محدوده سرعت و کارایی جوش در مقایسه با جوشکاری سنتی مقدمه

1. چه چیزی سرعت جوش را تنظیم می کند

سرعت جوش لیزری یک عدد نیست. این به پنج عنصر متقابل بستگی دارد:

قدرت و حالت لیزر. توان بالاتر و حالت موج پیوسته معمولاً امکان سفر سریع‌تری را نسبت به جوشکاری میکرو- با توان کم یا پالسی می‌دهد.

جنس و ضخامت. آلیاژهای متراکم یا بسیار بازتابنده مانند آلومینیوم و مس معمولاً به سرعت کمتری نسبت به فولاد کربنی در ضخامت یکسان نیاز دارند. مقاطع ضخیم تر به انرژی بیشتری در واحد طول نیاز دارند.

طراحی و تناسب مفاصل{0}}. جوش لیزری خودزا شکاف های تنگ را ترجیح می دهد. هرچه اتصال صاف‌تر و بهتر{3} نصب شود، سریع‌تر می‌توانید بدون نقص بدوید.

کیفیت پرتو و موقعیت فوکوس یک فوکوس کوچک و پایدار در صفحه مشترک انرژی را متمرکز می کند و از سرعت بالاتر پشتیبانی می کند.

گاز محافظ و کمک کننده انتخاب مناسب گاز و جریان، خروج مذاب و کیفیت سطح را بهبود می بخشد و سرعت بالاتری را بدون اکسیداسیون ممکن می کند.

2. محدوده سرعت معمولی با جوش لیزر فیبر

اعداد زیر محدوده‌های معرف لیزرهای فیبر موج پیوسته با تناسب خوب-به بالا و محافظ مناسب هستند. نتایج واقعی به توان، اپتیک، هندسه مفصل و اهداف کیفی بستگی دارد.

ورق نازک 0.2 تا 1.0 میلی متر
– فولاد ضد زنگ یا کربن: حدود 5 تا 15 متر در دقیقه با 1 تا 3 کیلو وات.
– آلیاژهای آلومینیوم: حدود 3 تا 10 متر در دقیقه با 2 تا 4 کیلو وات به دلیل بازتاب بیشتر.
– میکرو{0}}جوشکاری پالسی برای قطعات الکترونیکی یا پزشکی: معمولاً کمتر از 1 متر در دقیقه، زیرا دقت اولویت دارد، نه سرعت.

ضخامت متوسط ​​1 تا 3 میلی متر
– فولاد ضد زنگ و کربن: حدود 1 تا 5 متر در دقیقه با 2 تا 6 کیلو وات.
– آلومینیوم: حدود 0.8 تا 3 متر در دقیقه با 3 تا 6 کیلو وات.

صفحه ضخیم 4 تا 6 میلی متر و بالاتر
- فولاد در 4 تا 6 میلی متر: تقریباً 0.5 تا 2 متر در دقیقه با 4 تا 8 کیلو وات در حالت سوراخ کلید.
- مقاطع بالاتر از 6 میلی متر: تقریباً 0.2 تا 1.0 متر در دقیقه با 6 تا 12 کیلو وات، بسته به دسترسی مشترک و الزامات کیفیت.

یادداشت حالت
– حالت رسانایی (ذوب کم عمق تر بدون سوراخ کلید کامل) لوازم آرایشی عالی را ارائه می دهد اما در حداکثر سرعت کمتر برای یک نفوذ معین.
- حالت سوراخ کلید به شرط حفظ ثبات، با سرعت های بالاتر به نفوذ عمیق دست می یابد.

3. کارایی در مقایسه با جوشکاری سنتی

سرعت و زمان چرخه
- در مقابل TIG: جوشکاری لیزر معمولاً 2 تا 10 برابر برای اتصالات و ضخامت های مشابه سریعتر است زیرا انرژی را متمرکز می کند و نیازی به رسوب پرکننده ندارد.
- در مقابل MIG: لیزر اغلب 1.5 تا 5 برابر سریعتر روی ورقه های نازک و متوسط ​​برای درزهای مداوم کار می کند. در جوش‌های فیله بسیار ضخیم با شکاف‌های بزرگ، MIG با رسوب{3} بالا می‌تواند رقابتی باشد.

