Lézeres hegesztőgép és lézerhegesztő rendszer: Hatékony illesztési technológia és lézerhegesztési megoldások az ipar számára (TIG hegesztés)

A lézertechnológia elképesztő fejlődést ért el az elmúlt néhány évtizedben, lehetővé téve az alkalmazások széles skáláját a különböző iparágakban. Különösen a lézeres hegesztés vált az egyik leghatékonyabb és legpontosabb módszerré az illesztéstechnikában. A lézeres hegesztőgépek és lézerhegesztő rendszerek döntő szerepet játszanak a termékek gyártásában olyan iparágakban, mint az autóipar, a repülőgépipar, az elektronika, az orvosi technológia és még sok más.

Funkcionalitás és technológia

A lézeres hegesztőgépek nagy energiájú lézersugarat használnak a fémek, műanyagok vagy egyéb anyagok összekapcsolására. Az eljárás a lézerfény pontos koncentrációján alapul, amely a hegesztendő részekre összpontosul. Ez rendkívül nagy energiasűrűséget hoz létre, amely megolvasztja és megköti az anyagot.

A modern lézerhegesztő rendszerek különböző típusú lézereket kínálnak, beleértve a szálas lézereket, a CO₂ lézereket és a dióda lézereket. Mindegyik típusnak megvannak a sajátos előnyei és hátrányai, amelyeket a felhasználási esettől függően figyelembe kell venni. Például a szálas lézerek kiváló sugárminőségükről és energiahatékonyságukról ismertek, míg a CO₂ lézerek nagyobb mélységű behatolást biztosítanak.

A lézeres hegesztés előnyei

1. Precizitás és minőség

A lézeres hegesztőgépek rendkívül precíz hegesztést tesznek lehetővé a munkadarab minimális torzulásával vagy deformációjával. Ez kiváló minőségű hegesztett csatlakozásokhoz vezet.

2. Sebesség és hatékonyság

A hegesztési folyamat gyakran gyorsabb a hagyományos módszerekhez képest. Az automatizált lézerrendszerek felgyorsíthatják a gyártási folyamatot és növelhetik a hatékonyságot.

3. Sokoldalúság

A lézeres hegesztés számos anyagot tud összekapcsolni, beleértve a különféle fémeket, műanyagokat és még kevert vegyületeket is.

4. Minimális anyagfelhasználás

Mivel a lézersugár annyira fókuszált, csak korlátozott mennyiségű anyag olvad meg, ami csökkenti az anyagfelhasználást.

5. Adalékanyagok nélkül

Ellentétben néhány hagyományos hegesztési eljárással, a lézeres hegesztés általában nem igényel további töltőanyagokat, minimalizálva a költségeket és az utófeldolgozást.

Alkalmazások az iparban

1. Autóipar

Az autógyártásban a lézeres hegesztőgépeket karosszériaelemek, üléskeretek, kipufogórendszerek és egyebek gyártására használják. A nagy pontosságú hegesztett csatlakozások hozzájárulnak a járművek biztonságához és hosszú élettartamához.

2. Repülés

A repülőgépiparban az alkatrészek súlya kritikus. A lézeres hegesztőgépek könnyű, de erős csatlakozásokat biztosítanak repülőgépek és űrhajók szerkezeti elemei számára.

3. Elektronikai ipar

Az elektronikus alkatrészek miniatürizálása precíz és megbízható csatlakozási technikákat igényel. A lézeres hegesztőrendszerek lehetővé teszik apró csatlakozások létrehozását az elektronikai alkatrészekben.

4. Orvosi technológia

Az orvostechnikában a lézeres hegesztőgépeket olyan implantátumok, orvosi műszerek és eszközök gyártására használják, ahol a higiénia és a precizitás kiemelten fontos.

Hírek és aktuális fejlemények

1. Additív gyártás (3D nyomtatás) és lézerhegesztés

A lézeres hegesztési technológiák integrálása a 3D nyomtatási folyamatba új lehetőségeket nyitott meg. Ez lehetővé teszi összetett alkatrészek gyártását nagy szilárdságú hegesztett csatlakozásokkal.

