1. От чего зависит скорость сварки
Скорость лазерной сварки – это не простое число. Это зависит от пяти взаимодействующих элементов:
Мощность и режим лазера. Более высокая мощность и режим непрерывной волны обычно обеспечивают более быстрое перемещение, чем маломощная или импульсная микро-сварка.
Материал и толщина. Плотные или высокоотражающие сплавы, такие как алюминий и медь, обычно требуют более медленных скоростей, чем углеродистая сталь той же толщины. Более толстые секции требуют больше энергии на единицу длины.
Совместный проект и монтаж-. Автогенная лазерная сварка предпочитает узкие зазоры. Чем прямее и лучше-подогнано соединение, тем быстрее вы сможете бежать без дефектов.
Качество луча и положение фокуса. Небольшой, стабильный фокус в суставной плоскости концентрирует энергию и поддерживает более высокую скорость.
Защитный и вспомогательный газ. Правильный выбор и расход газа улучшают выброс расплава и качество поверхности, обеспечивая более высокие скорости без окисления.
2. Типичные диапазоны скоростей при сварке волоконным лазером
Приведенные ниже цифры представляют собой типичные диапазоны для волоконных лазеров непрерывного действия с хорошей подгонкой-и соответствующим экранированием. Фактические результаты зависят от мощности, оптики, геометрии сустава и целевых показателей качества.
Тонкий лист от 0,2 до 1,0 мм.
– Нержавеющая или углеродистая сталь: примерно от 5 до 15 м в минуту при мощности от 1 до 3 кВт.
– Алюминиевые сплавы: примерно от 3 до 10 м в минуту при мощности от 2 до 4 кВт из-за более высокой отражательной способности.
– Импульсная микро-сварка электронных или медицинских деталей: обычно менее 1 м в минуту, поскольку приоритетом является точность, а не скорость.
Средняя толщина от 1 до 3 мм
– Нержавеющая и углеродистая сталь: примерно от 1 до 5 м в минуту при мощности от 2 до 6 кВт.
– Алюминий: примерно от 0,8 до 3 м в минуту при мощности от 3 до 6 кВт.
Толстая пластина от 4 до 6 мм и выше.
– Сталь толщиной от 4 до 6 мм: примерно от 0,5 до 2 м в минуту при мощности от 4 до 8 кВт в режиме «замочной скважины».
– Секции толщиной более 6 мм: примерно от 0,2 до 1,0 м в минуту при мощности от 6 до 12 кВт, в зависимости от доступа к шву и требований к качеству.
Примечание к режиму
– Режим проводимости (более мелкая плавка без полного замочного отверстия) обеспечивает превосходный внешний вид, но при более низких максимальных скоростях для данного проникновения.
– Режим «Замочная скважина» обеспечивает глубокое проникновение на более высоких скоростях при условии сохранения стабильности.
3. Эффективность по сравнению с традиционной сваркой
Скорость и время цикла
– По сравнению с TIG: лазерная сварка обычно выполняется в 2–10 раз быстрее для соединений сопоставимой толщины, поскольку она концентрирует энергию и не требует нанесения наполнителя.
– По сравнению с MIG: лазер часто работает в 1,5–5 раз быстрее на тонких и средних листах для непрерывных швов. При очень толстых угловых сварных швах с большими зазорами сварка MIG с высоким-наплавлением может оказаться конкурентоспособной.
Тепловложение и деформация
– Лазер использует меньшее общее тепловложение на единицу длины, что обеспечивает меньшую зону теплового-воздействия, меньшие искажения и меньшее количество операций по правке или доработке.
Последующая-обработка
– Узкие швы и чистые поверхности уменьшают или исключают шлифовку и полировку, сокращая время последующего цикла.
Труд и автоматизация
– Лазеры легко интегрируются с ЧПУ или роботами, обеспечивая непрерывную работу с высокой повторяемостью и меньшим вмешательством оператора.
Расходные материалы и энергия
– Во многих случаях автогенная лазерная сварка не требует присадочной проволоки, флюса или больших объемов защитного газа, что снижает расход расходных материалов.
– Современные волоконные лазеры обладают высоким электрическим КПД, поэтому после оптимизации параметров энергия на единицу изделия часто снижается.
Качество и урожайность
– Стабильность дальнего света и-управление мощностью по замкнутому контуру могут повысить производительность с первого-прохода, что еще больше повышает эффективную пропускную способность.
4. Когда традиционные процессы все еще могут быть предпочтительнее
– Большие зазоры, плохая-подгонка или очень толстые угловые сварные швы могут быть предпочтительными для сварки MIG с высокой скоростью наплавки или многопроходной TIG.
– Для материалов или покрытий, требующих перекрытия зазоров или смачивания, превосходящих возможности автогенного лазера, может потребоваться присадочная проволока или гибридная лазерная-дуговая сварка.
– Более низкие капитальные затраты и очень небольшие объемы производства могут сделать традиционные методы более практичными, несмотря на более медленные скорости.
5. Практические шаги по максимизации скорости и эффективности лазерной сварки
– Сопоставьте мощность лазера и положение фокуса с глубиной сустава; держите фокальную плоскость немного ниже верхней поверхности для обеспечения стабильной сварки «замочной скважины».
– Поддерживайте чистоту линз и защитных окон для сохранения качества луча.
— Контролировать зазор суставов; на тонком листе оставляйте зазоры обычно менее 0,1 мм для обеспечения равномерного проникновения на высокой скорости.
– Выбирайте защитный газ и соблюдайте осторожность; азот или аргон для нержавеющих сталей, гелиевые смеси для сложных теплопроводных или косметических нужд.
– Оптимизируйте планирование пути,-вход и вывод-отхода, а также используйте колебание или колебание луча, когда это необходимо, чтобы выдерживать небольшие промежутки без ущерба для скорости.
– Проверка параметров с помощью коротких-испытаний-экспериментов перед масштабированием в производство.
Заключение
Лазерная сварка может осуществляться со скоростью от менее 1 м в минуту при прецизионной импульсной микро-сварке до более 10 м в минуту на тонких листах с помощью волоконных лазеров непрерывного действия. По сравнению с TIG и MIG, он обычно обеспечивает гораздо более высокие скорости перемещения, меньшее тепловложение, меньший объем пост-обработки и превосходный потенциал автоматизации. Выбор правильного режима, оптики, газа и крепления позволяет производителям превратить номинальную скорость в реальную производительность, сохраняя при этом высокое качество сварки.
-- Rayther Laser Лира Чжан
https://www.raytherlasercutter.com/laser-сварочная-машина/лазерная-сварочная-сварочная-machine.html