Laserhitsaus: toimintaperiaate ja edut

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-02 13:54

Metallit voidaan liittää eri tavoin. Luotettavin ja edistyksellisin tapa saada erilaisten tuotteiden pysyviä liitoksia on laserhitsaus. Tämän tekniikan ansiosta on mahdollista paitsi saavuttaa suurta tarkkuutta, myös yhdistää materiaaleja, joilla on korkea sulamispiste tai korkea lämmönjohtavuus. Lyhyt, säädettävä sulamisaika ja pieni sulamistilavuus mahdollistavat jopa osien hitsauksen, joihin perinteiset menetelmät eivät ollenkaan sovellu.

Teknologiset ominaisuudet

Laserhitsaus eroaa siitä, että lasersäde mahdollistaa korkean energiapitoisuuden kohdassa, jonka halkaisija ei ylitä muutamaa mikrometriä. Tehotaso saavuttaa 10 ^ 8 W / cm2, mikä on paljon enemmän kuin esimerkiksi kaari antaa. Laserhitsausta voidaan energiakeskittymisen suhteen verrata vain elektroniseensäde (sen teho on noin 10^6 W/cm2). Mutta jos jälkimmäistä voidaan käyttää vain tyhjiökammiossa, niin laserhitsaus voidaan suorittaa ympäristössä, jossa on jonkinlainen suojakaasu (CO_{2, He, Ar) tai yksinkertaisesti ilmaa. Mitä tulee ohjaukseen, se suoritetaan optisen järjestelmän avulla. Laserhitsaus suoritetaan melko laajalla eri tilassa, ja tämä tarjoaa tehokkaan prosessin kaikenlaisten materiaalien liittämiseen, joiden paksuus alkaa muutamasta mikrometristä ja ulottuu useisiin kymmeniin millimetreihin. Huolimatta siitä, että tämä prosessi on hyvin monimutkainen, eikä vieläkään ole olemassa universaalia teoreettista mallia, joka voisi kuvata sitä kokonaisuudessaan, sitä käytetään laajasti käytännössä, ja hyvästä syystä.}

Mitä hyvää on metallien laserhitsauksessa

Tämän menetelmän kiistattomiin etuihin kuuluvat seuraavat:

1. Tämän tekniikan korkea suorituskyky muihin menetelmiin verrattuna.
2. Pieni lämpövaikutusalue, jota rajoittaa pelkästään laserin halkaisija. Näin saat paremman liitoksen teknologisen lujuuden ja taipuisuuden.
3. Helppokäyttöisyys ja mahdollisuus vaihtaa käsittelyohjelmaa.
4. Kestävä kehitys. Nykyaikainen laserhitsauskone eliminoi apuhitsauslisäaineiden ja sulatteiden tarpeen.
5. Mahdollisuus laadukkaaseen erilaisten metallien liittämiseen.
6. Kulutustarvikkeiden käyttöä on usein mahdollista välttää.
7. Mahdollisuushitsaus vaikeapääsyisissä paikoissa.

Metalliosien hitsaukseen käytetään kaasu- ja solid-state lasereita, sekä jatkuvia että ajoittaisia. Kuvatun tekniikan soveltaminen riippuu suoraan laitosten kapasiteetista. Näin ollen lasereita, joiden teho on alueella 100-500 W, on jo pitkään käytetty pienikokoisten komponenttien, esimerkiksi elektronisten komponenttien tai lääketieteellisten laitteiden hitsaukseen. Ja koneita, jotka pystyvät keskittämään korkeampaa energiatasoa (kilowattialueella), käytetään usein yhdessä robottien ja valokuitujen kanssa. Ne ovat lähes välttämättömiä autoteollisuudessa, konepajateollisuudessa, laivanrakennuksessa ja muilla aloilla.