Laseri keevitusmasin ja laserkeevitussüsteem: tõhusad ühendamise tehnoloogia- ja laserkeevituslahendused tööstusele (parukakeevitamine)

Lasertehnoloogia on viimastel aastakümnetel teinud hämmastavaid edusamme ja on võimalikult erinevates tööstusharudes teinud mitmesuguseid rakendusi. Eriti laserkeevitamine on end ühendamistehnoloogia üheks tõhusamaks ja täpsemaks meetodiks. Laserkeevitusmasinad ja laserkeevitussüsteemid mängivad olulist rolli toodete tootmisel sellistes tööstusharudes nagu autotööstus, kosmose, elektroonika, meditsiinitehnoloogia ja palju muud.

Funktsioneerimine ja tehnoloogia

Laseri keevitusmasinad kasutavad metallide, plastide või muude materjalide ühendamiseks kõrge energiaga laserkiirte. Protsess põhineb laservalguse täpsel kontsentratsioonil, mis on keskendunud keevitatavatele osadele. See loob äärmiselt suure energiatiheduse, mis sulab ja ühendab materjali.

Kaasaegsed laserkeevitussüsteemid pakuvad erinevat tüüpi lasereid, sealhulgas kiu laserit, kaaslaser ja dioodlaserit. Igal tüübil on konkreetsed plussid ja puudused, mida tuleb sõltuvalt rakendusest arvesse võtta. Näiteks on kiu laserid tuntud reaktiivlennukite kvaliteedi ja energiatõhususe poolest, samas kui kaaslaser pakub suuremat läbitungimise sügavust.

Laserkeevituse eelised

1. täpsus ja kvaliteet

Laserkeevitusmasinad võimaldavad eriti täpseid keevisõmblusi, millel on tooriku minimaalne vaikimisi või deformatsioon. See viib keevitusühenduste kõrge kvaliteedini.

2. kiirus ja tõhusus

Keevitusprotsess on tavapäraste meetoditega võrreldes sageli kiirem. Automatiseeritud lasersüsteemid võivad kiirendada tootmisprotsessi ja suurendada tõhusust.

3. mitmekülgsus

Laserkeevitamine võib kombineerida mitmesuguseid materjale, sealhulgas erinevaid metalle, plasti ja isegi segaseid ühendusi.

4. minimaalne materiaalne tarbimine

Kuna laserkiir on nii keskendunud, sulab ainult piiratud hulk materjali, mis vähendab materjali tarbimist.

5. Lisaaineid pole

Vastupidiselt mõnele tavapärasele keevitusprotsessile ei ole laserkeevitamisel tavaliselt täiendavaid täiteaineid vaja, mis minimeerib kulusid ja töötlemise järgselt.

Rakendused tööstuses

1. autotööstus

Autotööstuse tootmisel kasutatakse kehaosade, istmeraamide, heitgaasisüsteemide ja muu tootmiseks laserkeevitusmasinaid. Kõrgetasemelised keevitusühendused aitavad kaasa sõidukite ohutusele ja vastupidavusele.

2. kosmose kosmose

Lennunduses on komponentide kaal ülioluline. Laseri keevitusmasinad pakuvad kergeid, kuid siiski kindlaid ühendusi lennukite ja ruumi konstruktsioonielementide jaoks.

3. elektrooniline tööstus

Elektrooniliste komponentide miniaturiseerimine nõuab täpset ja usaldusväärset ühendustehnikat. Laserkeevitussüsteemid võimaldavad elektroonilistes komponentides pisikesi ühendeid.

4. meditsiinitehnoloogia

Meditsiinitehnoloogias kasutatakse laserkeevitusmasinaid implantaatide, meditsiiniliste instrumentide ja seadmete tootmiseks, kus hügieen ja täpsus on ülimalt oluline.

Uudised ja praegused arengud

1. lisatootmine (3D -printimine) ja laserkeevitamine

Laserkeevitustehnoloogiate integreerimine 3D -printimisprotsessi on avanud uued võimalused. See võimaldab koostada keerulisi komponente, millel on suure vaguse keevitusühendused.

