1. Τι καθορίζει την ταχύτητα συγκόλλησης
Η ταχύτητα συγκόλλησης με λέιζερ δεν είναι ένας μόνο αριθμός. Εξαρτάται από πέντε αλληλεπιδρώντα στοιχεία:
Ισχύς και λειτουργία λέιζερ. Η υψηλότερη ισχύς και η λειτουργία συνεχούς κύματος επιτρέπουν γενικά ταχύτερη διαδρομή από τη μικροσυγκόλληση χαμηλής ισχύος ή παλμικής συγκόλλησης.
Υλικό και πάχος. Τα πυκνά ή πολύ ανακλαστικά κράματα όπως το αλουμίνιο και ο χαλκός απαιτούν συνήθως χαμηλότερες ταχύτητες από τον ανθρακούχο χάλυβα στο ίδιο πάχος. Τα παχύτερα τμήματα απαιτούν περισσότερη ενέργεια ανά μονάδα μήκους.
Σχεδιασμός και εφαρμογή αρμών-επάνω. Η αυτογενής συγκόλληση με λέιζερ προτιμά τα στενά κενά. Όσο πιο ευθεία και καλύτερα-εφαρμόζεται η άρθρωση, τόσο πιο γρήγορα μπορείτε να τρέξετε χωρίς ελαττώματα.
Ποιότητα δέσμης και θέση εστίασης. Μια μικρή, σταθερή εστίαση στο επίπεδο της άρθρωσης συγκεντρώνει ενέργεια και υποστηρίζει υψηλότερη ταχύτητα.
Αέριο θωράκισης και υποβοήθησης. Η σωστή επιλογή αερίου και η σωστή ροή βελτιώνουν την εκτόξευση τήγματος και την ποιότητα της επιφάνειας, επιτρέποντας υψηλότερες ταχύτητες χωρίς οξείδωση.
2. Τυπικά εύρη ταχύτητας με συγκόλληση με λέιζερ ινών
Οι παρακάτω αριθμοί είναι αντιπροσωπευτικές περιοχές για λέιζερ συνεχών κυμάτων ινών με καλή εφαρμογή-επάνω και κατάλληλη θωράκιση. Τα πραγματικά αποτελέσματα εξαρτώνται από την ισχύ, την οπτική, τη γεωμετρία των αρθρώσεων και τους ποιοτικούς στόχους.
Λεπτό φύλλο 0,2 έως 1,0 mm
– Ανοξείδωτο ή ανθρακούχο χάλυβα: περίπου 5 έως 15 m ανά λεπτό με 1 έως 3 kW.
– Κράματα αλουμινίου: περίπου 3 έως 10 m ανά λεπτό με 2 έως 4 kW λόγω υψηλότερης ανακλαστικότητας.
– Παλμική μικροσυγκόλληση-για ηλεκτρονικά ή ιατρικά εξαρτήματα: συνήθως κάτω από 1 m ανά λεπτό, επειδή η ακρίβεια και όχι η ταχύτητα έχει προτεραιότητα.
Μεσαίο πάχος 1 έως 3 mm
– Ανοξείδωτο και ανθρακούχο χάλυβα: περίπου 1 έως 5 m ανά λεπτό με 2 έως 6 kW.
– Αλουμίνιο: περίπου 0,8 έως 3 m ανά λεπτό με 3 έως 6 kW.
Πλάκα πάχους 4 έως 6 mm και άνω
– Χάλυβας στα 4 έως 6 mm: περίπου 0,5 έως 2 m ανά λεπτό με 4 έως 8 kW σε λειτουργία κλειδαρότρυπας.
– Διατομές άνω των 6 mm: περίπου 0,2 έως 1,0 m ανά λεπτό με 6 έως 12 kW, ανάλογα με την πρόσβαση των αρμών και τις απαιτήσεις ποιότητας.
Σημείωση λειτουργίας
– Η λειτουργία αγωγιμότητας (πιο ρηχό λιώσιμο χωρίς πλήρη κλειδαρότρυπα) αποδίδει εξαιρετικά καλλυντικά αλλά σε χαμηλότερες μέγιστες ταχύτητες για μια δεδομένη διείσδυση.
– Η λειτουργία κλειδαρότρυπας επιτυγχάνει βαθιά διείσδυση σε υψηλότερες ταχύτητες, υπό την προϋπόθεση ότι διατηρείται η σταθερότητα.
3. Αποδοτικότητα σε σύγκριση με την παραδοσιακή συγκόλληση
Ταχύτητα και χρόνος κύκλου
– Σε σύγκριση με το TIG: η συγκόλληση με λέιζερ είναι συνήθως 2 έως 10 φορές πιο γρήγορη για συγκρίσιμα αρμούς και πάχη επειδή συγκεντρώνει ενέργεια και δεν απαιτεί εναπόθεση πληρωτικού.
– Σε σύγκριση με το MIG: το λέιζερ λειτουργεί συχνά 1,5 έως 5 φορές πιο γρήγορα σε λεπτά και μεσαία φύλλα για συνεχείς ραφές. Σε πολύ παχιές συγκολλήσεις φιλέτου με μεγάλα κενά, το MIG υψηλής-απόθεσης μπορεί να είναι ανταγωνιστικό.
