Ласер Беам Велдинг
Заваривање ласерским снопом је високоефикасна и високо прецизна метода заваривања која користи ласерски зрак велике густине као извор топлоте. Заваривање се може вршити континуираним или импулсним зрацима ласера. Према принципима ласерског заваривања, процеси се даље могу поделити на два: заваривање проводљивошћу топлоте и ласерско дубоко заваривање. Густина снаге испод 104 ~ 105 В/цм2 односи се на заваривање проводљивошћу топлоте. У то време, дубина продирања је плитка са малом брзином заваривања; када је густина снаге већа од 105 ~ 107В /цм2, под дејством топлоте, метална површина узима удубљење у изглед "рупе" да би се формирало заваривање дубоког продора.
Карактеристике
Карактеристике велике брзине заваривања и великог односа ширине и висине
Заваривање ласерским снопом генерално користи непрекидне ласерске зраке за завршетак повезивања материјала. Металуршки физички процес је веома сличан заваривању електронским снопом, односно механизам конверзије енергије је употпуњен структуром „кључна рупа“.
Под ласерским зрачењем довољно велике густине снаге, материјал испарава и формира мале рупе. Ова мала рупа испуњена паром је попут црног тела које апсорбује скоро сву енергију упадног зрака. Равнотежна температура у шупљини је око 2500Ц. Топлота се преноси са спољашњег зида високотемпературне шупљине, топи метал који окружује шупљину. Мале рупе су испуњене паром високе температуре која настаје континуираним испаравањем материјала зида под снопом светлости.
4 зида малих рупа окружују растопљени метал, а течни метал окружује чврсти материјал. (У већини конвенционалних процеса заваривања и ласерског проводљивог заваривања, енергија је 1. (Депонује се на површини радног комада, а затим се преноси у унутрашњост). Проток течности изван зида рупе и површински напон слоја зида су у складу са притиском паре који се непрекидно ствара у шупљини рупе и одржава динамичку равнотежу. тече како се светлосни сноп креће, мала рупа је увек у стабилном стању.
То значи да ће се мала рупа и растопљени метал који окружује рупу кретати напред брзином водећег снопа. Истопљени метал испуњава празнину коју оставља мала рупа, а затим се кондензује и формира се завар. Сви горе наведени процеси се дешавају тако брзо да брзина заваривања лако може достићи неколико метара у минути.
1. Заваривање ласерским снопом је заваривање фузијом, које користи ласерски сноп као извор енергије и утиче на заварени спој.
2. Ласерски сноп може бити вођен равним оптичким елементом (као што је огледало), а затим се сноп пројектује на шав шава помоћу рефлективног елемента за фокусирање или сочива.
3. Ласерско заваривање је заваривање без контакта. Током рада није потребан притисак, али је потребан инертни гас да би се спречила оксидација растопљеног базена. Повремено се користи метал за пуњење.
4. Ласерско заваривање може се комбиновати са МИГ заваривањем да би се формирало ласерско МИГ композитно заваривање како би се постигло заваривање са великим продором, док је унос топлоте знатно смањен у поређењу са МИГ заваривањем.
Примене
Машина за ласерско заваривање се широко користи у високо прецизним производним областима као што су аутомобили, бродови, авиони и брзе железнице. То је увелико побољшало квалитет живота људи, а такође је покренуло индустрију кућних апарата у прецизно инжењерство.
Plazma lučno zavarivanje
Плазма лучно заваривање се односи на методу заваривања фузијом која користи сноп високе густине енергије плазма лука као извор топлоте за заваривање. Током заваривања, јонски гас (формирајући јонски лук) и заштитни гас (за заштиту растопљеног базена и завареног шава од штетног дејства ваздуха) су чисти аргон. Електроде које се користе у заваривању плазма луком су углавном волфрамове електроде и понекад их је потребно напунити металом (жица за заваривање). Генерално, усвојена је метода позитивног повезивања ДЦ (волфрамова шипка је повезана са негативном електродом). Према томе, заваривање плазма луком је у суштини заваривање заштићено волфрамовим гасом са ефектом компресије.