2. Koostöö robootika

Automatiseerimine ja robootika: edusammud on viinud laserkeevitussüsteemide koostööni, kus robotid ja inimtöötajad saavad turvaliselt koos töötada. See paindlikkus võimaldab tõhusamat tootmist ja kasutamist väikestes ja keskmise suurusega ettevõtetes.

3. kiudainelaser suurema jõudlusega

Suurema jõudlusega kiudainete arendamine on veelgi suurenenud keevituskiirusel ja võimaldab töötleda paksemaid materjale.

4. sisemine kvaliteedikontroll

Kaasaegsed laserkeevitussüsteemid on sageli varustatud sisemise kvaliteedikontrolliga, mis suudab keevisõmblusi reaalajas jälgida ja võimalikke defekte ära tunda, mis suurendab tootmise kvaliteeti.

5. uuenduslikud materjalid

Materjaliteaduse ja tehnoloogia edendamine on võimaldanud arendada uusi materjale, mis on spetsiaalselt teatud liitumismeetodite jaoks optimeeritud. Need materjalid pakuvad paremat tugevust, paindlikkust ja vastupidavust keskkonnamõjudele.

6. kerge konstruktsioon ja hübriidkonstruktsioon

Paljudes tööstusharudes on kerged struktuurid olulised toodete kaalu vähendamiseks ja energiatõhususe parandamiseks. Hübriidsed meetodid, milles erinevad liitumistehnikad ühendatakse, pakuvad mitmesuguseid võimalusi uuenduslike kergete kontseptsioonide jaoks.

väljavaade

Laseri keevitusmasinad ja laserkeevitussüsteemid on ühendamistehnoloogia revolutsiooniliselt teinud ja pakuvad mitmesuguseid eeliseid täpsuse, kiiruse, mitmekülgsuse ja kvaliteedi osas. Pidevate uurimistööde ja uuenduste abil loodetakse nende tehnoloogiate arendamine veelgi, et vallutada veelgi rohkem tööstusharusid ja parandada tööstuslikku tootmist.

Liitumistehnoloogia mängib tänapäevases töötlevas tööstuses üliolulist rolli ning keevitamine ja lõikamine on selle valdkonna kaks kõige olulisemat meetodit. Nende tehnikate täpsus ja kvaliteet on ülioluline kõrgekvaliteediliste toodete tootmiseks erinevates tööstusharudes, näiteks autotööstuse ehitamine, lennundus, laevaehitus, masinaehitus ja paljudes teistes. Selles tekstis vaatame lähemalt keevitamis- ja lõikamistehnoloogiaid ning valgustame nende olulisust ning praeguseid arenguid.

Keevitamine: looge ühendusi, mis hoiavad

Keevitamise tähtsus

Keevitamine on protsess, kus keevisõmblusega on püsivalt ühendatud kaks või enam toorikut. See on üks vanimaid liitumismeetodeid ja on aja jooksul märkimisväärselt arenenud. Keevitust kasutatakse erinevates tööstusharudes keerukate struktuuride ja komponentide tootmiseks, mis peavad taluma suurt koormust.

Keevitusprotsessid ja nende omadused

• Tulede keevitamine: Arbal keevitamine on üks sagedamini kasutatavaid keevitusprotsesse. Siin genereeritakse kaare elektroodi ja tooriku vahel, mis sulatab materjali ja loob ühenduse. Seal on erinevaid alamkategooriaid, näiteks metallist aktiivse gaasi keevitamise (MAG) ja volfram-intert-gaasi keevitamine (WIG).
• Laseri keevitamine: laserkeevitamine on tuntud oma erakordse täpsuse ja kvaliteedi poolest. Materjalide ühendamiseks kasutab see kõrge energiaga laserkiirte. Madal soojuse mõjutsoon minimeerib deformatsioone ja võimaldab kasutada tundlikes tulemustes.
• Elektronitalakeevitus: elektronkiimi keevitamisel suunatakse toorikule fokuseeritud elektronide tala, mis sulatas ja keevitas materjali. Seda protseduuri kasutatakse suure tihedusega ja vaakumis.

Lõikamine: täpne kuju tõhusaks tootmiseks

Lõikamise tähtsus

Lõikamine on oluline samm tootmises, et viia tooraine soovitud kuju ja suurusesse. Täpsed lõiked on tihedate tolerantsidega komponentide ja komponentide tootmisel üliolulised.

