Втомилися від деформації при зварюванні металу? Ось чому лазерне зварювання домінує у високотехнологічному виробництві

Коли мова йде про зварювання металу, багато людей все ще уявляють сцени електрозварювання з іскрами. Це не тільки призводить до сильного деформування деталей і грубих швів, але й не може задовольнити потреби обробки прецизійних компонентів. Однак сьогодні, лазерна Технологія Сварювання давно стало основним процесом у таких галузях, як автомобілебудування, медицина та аерокосмічна промисловість, завдяки своїм перевагам «точний контроль температури, висока ефективність і мінімальні пошкодження». Як саме це дозволяє подолати вузькі місця традиційного зварювання? Який тип обладнання слід вибирати для різних сценаріїв? обладнання для лазерного зварювання сьогодні ми допоможемо вам зрозуміти «основну логіку» лазерного зварювання та розкриємо посібник щодо вибору обладнання, яке відповідає різним потребам.

Основний принцип лазерного зварювання: використання променів світла як «зварювальних пальників»

Основний принцип лазерне зварювання лазерного зварювання насправді не є складним. Простими словами, він використовує лазерний промінь із високою потужністю (щільність потужності досягає 10⁵∼10⁷ Вт/см²) як джерело тепла. Цей лазерний промінь фокусується на поверхні металу, миттєво нагріваючи локальну ділянку до розплавленого стану, утворюючи ванну розплаву. Після того, як лазерний промінь переміщується, ванна розплаву швидко охолоджується та затвердіває, забезпечуючи міцний металургійний зв'язок між двома шматками металу.

Порівняно з традиційним дуговим та газовим зварюванням, його переваги є цілком помітними. Зона термічного впливу надзвичайно мала, а деформація деталі може бути обмежена всередині 0,1 мм, що робить його особливо придатним для сценаріїв із високими вимогами до точності. Ефективність зварювання у 3–5 рази вища, ніж у традиційних процесів. Наприклад, під час зварювання нержавіючої сталі товщиною 2 мм за допомогою лазера потужністю 2 кВт швидкість зварювання може досягати 3,5 м/хв. Навіть важкозварювані матеріали, такі як титанові сплави, алюмінієві сплави та суперсплави, легко піддаються лазерному зварюванню. Воно навіть дозволяє отримати надійне з'єднання різнорідних металів, таких як мідь-сталь та алюміній-сталь, що є головною причиною його швидкого проникнення у сферу високотехнологічного виробництва.

Підбір обладнання для лазерного зварювання: відповідність різним сценаріям

Лазерне зварювання — це не універсальний рішення "один розмір підходить усім". Різні обладнання для лазерного зварювання дуже підходить для різних сценаріїв. Вибір правильного обладнання може не тільки забезпечити якість, але й уникнути витрат коштів. На даний момент у промисловості найчастіше використовують три основні типи лазерів: Лазери CO2 Твердофазні лазери YAG , а також волоконні лазери .

Обладнання для зварювання лазером CO2 призначене для зварювання середніх і товстих плит. Має вихідну довжину хвилі 10,6 мкм та потужність до 20 кВт. Для вуглецевої сталі та нержавіючої сталі товщиною 3–20 мм у суднобудуванні та будівельній техніці може забезпечити однопрохідне повне проникнення зварювання зі співвідношенням глибини зварного шву до ширини 5:1. Промисловий лазерний зварювальний апарат CO2 який ми продаємо, оснащений CNC-столом, може підтримувати обробку великих заготовок розміром 6 м × 2,5 м та дозволяє відстежувати положення плями в режимі реального часу, що робить його дуже придатним для масового виробництва автомобільних рам і посудин під тиском.

Обладнання для твердофазного лазерного зварювання YAG є «експертом» у сфері прецизійних дрібних деталей. Завдяки довжині хвилі 1,06 мкм, яку можна передавати через оптичні волокна, він здатний зварювати нержавіючі сталеві дроти діаметром 0,1 мм, а точність зварювального шва може досягати ±0,01 мм. Наш портативний YAG лазерний точковий зварювальний апарат має компактні розміри, підходить для обслуговування медичних приладів та ремонту електронних компонентів і навіть може обробляти малі клемні стовпчики на материнських платах мобільних телефонів.

Волоконне лазерне обладнання для сварки добре справляється з матеріалами із високою відбивною здатністю, такими як алюмінієві сплави та мідь. Має високу якість променя (фактор M² близький до 1). Під час зварювання алюмінієвих сплавів товщиною 3 мм не утворюються пори. Укомплектований роботом, може забезпечувати 3D-зварювання. Наша система високопродуктивного волоконного лазерного зварювання потужністю 1–6 кВт масово використовується на лінії виробництва батарейних лотків для нових електромобілів, відрізняється високою ефективністю та низьким рівнем браку.

Лазерне зварювання в повсякденному житті та критерії вибору обладнання

Сьогодні лазерне зварювання давно увійшло до нашого життя і підтримується відповідними обладнання для лазерного зварювання у тіньовому режимі. У виробництві автомобілів заготовки зі зварених листів холоднокатаної сталі та високоміцної оцинкованої сталі для кузовів автомобілів виготовляються за допомогою обладнання для зварювання лазером CO2, щоб забезпечити високу міцність і знижену вагу. У медицині титанові сплави корпусів зубних імплантатів і кардіостимуляторів мають бути зварені за допомогою Обладнання для зварювання YAG-лазером щоб забезпечити "відсутність деформації та забруднення". У авіаційно-космічній галузі центральний фланець великого літака C919 та лопаті турбін авіаційних двигунів залежать від високопотужного волоконного лазерного зварювального обладнання, щоб забезпечити надійність у середовищах із високими температурою та тиском.

При виборі обладнання не потрібно сліпо прагнути до високої потужності. Ключове значення мають три аспекти: відповідність потужності товщині матеріалу (1–2 кВт для тонких листів, 3–6 кВт для середніх і товстих листів та понад 10 кВт для надтовстих листів), відповідність якості променя вимогам до точності (M2<1,5 для прецизійних деталей та M2<3 для звичайних деталей) і відповідність автоматизації режиму виробництва (CNC-комплекти обладнання для масового виробництва та портативне обладнання для дрібносерійного ремонту). Наприклад, волоконний лазерний зварювальний апарат потужністю 2 кВт підходить для виготовлення нержавіючого кухонного посуду, тоді як волоконна лазерна зварювальна система потужністю 6 кВт із 3D CNC-платформою підходить для виготовлення авіаційних деталей.

Майбутній напрям розвитку лазерного зварювання

З вдосконаленням технологій лазерне зварювання продовжує розвиватися у бік більш інтелектуальних та ефективних рішень. «Гібридне зварювання лазером і дугою» дозволяє збільшити глибину проникнення та зменшити вимоги до складання. Обладнання з «візуальним моніторингом на основі штучного інтелекту» може в реальному часі коригувати параметри й зменшувати необхідність участі людини. У майбутньому, коли вартість обладнання для лазерного зварювання поступово знижуватиметься, воно не лише глибше увійде у сферу високотехнологічного виробництва, але й охопить більше дрібних і середніх підприємств, повністю змінивши екстенсивний підхід традиційного зварювання. Якщо ви все ще сумніваєтеся щодо вибору обладнання, будь ласка, звертайтеся до нас. Ми зможемо підібрати рішення залежно від ваших потреб, забезпечуючи повну підтримку — від вибору обладнання до навчання післяпродажного обслуговування, допомагаючи вирішувати виробничі завдання та підвищувати конкурентоспроможність продукції за допомогою оптимального обладнання.

​