2. Együttműködő robotika

Automatizálás és robotika: A robotika fejlődése olyan együttműködő lézerhegesztő rendszerekhez vezetett, ahol a robotok és az emberi munkások biztonságosan dolgozhatnak együtt. Ez a rugalmasság hatékonyabb termelést és felhasználást tesz lehetővé a kis- és középvállalatoknál.

3. Nagyobb teljesítményű szálas lézer

A nagyobb teljesítményű szálas lézerek fejlesztése tovább növelte a hegesztési sebességet és lehetővé tette vastagabb anyagok feldolgozását.

4. Inline minőségellenőrzés

A modern lézeres hegesztőrendszereket gyakran beépített minőség-ellenőrzőkkel látják el, amelyek valós időben képesek figyelni a hegesztéseket, és észlelni a lehetséges hibákat, növelve a gyártás minőségét.

5. Innovatív anyagok

Az anyagtudomány és -technológia fejlődése lehetővé tette új anyagok kifejlesztését, amelyek kifejezetten az egyes illesztési folyamatokhoz vannak optimalizálva. Ezek az anyagok fokozott szilárdságot, rugalmasságot és környezeti hatásokkal szembeni ellenállást kínálnak.

6. Könnyűszerkezetes és hibrid konstrukció

A könnyű szerkezetek számos iparágban fontosak a termékek súlyának csökkentésében és az energiahatékonyság javításában. A hibrid eljárások, amelyekben a különböző illesztési technikákat kombinálják, a lehetőségek széles skáláját kínálják az innovatív könnyűszerkezetes konstrukciók számára.

kilátások

A lézeres hegesztőgépek és lézerhegesztő rendszerek forradalmasították az illesztési technológiát, és számos előnyt kínálnak a pontosság, a sebesség, a sokoldalúság és a minőség tekintetében. A folyamatos kutatás és innováció révén ezek a technológiák várhatóan még több iparágat hódítanak meg és javítják az ipari gyártást.

Az összekötő technológia döntő szerepet játszik a modern feldolgozóiparban, és a hegesztés és a vágás a két legfontosabb folyamat ezen a területen. Ezeknek a technikáknak a pontossága és minősége döntő fontosságú a kiváló minőségű termékek előállításához különböző iparágakban, például az autóiparban, a repülésben, a hajógyártásban, a gépgyártásban és sok más iparágban. Ebben a szövegben közelebbről megvizsgáljuk a hegesztési és vágási technológiákat, valamint megvizsgáljuk azok fontosságát és jelenlegi fejlesztéseit.

Hegesztés: tartós csatlakozások létrehozása

A hegesztés fontossága

A hegesztés olyan folyamat, amelyben két vagy több munkadarabot tartósan összekapcsolnak egy hegesztéssel. Ez az egyik legrégebbi illesztési technika, és az idők során jelentősen fejlődött. A hegesztést számos iparágban használják összetett szerkezetek és alkatrészek előállítására, amelyeknek nagy terhelésnek kell ellenállniuk.

Hegesztési eljárások és jellemzőik

• Ívhegesztés: Az ívhegesztés az egyik leggyakrabban használt hegesztési eljárás. Itt ív jön létre az elektróda és a munkadarab között, amely megolvasztja az anyagot és kötést hoz létre. Különböző alkategóriák léteznek, mint például a fém aktív gázhegesztés (MAG) és a wolfram inert gázhegesztés (TIG).
• Lézeres hegesztés: A lézeres hegesztés kivételes pontosságáról és minőségéről ismert. Nagy energiájú lézersugarat használ az anyagok összekapcsolására. Az alacsony hőhatású zóna minimálisra csökkenti a deformációt és lehetővé teszi a használatát érzékeny munkadarabokon.
• Elektronsugaras hegesztés: Az elektronsugaras hegesztés során fókuszált elektronsugarat világítanak a munkadarabra, megolvasztják és hegesztik az anyagot. Ezt az eljárást nagy sűrűségű anyagoknál és vákuumban alkalmazzák.