Lõikamistehnoloogiad ja nende omadused

• Laserkiire lõikamine: laserkiire lõikamine on tuntud oma suure täpsuse ja kiiruse poolest. Materjal on kõrge energiaga laserkiir, mis sulab või aurustub. See võimaldab suure täpsusega õhukeste ja paksude materjalide lõikamist.
• Plasma lõikamine: plasma lõikamist kasutatakse peamiselt metallide lõikamiseks. Ioniseeritud gaasi genereerimise plasmakiire sulatab materjali ja võimaldab seega paksemate lehtede lõikamist.
• Veetranspordid: vesilõhk kasutab peene veega reaktiivlennuki, mis on materjalide lõikamiseks nihutatud abrasiivsete osakestega. See meetod sobib ideaalselt pehmete materjalide või nende jaoks, mida kõrgete temperatuuride tõttu kahjustada.

Uudised ja praegused arengud

Tööstus 4.0 ja automatiseerimine

Liitumistehnoloogia on kasu saanud automatiseerimise ja tööstuse 4.0 valdkonna edusammudest. Robotipõhiseid keevitus- ja lõikamissüsteeme kasutatakse üha enam tootlikkuse suurendamiseks ja tootmisprotsesside tõhusamaks muutmiseks.

Tehisintellekt ja masinõpe

Tehisintellekti integreerimine keevitus- ja lõikamissüsteemidesse võimaldab protsessi paremat juhtimist ja vigade tuvastamist. See tehnoloogia saab optimaalsete tulemuste saavutamiseks ja komisjoni minimeerimiseks automaatselt kohandada.

Materiaalsed uuendused

Materjaliteaduse ja tehnoloogiate edusammud on tootnud uusi materjale, mis on spetsiaalselt keevitamiseks ja lõikamiseks optimeeritud. Need materjalid pakuvad paremat tugevust, korrosioonikindlust ja muid omadusi, mis on olulised konkreetsete rakenduste jaoks.

Hübriidsüsteemid

Erinevate liitumis- ja lõikamistehnoloogiate kombinatsioon võimaldab kasutada mitmeid protseduure ja vastata konkreetsetele nõuetele. Hübriidkeevitus- ja lõikamissüsteeme kasutatakse tööstuses üha enam.

Liitumistehnoloogia kaks sammast

Keevitamine ja lõikamine on ühendamistehnoloogia kaks olulist veergu ning mängivad tänapäevases töötlevas tööstuses üliolulist rolli. Nende meetodite täpsus ja kvaliteet on kõrgekvaliteediliste toodete tootmiseks hädavajalikud. Eeldatakse, et pidevad uuringud ja uuendused parandavad veelgi higi- ja lõikamistehnoloogiaid, et täita tööstuse kasvavaid nõudeid ja avada uusi võimalusi tootmises.

Liitumistehnoloogia on oluline tootmise valdkond ja tegeleb valmistoodete tootmiseks toorikute kombinatsiooniga. Sõltuvalt vastava taotluse nõuetest kasutatakse erinevaid protseduure, et ühendada töötükke püsivalt või ajutiselt. Liitumistehnoloogia kvaliteet ja usaldusväärsus on lõpptoote jõudluse ja funktsionaalsuse jaoks üliolulised. Selles tekstis vaatame liitumistehnoloogia põhitõdesid ja toome näiteid erinevatest liitumismeetoditest.

Liitumistehnoloogia tüübid

Liitumismeetodeid on mitmesuguseid, mida saab valida sõltuvalt materjalidest, rakendustest ja konkreetsetest nõuetest. Siin on mõned levinumad liitumismeetodite tüübid:

