Metal Kaynak Deformasyonundan Bıktınız mı? Neden Lazer Kaynak Yüksek Uçtan Üretimde Öne Çıkıyor?

Metal kaynaklamaya gelince, hâlâ birçok kişi kıvılcım saçılan elektrik kaynaklamasının görüntülerini canlandırır. Bu yöntem sadece parçalarda ciddi deformasyona ve kaba dikişlere neden olmakla kalmaz, aynı zamanda hassas bileşenlerin işlenme ihtiyaçlarını karşılamakta da zorlanır. Ancak günümüzde, lazer kaynak teknolojisi "kesin ısı kontrolü, yüksek verimlilik ve düşük hasar" avantajları sayesinde otomotiv, tıp ve havacılık gibi alanlarda uzun süredir temel bir süreç haline gelmiştir. Geleneksel kaynaklamanın darboğazlarını tam olarak nasıl aşar? Farklı senaryolar için hangi tür lazer kaynağı ekipmanları seçilmelidir? Bugün sizlere lazer kaynaklamanın "temel mantığını" anlatarak farklı ihtiyaçlara uygun ekipman seçim kılavuzunu açacağız.

Lazer Kaynağının Temel Prensibi: Işık Işınlarını "Kaynak Torcu" Olarak Kullanmak

Ultrasonik kesim teknolojisinin temel prensibi lazer Kaynağı aslında karmaşık değildir. Basitçe ifade etmek gerekirse, yüksek güç yoğunluğuna sahip bir lazer ışını (105∼107W/cm2'ye kadar güç yoğunluğu) ısı kaynağı olarak kullanılır. Bu lazer ışını metal yüzeyine odaklanır ve lokal alanı anında erime noktasına kadar ısıtarak bir erimiş havuz oluşturur. Lazer ışını uzaklaştıktan sonra erimiş havuz hızla soğuyup katılaşır ve böylece iki metal parçanın güçlü bir metalürjik bağ oluşturması sağlanır.

Geleneksel ark kaynağı ve gaz kaynağıyla karşılaştırıldığında avantajları oldukça belirgindir. Isı etkilenme bölgesi son derece küçüktür ve parça deformasyonu 0,1 mm içinde kontrol edilebilir; bu da onu özellikle yüksek hassasiyet gerektiren uygulamalara uygun hale getirir. Kaynak verimliliği, geleneksel yöntemlerin 3 - 5 katıdır. Örneğin, 2 kW'lık bir lazerle 2 mm kalınlıklı paslanmaz çelik kaynak yapılırken, kaynak hızı 3,5 m/dk'ya ulaşabilir. Titanyum alaşımları, alüminyum alaşımları ve süperalaşımlar gibi kaynak yapılması zor malzemeler bile lazer kaynağıyla kolayca işlenebilir. Bakır-çelik ve alüminyum-çelik gibi farklı metallerin güvenilir bir şekilde birleştirilmesini bile sağlayabilir ki bu, yüksek uçtan üretim alanında hızlı bir şekilde benimsenmesinin temel nedenidir.

Lazer Kaynak Ekipmanı Seçimi: Farklı Senaryolara Uyum

Lazer kaynağı, 'her duruma uyan' bir çözüm değildir. Farklı lazer kaynağı ekipmanları farklı senaryolara oldukça uygundur. Doğru ekipmanın seçilmesi yalnızca kaliteyi garanti etmekle kalmaz, aynı zamanda maliyet israfından da kaçınır. Şu anda endüstride yaygın olarak kullanılan üç ana lazer türü vardır: CO2 lazerleri, YAG katı hal lazerleri , ve fiber lazerler .

CO2 lazer kaynak ekipmanı orta ve kalın plaka kaynaklamaya odaklanır. 10,6μm'lik bir çıkış dalgaboyuna ve en fazla 20kW güç kapasitesine sahiptir. Gemi inşa ve inşaat makinelerindeki 3-20mm karbon çelik ve paslanmaz çelik konstrüksiyon parçalar için tek geçişte tam penetrasyonlu kaynak yapılabilir ve dikiş derinliği/genişliği oranı 5:1'e ulaşır. Bu endüstriyel sınıf CO2 lazer kaynak makinesi sattığımız ürün, CNC tezgah ile donatılmıştır ve 6m×2,5m boyutlarındaki büyük iş parçalarının işlenmesini destekleyebilir; ayrıca leke pozisyonunu gerçek zamanlı izleyebilir. Bu nedenle otomotiv şasi ve basınçlı kapların seri üretimine oldukça uygundur.