Плазма лучно заваривање има карактеристике концентрације енергије, високе продуктивности, велике брзине заваривања, мале деформације напона и стабилне електричне изолације и погодно је за заваривање танких плоча и кутијастих материјала. Посебно је погодан за различите ватросталне, лако оксидирајуће и топлотно осетљиве металне материјале (као што су волфрам, молибден, бакар, никл, титан, итд.).
Гас се дисоцира загревањем лука и компресује се приликом проласка кроз воду хлађену млазницу великом брзином, повећавајући густину енергије и степен дисоцијације, формирајући плазма лук. Његова стабилност, калоријска вредност и температура су веће од општег лука, тако да има већу пенетрацију и брзину заваривања. Гас који формира плазма лук и заштитни гас око њега углавном користе чисти аргон. У зависности од својстава материјала различитих радних предмета, неки користе хелијум, азот, аргон или мешавину оба.
Карактеристике
1. Микро-зрака плазма лучно заваривање може заварити фолије и танке плоче.
2. Са ефектом мале рупе, може боље реализовати једнострано заваривање и двострано слободно формирање.
3. Плазма лук има високу густину енергије, високу температуру стуба лука и јаку способност продирања. Може постићи 10-12mm дебели челик без заваривања укосо. Може се истовремено заварити двостраним обликовањем. Брзина заваривања је велика, продуктивност је висока, а деформација напона је мала.
4. Опрема је релативно компликована, потрошња гаса је велика, група има строге захтеве у погледу зазора и чистоће радног предмета и погодна је само за заваривање у затвореном простору.
Примене
Плазма заваривање је једно од важних средстава у индустријској производњи, посебно за заваривање бакра и легура бакра, титанијума и легура титанијума, легираног челика, нерђајућег челика, молибдена и других ваздухопловних метала, који се користе у војној и другим најсавременијим индустријама, као што је производња одређене врсте ракетне љуске од легуре титанијума и делимично танкозидних контејнера на авионима.
Трошкови, одржавање и оперативна ефикасност
Неки фактори који се односе на поређење избора технологија између заваривања ласерским снопом и заваривања плазма луком за индустријску примену укључују трошкове, одржавање и оперативну ефикасност.
Анализа трошкова
Заваривање ласерским снопом захтева велику почетну инвестицију јер је опрема компликована у поређењу са заваривањем плазма луком. Вредност општих индустријских система за ласерско заваривање обично се креће више од $200,000, док системи за заваривање плазмом имају цене негде у распону од $1КСНУМКС да $50,000. Међутим, ЛБВ има потенцијал за значајне дугорочне уштеде у трошковима захваљујући повећаним брзинама обраде као и минималним потребним завршним обрадама након заваривања. Плазма заваривање би могло имати веће трошкове потрошног материјала за наставак рада.
Zahtevi za održavanje
Пошто се потрошни делови, као што су електроде и гасне млазнице, чешће троше, системи за заваривање плазма луком обично захтевају чешће одржавање. Насупрот томе, системи за ласерско заваривање захтевају мање потрошног материјала, али њиховој оптици и ласерским изворима је потребно повремено чишћење и рекалибрација. Када се правилно одржавају, ласерски извори могу да трају више од 20,000 сати са мање времена застоја. Плазма системи, иако једноставнији, могу имати чешће прекиде јер се потрошни материјал истроши.
Оперативна ефикасност
Технике ласерског заваривања су много брже и прецизније, достижући брзине од чак 10 метара у минути на танким материјалима, па су стога идеалне за масовну производњу. Такође производи веома мале зоне под утицајем топлоте, чиме даје минимално изобличење материјала, чиме се побољшава квалитет производа. Плазма заваривање је ефикасно у дебљим материјалима, иако при мањој брзини, често захтевају додатне завршне радове за чишћење завара, као што је брушење.
Док заваривање ласерским снопом унапред захтева веће инвестиционе трошкове, његова ефикасност и ређа потреба за одржавањем често дугорочно обезбеђују исплативост, посебно за апликације које захтевају високу прецизност. Плазма лучно заваривање је и даље добро за мање сложене радове и мање операције.