• Keevitamine: keevitamine on üks vanimaid ja sagedamini kasutatavaid liitumismeetodeid. See sisaldab erinevaid tehnikaid, näiteks kaarekeevitamine, laserkeevitamine, elektronkiirekeevitamine ja palju muud. Keevitades ühendatakse toorikuid püsivalt keevisõmblusega, mille käigus materjal sulatatakse ühenduskohas.
• Liin: jootmine on protsess, milles jootmistöötajat rakendatakse ühendatavate toorikute jaoks. See sulab jootmisaine kuumutades ja ühendab toorikuid. Vastupidiselt keevitusele ei sulata põhimaterjali jootmisel.
• Liim: liimimisel ühendatakse toorikuid kleepuva kihiga. Liimimine sobib eriti materjalidele, mida on kõrge temperatuuri suhtes keeruline higistada või tundlik.
• Neetid: kui needid, needid või pliiatsid on ühendatud ja seejärel otstes deformeerunud või keevitatud toorikutest kinni jäänud. See loob püsiva ühenduse.
• Mehaanilised ühendid: mehaanilised ühendid hõlmavad selliseid tehnikaid nagu kruvimine, klambrid või pressimisjoad. Need meetodid ei nõua materjali püsivat muutust ja võimaldavad hävitavat lahtivõtmist.

Näited liitumistehnoloogia kasutamisest

• Autotööstus: autotööstuses mängib liitumistehnoloogiat sõidukite tootmisel keskset rolli. Keha montaaži jaoks kasutatakse keevitust, samal ajal kui kasutatakse sõiduki klaasist või komposiitmaterjalides.
• Lennundus: lennunduse kosmoses on vaja ülitugevaid ja usaldusväärseid ühendusi. Keevitamist ja liimimist kasutatakse konstruktsioonide, mootorite ja lennukite komponentide jaoks.
• Elektroonikatööstus: Elektroonikatööstuses kasutatakse avalikustamisprotsesse vooluahelate ja elektrooniliste komponentide tootmiseks. Liimimist kasutatakse ekraanide, puutetundlike ekraanide ja korpuste paigaldamisel.
• Meditsiinitehnoloogia: meditsiinitehnoloogias kasutatakse meditsiiniseadmete, implantaatide ja proteeside tootmiseks liimi ja keevitusprotsesse. Täpne ja usaldusväärne seos on siin kõige olulisem.
• Laevaehitus: laevaehituses kasutatakse laevade ja komponentide tootmiseks keevitustehnikaid, samal ajal kui neetimine kasutatakse traditsiooniliselt plaatide ja lehtede ühendamiseks.

Juhtiv laserkeevituslahenduste pakkuja Alpha Laser esitleb messil (11.09.09.23) keevitamist ja lõikamist (11.09.09.23)) oma viimast 1200 W -laserkeevitussüsteemi, mis oli spetsiaalselt välja töötatud keevitamiseks suurtel ja tundlikel komponentidel, milles tavapärased keevitused jõuavad. Võimsad süsteemid võimaldavad keevitusülesandeid, mis olid varem teostatavad ainult paruka / tiig- ja mig -piirkonnas, kuid laserkeevitamise eelistega.

Alfa -laser 1200 W laserkeevitussüsteemi eelised

• Materjali madala soojuse sisendi tõttu pole enam vaja eelkuumutamist, mis säästab aega ja kulusid.
• Minimaalne deformatsioon ja pragude moodustumine, mis võimaldab kriitiliste ja tundlike metallide keevitamist ilma pragunemata.
• Paindlik keevitamine: süsteemid võimaldavad sõltuvalt rakendusest nii impulss- kui ka pidevat keevitamist.

1200 W -laserkeevitussüsteemi rakendusvaldkonnad

Võimsad 1200 W -laserkeevitussüsteemid sobivad ideaalselt erinevate rakenduste jaoks, sealhulgas::

• Laineparandus
• Kõva tellimuse keevitamine traadi ja pulbriga
• Hüdroenergiataimedes remont
• Keevitamine suured ja tundlikud komponendid, milles parukas keevitamine on problemaatiline
• Nende süsteemide abil saab sulatada juhtmeid, mille läbimõõt on 1,6 mm.

Laiendusvalikud ja automatiseerimine

Alfa-laser 1200 W süsteemid pakuvad arvukalt laienemisvõimalusi, näiteks pöörlevad teljed, raskeveokite pöörded ja kallutatud läätsed laserkiir kiireks positsioneerimiseks. Mabotilise tarkvaraga koos skanneri komplektiga saab keerulisi komponentide geomeetriaid skannida, programmeerida ja keevitada, mis võimaldab keevitusülesannete automatiseerimist.