Εισαγωγή θερμότητας και παραμόρφωση
– Το λέιζερ χρησιμοποιεί χαμηλότερη συνολική εισροή θερμότητας ανά μονάδα μήκους, παρέχοντας μικρότερη-επηρεαζόμενη ζώνη θερμότητας, λιγότερη παραμόρφωση και λιγότερα βήματα ευθυγράμμισης ή εκ νέου επεξεργασίας.
Επεξεργασία ανάρτησης-
– Οι στενές ραφές και οι καθαρές επιφάνειες μειώνουν ή εξαλείφουν το τρίψιμο και το γυάλισμα, μειώνοντας τον χρόνο του κύκλου κατάντη.
Εργασία και αυτοματισμός
– Τα λέιζερ ενσωματώνονται εύκολα με CNC ή ρομπότ, επιτρέποντας συνεχή λειτουργία με υψηλή επαναληψιμότητα και λιγότερη παρέμβαση του χειριστή.
Αναλώσιμα και ενέργεια
– Η αυτογενής συγκόλληση με λέιζερ δεν απαιτεί σύρμα πλήρωσης, ροή ή μεγάλους όγκους προστατευτικού αερίου σε πολλές περιπτώσεις, μειώνοντας τη χρήση των αναλώσιμων.
– Τα σύγχρονα λέιζερ ινών έχουν υψηλή ηλεκτρική απόδοση, επομένως η ενέργεια ανά καλό μέρος είναι συχνά χαμηλότερη όταν βελτιστοποιηθούν οι παράμετροι.
Ποιότητα και απόδοση
– Η σταθερότητα της μεγάλης σκάλας και ο έλεγχος ισχύος κλειστού-βρόχου μπορούν να βελτιώσουν την απόδοση πρώτης-απόδοσης, ενισχύοντας περαιτέρω την αποτελεσματική απόδοση.
4. Όταν οι παραδοσιακές διαδικασίες μπορούν ακόμα να είναι προτιμότερες
– Μεγάλα κενά, κακή εφαρμογή-επάνω ή πολύ παχιές συγκολλήσεις φιλέτου μπορεί να ευνοούν τη MIG με υψηλούς ρυθμούς εναπόθεσης ή το TIG πολλαπλών-περασμάτων.
– Υλικά ή επιστρώσεις που απαιτούν συμπεριφορά γεφύρωσης χάσματος ή διαβροχής πέρα από αυτό που μπορεί να προσφέρει ένα αυτογενές λέιζερ μπορεί να απαιτούν συγκόλληση τόξου με σύρμα πλήρωσης ή υβριδικό λέιζερ-.
– Οι χαμηλότεροι προϋπολογισμοί κεφαλαίου και οι πολύ μικροί όγκοι παραγωγής μπορούν να κάνουν τις συμβατικές μεθόδους πιο πρακτικές, παρά τις χαμηλότερες ταχύτητες.
5. Πρακτικά βήματα για τη μεγιστοποίηση της ταχύτητας και της αποτελεσματικότητας συγκόλλησης με λέιζερ
– Αντιστοιχίστε την ισχύ του λέιζερ και τη θέση εστίασης στο βάθος της άρθρωσης. κρατήστε το εστιακό επίπεδο ελαφρώς κάτω από την επάνω επιφάνεια για σταθερή συγκόλληση με κλειδαρότρυπα.
– Διατηρήστε την καθαριότητα του φακού και του προστατευτικού παραθύρου για να διατηρήσετε την ποιότητα της δέσμης.
– Έλεγχος του χάσματος της άρθρωσης. σε λεπτό φύλλο, κρατήστε τα κενά συνήθως κάτω από 0,1 mm για σταθερή διείσδυση σε υψηλή ταχύτητα.
– Επιλέξτε προστατευτικό αέριο και ρίξτε προσεκτικά. άζωτο ή αργό για ανοξείδωτους χάλυβες, μείγματα ηλίου για πρόκληση αγωγιμότητας θερμότητας ή καλλυντικών αναγκών.
– Βελτιστοποιήστε το σχεδιασμό διαδρομής, οδηγήστε-μέσα και οδηγήστε- και χρησιμοποιήστε την ταλάντωση ή την ταλάντωση δέσμης όταν χρειάζεται για να ανεχτείτε μικρά κενά χωρίς να θυσιάσετε την ταχύτητα.
– Επικυρώστε τις παραμέτρους με σύντομες δοκιμές σχεδίασης-των- πειραμάτων πριν από την κλιμάκωση στην παραγωγή.
Σύναψη
Η συγκόλληση με λέιζερ μπορεί να εκτελεστεί από λιγότερο από 1 m ανά λεπτό σε παλμική μικροσυγκόλληση ακριβείας έως περισσότερα από 10 m ανά λεπτό σε λεπτά φύλλα με λέιζερ ινών συνεχούς κύματος. Σε σύγκριση με το TIG και το MIG, προσφέρει συνήθως πολύ υψηλότερες ταχύτητες ταξιδιού, χαμηλότερη εισροή θερμότητας, λιγότερη επεξεργασία μετά{4}}και ανώτερη δυνατότητα αυτοματισμού. Η επιλογή της σωστής λειτουργίας, οπτικών, αερίου και στερέωσης επιτρέπει στους κατασκευαστές να μετατρέψουν την ονομαστική ταχύτητα σε πραγματική παραγωγικότητα διατηρώντας παράλληλα υψηλή ποιότητα συγκόλλησης.
-- Rayther Laser Lyra Zhang
https://www.raytherlasercutter.com/laser-συγκόλληση-machine/laser-welder-welding-machine.html