YAG katı hal lazer kaynak ekipmanı hassas küçük parçalarda bir "uzmandır". Optik fiberler üzerinden iletilabilen 1,06μm dalga boyuna sahip olup, çapı 0,1 mm olan paslanmaz çelik telleri kaynaklayabilir ve kaynak noktası hassasiyeti ±0,01 mm'ye ulaşabilir. Bizim taşınabilir YAG lazer nokta kaynak makinesi kompakt boyutlara sahiptir, tıbbi cihaz bakımı ve elektronik bileşen onarımı için uygundur ve hatta cep telefonu anakartlarındaki küçük terminal bağlantılarını bile işleyebilir.

Lif laser kaynak ekipmanı alüminyum alaşımları ve bakır gibi yüksek yansıtmalı malzemelerle başa çıkmada iyidir. İyi bir ışın kalitesine sahiptir (M2 faktörü 1'e yakındır). 3 mm kalınlıktaki alüminyum alaşımlarını kaynaklarken gözenek oluşmaz. Bir robotla donatıldığında 3D kaynak yapabilir. 1 - 6 kW yüksek güçlü fiber lazer kaynak sistemimiz, yeni nesil enerji taşıtı pil tepsisi üretim hattında seri olarak yaygın şekilde kullanılmaktadır ve yüksek verimlilik ile düşük hurda oranına sahiptir.

Günlük Hayatta Lazer Kaynağı ve Ekipman Seçim Kriterleri

Günümüzde lazer kaynak, uzun süredir hayatlarımıza entegre olmuştur ve bunu destekleyen lazer kaynağı ekipmanları otomotiv üretiminde, araç gövdeleri için soğuk haddelenmiş çelik ve yüksek mukavemetli galvanizli çelikten yapılan özel kaynaklı sac panellerin yüksek mukavemet ve hafiflik özelliklerini elde etmesi CO2 lazer kaynak ekipmanlarına dayanmaktadır. Tıbbi alanda, diş implantlarının ve kalp pillerinin titanyum alaşımlı kapları, "deformasyonsuz ve kirlenmesiz" olmalarını sağlamak için YAG lazer kaynak ekipmanı kullanılmalıdır. Havacılık ve uzay alanında, Çin'in büyük yolcu uçağı C919'un merkezi flanşı ve uçak motorlarının türbin kanatları, yüksek sıcaklık ve basınç ortamlarında güvenilirliği sağlamak için yüksek güçlü fiber lazer kaynak ekipmanına bağlıdır.

Ekipman seçerken yüksek güce körü körüne yönelmenize gerek yoktur. Anahtar üç noktada yatmaktadır: gücü malzeme kalınlığına uygun seçmek (ince levhalar için 1 - 2kW, orta ve kalın levhalar için 3 - 6kW, ekstra kalın levhalar için ise 10kW'dan fazla), ışın kalitesini hassasiyet gereksinimlerine göre ayarlamak (hassas parçalar için M2<1.5 ve sıradan parçalar için M2<3) ve otomasyon konfigürasyonunu üretim şekline göre belirlemek (seri üretim için CNC'li komple ekipmanlar ve küçük parti bakım işlemleri için taşınabilir ekipmanlar). Örneğin, 2kW'lık bir fiber lazer kaynak makinesi paslanmaz çelik mutfak eşyalarının üretiminde uygunken, 3D CNC platformlu 6kW'lık bir fiber lazer kaynak sistemi havacılık ve uzay parçalarının imalatında uygundur.

Lazer Kaynağının Gelecek Gelişim Eğilimi

Teknolojik yükseltme ile birlikte lazer kaynak, daha akıllı ve verimli bir yöne doğru gelişmeye devam ediyor. "Lazer-ark hibrit kaynak", nüfuz derinliğini artırır ve montaj gereksinimlerini azaltır. "AI görsel izleme" ekipmanı, parametreleri gerçek zamanlı olarak ayarlayabilir ve insan müdahalesini azaltabilir. Gelecekte, maliyetlerin lazer kaynağı ekipmanları kademeli olarak düşmesiyle birlikte, sadece yüksek uç üretim alanında varlığını derinleştirmeye devam etmekle kalmayacak, aynı zamanda daha küçük ve orta ölçekli işletmelere de girecek ve geleneksel kaynak işlemlerinin yaygın biçimini tamamen değiştirecektir. Eğer hâlâ ekipman seçimi konusunda tereddüt ediyorsanız, lütfen bizimle çekinmeden iletişime geçin. Sizin ihtiyaçlarınıza göre özel bir lazer kaynak çözümü hazırlayabilir, ekipman seçiminden satış sonrası eğitime kadar tam destek sağlayabilir ve uygun ekipmanlarla üretim sorunlarınızı çözmenize ve ürün rekabet gücünüzü artırmanıza yardımcı olabiliriz.

​