Uuenduslikud süsteemid

Võimsa Alpha Laseri 1200 W -laserkeevitussüsteemi kasutuselevõtt tähistab tundlike komponentide keevitustehnoloogia olulist sammu. Nende uuenduslike süsteemide abil saab keevitusülesandeid täpselt ja tõhusalt täita, samas kui tavapäraste keevitusprotsesside puudusi välditakse.

Lisateavet Alpha Laser Laseri keevitussüsteemide ja nende rakenduste kohta leiate meie näituse stendile 5C10 või www.alphalaser.eu

Allikas: pressiteade 31. juulist 2003

Parukakeevitamine (volfram-i-gaasi keevitamine) on kaarekeevitusprotsess, milles keevisõmbluse loomiseks kasutatakse mitte sulanud volframielektroodi. See on üks kaitsegaasi keevitusprotsesse, kuna keevitusprotsessi ajal kasutatakse sulatatud metalli kaitsta reaktsiooni eest hapniku ja lämmastikuga inertgaasi, enamasti argooni või heeliumi.

Parukakeevituse protsess

• Ettevalmistus: keevitatavad toonid puhastatakse kõigepealt ja täpselt positsioneeritakse. Keevisõmblus ja elektroodi asend on hoolikalt määratletud.
• Keevitusseadme struktuur: keevitusmasin on seatud vastavalt nõuetele. Reguleeritakse keevitusvoolu paksust, gaasi voolukiirust ja muid parameetreid.
• Wolframi elektrood ja gaas: mitte sulanud volframielektrood sisestatakse keevituspüstolisse. Inertset gaasi toidetakse keevitusvööndi kaitsmiseks oksüdeerimise ja saastumise eest.
• Keevitusprotsess: keevitaja alustab kaarega, viies volframielektroodi tooriku lähedale ja eemaldades selle siis uuesti. Kaare moodustub ja materjal on sulanud.
• Täiendav materjal: kui on vaja täiendavat keevitusmaterjali, sisestatakse see keevitusalasse käsitsi. Täiendava materjali lisamist saab täpselt juhtida ja mõnel juhul pole see sõltuvalt keevitusülesandest vajalik.
• Keevitusõmblus: volframielektrood ja sulamisvann loovad keevisõmbluse. Õmbluse kvaliteet sõltub keevituskiirusest, keevitusvoolu paksusest ja keevitaja täpsusest.

Parukakeevituse omadused

• Parukakeevitamine võimaldab äärmiselt täpset ja puhast keevisõmblust.
• Kuna volframielektrood ei sula, ei kuulu see keevisõmblusse ega aita keevitusmaterjali.
• Inertgaasi kasutamine kaitsena loob puhta keevitusalase tsooni, millel on minimaalne saasteainete oht.
• Protsessi saab kasutada mitmesuguste metallide, näiteks alumiiniumist, roostevabast terasest, vasest ja niklist.
• Täpsuse ja kontrolli tõttu nõuab parukakeevitamine keevitaja teatavat kogemust ja oskusi.

Parukakeevituse rakendused

Parukas keevitamist kasutatakse paljudes tööstusharudes, eriti kui keevisõmbluse kvaliteedi osas on suured nõudmised. Rakenduste näited on:

• Lennukite osade ja kosmosesõidukite tootmine, kus on vaja kõrgeid ja usaldusväärseid keevisõmblusi.
• Toidu- ja farmaatsiatööstus, kus hügieeni ja ohutuse jaoks on hädavajalikud puhtad ja saastumata keevisõmblused.
• Roostevabast terasest konteinerite ja torujuhtmete tootmine, milles on vaja täpseid ja tihedaid keevisõmblusi.
• Kunsti kompensatsioon ja metalli töötlemine, kus esteetilistel ja dekoratiivsetel eesmärkidel on vaja täpseid keevisõmblusi.

Täpsus ja mitmekülgsus

Täpsuse ja mitmekülgsuse tõttu on parukakeevitamine laialt levinud keevitusprotsess, mida kasutatakse paljudes nõudlikes rakendustes. See võimaldab kõrgekvaliteedilisi ja püsivaid keevitusühendusi ning seda hindavad kogenud keevitajad erinevates tööstusharudes.