ورودی گرما و اعوجاج
– لیزر از گرمای ورودی کلی کمتری در واحد طول استفاده می‌کند، که گرمای کمتری-منطقه تحت تأثیر، اعوجاج کمتر، و مراحل صاف‌کردن یا دوباره کاری کمتری ایجاد می‌کند.

ارسال{0}}در حال پردازش
- درزهای باریک و سطوح تمیز، سنگ زنی و پرداخت را کاهش داده یا از بین می برند و زمان چرخه پایین دست را کوتاه می کنند.

کار و اتوماسیون
- لیزرها به آسانی با CNC یا ربات‌ها ادغام می‌شوند و امکان عملکرد مداوم با تکرارپذیری بالا و مداخله کمتر اپراتور را فراهم می‌کنند.

مواد مصرفی و انرژی
- جوشکاری لیزری خودزا به سیم پرکننده، شار یا حجم زیادی از گاز محافظ در بسیاری از موارد نیاز ندارد و مصرف مواد مصرفی را کاهش می دهد.
– لیزرهای فیبر مدرن بازده الکتریکی بالایی دارند، بنابراین انرژی هر قطعه خوب اغلب با بهینه سازی پارامترها کمتر می شود.

کیفیت و بازده
– پایداری پرتو بالا و کنترل قدرت حلقه بسته می‌تواند اول-بازده عبور را بهبود بخشد و توان عملیاتی را بیشتر افزایش دهد.

4. زمانی که فرآیندهای سنتی هنوز می توانند ارجح باشند

– شکاف‌های بزرگ، تناسب ضعیف-یا جوش‌های فیله بسیار ضخیم ممکن است به نفع MIG با نرخ رسوب بالا یا TIG چند-گذره باشد.
– مواد یا پوشش هایی که نیاز به پل زدن شکاف یا رفتار خیس کنندگی فراتر از آنچه یک لیزر خودزا می تواند ارائه دهد، ممکن است به سیم پرکننده یا لیزر هیبریدی-جوش قوس الکتریکی نیاز داشته باشند.
- بودجه های سرمایه ای کمتر و حجم بسیار کم تولید می تواند روش های مرسوم را علیرغم سرعت کمتر، کاربردی تر کند.

5. مراحل عملی برای به حداکثر رساندن سرعت و کارایی جوش لیزری

- قدرت لیزر و موقعیت فوکوس را با عمق مفصل مطابقت دهید. صفحه کانونی را کمی زیر سطح بالایی برای جوشکاری سوراخ کلید پایدار نگه دارید.
- تمیزی لنز و پنجره محافظ را برای حفظ کیفیت پرتو حفظ کنید.
– کنترل شکاف مفصل روی ورقه نازک، شکاف ها را معمولاً زیر 0.1 میلی متر نگه دارید تا با سرعت بالا نفوذ مداوم داشته باشید.
- گاز محافظ را انتخاب کنید و با دقت جریان دهید. نیتروژن یا آرگون برای فولادهای ضد زنگ، مخلوط هلیوم برای چالش رسانایی گرما یا نیازهای آرایشی.
– برنامه ریزی مسیر را بهینه کنید،-به داخل و خارج{1}} هدایت کنید، و در صورت نیاز از تاب خوردن یا نوسان پرتو استفاده کنید تا شکاف های کوچک را بدون کاهش سرعت تحمل کنید.
– اعتبارسنجی پارامترها با طراحی کوتاه-آزمایشات- قبل از مقیاس‌بندی تا تولید.

نتیجه گیری

جوشکاری لیزری می‌تواند از کمتر از 1 متر در دقیقه در جوشکاری میکرو{1} پالس دقیق تا بیش از 10 متر در دقیقه بر روی ورق‌های نازک با لیزرهای فیبر موج پیوسته انجام شود. در مقایسه با TIG و MIG، معمولاً سرعت سفر بسیار بالاتر، گرمای ورودی کمتر، پردازش پست{4} کمتر و پتانسیل اتوماسیون برتر را ارائه می دهد. انتخاب حالت مناسب، اپتیک، گاز و یراق سازندگان را قادر می سازد تا سرعت اسمی را به بهره وری واقعی تبدیل کنند و در عین حال کیفیت جوش بالا را حفظ کنند.

-- لیزر Rayther Lyra Zhang

https://www.raytherlasercutter.com/laser-welding-machine/laser-welder-welding-machine.html