. Gli assemblaggi saldati laser ad alta resistenza laser, a causa delle loro eccellenti prestazioni nella produzione di corpi automobilistici, sono sempre più utilizzati, secondo le statistiche del mercato dei metalli statunitensi, fino alla fine del 2002, il consumo di strutture in acciaio saldato laser raggiungerà i 70.000 T rispetto al 1998, un aumento di tre volte. Secondo le caratteristiche del lotto dell'industria automobilistica, un alto grado di automazione, apparecchiature di saldatura laser in direzione di tipo multi-percorso ad alta potenza. Nel processo degli Stati Uniti Sandia National Laboratory e Prattwitney Joint Research nel processo di saldatura laser per aggiungere metallo in polvere e filo metallico, Germania Brema Institute of Applied Beam Technology nell'uso della saldatura laser di scheletro in lega in lega di alluminio in un gran numero Studi, che l'aggiunta di metallo di riempimento nella saldatura aiuta a eliminare il cracking termico, migliorare la velocità di saldatura, per risolvere il problema della tolleranza. La linea sviluppata è già in produzione in fabbrica.

Industria elettronica

La saldatura laser è ampiamente utilizzata nel settore elettronico, in particolare nel settore della microelettronica. A causa della piccola zona affetta da calore, della rapida concentrazione di riscaldamento e della bassa sollecitazione termica della saldatura laser, viene utilizzata nella confezione di circuiti integrati e alloggiamenti dei dispositivi a semiconduttore, che mostrano una superiorità unica. La saldatura laser è stata anche utilizzata nello sviluppo di dispositivi a vuoto, come i poli di messa a fuoco del molibdeno con anelli di supporto in acciaio inossidabile e assiemi di filamenti di catodi in rapida riscaldamento. Sensori o controllori di temperatura nel foglio ondulato elastico a parete sottile Il suo spessore in 0,05-0,1 mm, l'uso di metodi di saldatura tradizionali difficili da risolvere, la saldatura TIG è facile da saldarsi attraverso, la stabilità del plasma è scarsa, l'impatto di molti fattori e l'uso di effetto di saldatura laser è molto buono, ampiamente usato.

Biomedico

La saldatura laser di tessuti biologici è iniziata negli anni '70, con la saldatura laser di tubi e vasi sanguigni di Falloppio e il successo della superiorità mostrata, in modo che più ricercatori cercano di saldare una varietà di tessuti biologici e si sono estesi alla saldatura di altri tessuti. La ricerca sulla saldatura laser di nervi in ​​patria e all'estero si è concentrata sulla lunghezza d'onda laser, sulla dose e sulla sua ripresa funzionale, nonché sulla selezione di materiali di saldatura laser e altri aspetti della ricerca. Liu Tongjun ha condotto la saldatura laser di piccoli vasi sanguigni e pelle e altre ricerche di base basate su studi di saldatura sul dotto biliare comune dei ratti. In confronto ai metodi di sutura tradizionali, la saldatura laser presenta i vantaggi dell'anastomosi rapida, nessuna reazione del corpo estranea durante il processo di guarigione, mantenendo le proprietà meccaniche dell'area saldata e la crescita del tessuto riparato secondo le sue proprietà biomeccaniche originali.

Altre aree

In altri settori, la saldatura laser sta gradualmente aumentando, soprattutto nella saldatura di materiali speciali. La Cina ha condotto numerosi studi, come la saldatura laser di lega di titanio BT20, lega HEL30, batterie agli ioni di litio, ecc. La Germania ha sviluppato una nuova tecnologia per la saldatura laser di vetro piatto.

Metodi di saldatura

La saldatura di resistenza viene utilizzata per saldare parti di metallo sottile bloccando il pezzo saldato tra due elettrodi per fondere la superficie contattata dagli elettrodi attraverso una corrente alta, cioè mediante riscaldamento resistivo del pezzo per implementare la saldatura. Il pezzo viene facilmente deformato e la saldatura di resistenza viene effettuata saldando entrambi i lati dell'articolazione, mentre la saldatura laser viene eseguita da un solo lato. Gli elettrodi utilizzati nella saldatura di resistenza richiedono una manutenzione frequente per rimuovere gli ossidi e l'adesione al metallo dal pezzo, mentre la saldatura laser di sottili giunti a giro di metallo non tocca il pezzo. Inoltre, il raggio può anche entrare aree difficili da saldare con la velocità di saldatura e saldatura convenzionali è veloce.

La saldatura ad arco di argon è l'uso di elettrodi non consumanti con gas di schermatura, comunemente usati per saldare i pettini sottili, ma la velocità di saldatura è più lenta e l'ingresso di calore è molto maggiore della saldatura laser, soggetta a deformazione.

La saldatura ad arco plasmatico è simile all'arco di argon, ma la torcia produce un arco compresso per aumentare la temperatura dell'arco e la densità di energia, che è più veloce e più profonda della saldatura ad arco argon, ma inferiore alla saldatura laser.

La saldatura a fascio di elettroni si basa su un flusso accelerato di elettroni ad alta densità di energia che colpiscono il pezzo, producendo un'enorme quantità di calore in una piccola area densa sulla superficie del pezzo, creando un effetto "piccolo foro" e quindi implementando una fusione profonda in profondità saldare. I principali svantaggi della saldatura a fascio di elettroni sono la necessità di un alto ambiente di vuoto per prevenire la dispersione degli elettroni, la complessità dell'attrezzatura, le dimensioni e la forma della parte saldata sono limitate dalla camera del vuoto, la qualità dei requisiti di assemblaggio della parte saldata sono È inoltre possibile implementare la saldatura a fascio di elettroni severi e non vacuum, ma a causa della dispersione di elettroni e la scarsa messa a fuoco influisce sui risultati. La saldatura del fascio di elettroni ha anche deflessione magnetica e problemi a raggi X, poiché gli elettroni vengono caricati elettricamente e possono essere influenzati dalla deflessione magnetica, quindi i pezzi di saldatura a fascio di elettroni devono essere smagnetizzati prima della saldatura. La saldatura laser non richiede una camera a vuoto o una demagnetizzazione pre-andamento del pezzo, può essere eseguita nell'atmosfera e non ha problemi di protezione a raggi X, quindi può essere azionato in linea e può anche saldare materiali magnetici.

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