Vágás: precíz formázás a hatékony gyártás érdekében

A vágás jelentősége

A vágás elengedhetetlen lépése a gyártás során, hogy a nyersanyagokat a kívánt formára és méretre formázzuk. A precíz vágás kulcsfontosságú a szűk tűréssel rendelkező alkatrészek és alkatrészek előállításához.

Vágási technológiák és tulajdonságaik

• Lézersugaras vágás: A lézersugaras vágás nagy pontosságáról és sebességéről ismert. Nagy energiájú lézersugarat irányítanak az anyagra, ami megolvad vagy elpárolog. Ez lehetővé teszi vékony és vastag anyagok nagy pontosságú vágását.
• Plazmavágás: A plazmavágást főként fémek vágására használják. Az ionizált gáz által generált plazmasugár megolvasztja az anyagot, így vastagabb lapok vághatók le.
• Vízes vágás: A vízi vágásnál finom vízsugarat használnak, amely csiszolószemcsékkel van körbefűzve az anyagok vágására. Ez a módszer ideális puha anyagokhoz, vagy olyan anyagokhoz, amelyeket a magas hőmérséklet károsíthat.

Hírek és aktuális fejlemények

Ipar 4.0 és automatizálás

A csatlakozási technológia profitált az automatizálás és az Ipar 4.0 fejlődéséből. A robotalapú hegesztő- és vágórendszereket egyre gyakrabban használják a termelékenység növelésére és a gyártási folyamatok hatékonyabbá tételére.

Mesterséges intelligencia és gépi tanulás

A mesterséges intelligencia integrálása a hegesztő- és vágórendszerekbe jobb folyamatszabályozást és hibafelismerést tesz lehetővé. A technológia képes automatikusan beállítani a paramétereket az optimális eredmény elérése és a hulladék minimalizálása érdekében.

Anyagi innovációk

Az anyagtudomány és a technológia fejlődése új, kifejezetten hegesztésre és vágásra optimalizált anyagokat hozott létre. Ezek az anyagok javított szilárdságot, korrózióállóságot és egyéb speciális alkalmazásokhoz fontos tulajdonságokat biztosítanak.

Hibrid rendszerek

A különböző illesztési és forgácsolási technológiák kombinációja lehetővé teszi több folyamat előnyeinek kihasználását és egyedi követelmények teljesítését. A hibrid hegesztő- és vágórendszereket egyre gyakrabban használják az iparban.

Az összekapcsolási technológia két pillére

A hegesztés és a vágás az illesztési technológia két alapvető pillére, és kulcsfontosságú szerepet tölt be a modern feldolgozóiparban. Ezen eljárások pontossága és minősége elengedhetetlen a kiváló minőségű termékek előállításához. A folyamatos kutatás és innováció révén a hegesztési és vágási technológiák várhatóan tovább javulnak, hogy megfeleljenek az ipar növekvő igényeinek, és új lehetőségek nyíljanak meg a gyártásban.

Az illesztési technológia a gyártás fontos területe, és a munkadarabok összekapcsolásával foglalkozik a késztermékek előállítása érdekében. Különféle módszereket alkalmaznak a munkadarabok tartós vagy ideiglenes összekapcsolására, az adott alkalmazás követelményeitől függően. Az illesztési technológia minősége és megbízhatósága döntő fontosságú a végtermék teljesítménye és funkcionalitása szempontjából. Ebben a szövegben az illesztési technológia alapjait tekintjük át, és néhány példát adunk a különböző illesztési folyamatokra.

Csatlakozási technológia típusai

Az anyagoktól, az alkalmazásoktól és a speciális követelményektől függően számos csatlakozási folyamat választható. Íme néhány a leggyakoribb csatlakozási technikák közül:

• Hegesztés: A hegesztés az egyik legrégebbi és leggyakrabban használt illesztési eljárás. Különféle technikákat foglal magában, például ívhegesztést, lézeres hegesztést, elektronsugaras hegesztést és így tovább. A hegesztés során a munkadarabokat hegesztéssel tartósan összeillesztik, az anyagot a csatlakozásnál megolvasztják.
• Forrasztás: A forrasztás olyan eljárás, amelynek során forrasztóanyagot visznek fel az összekapcsolandó munkadarabokra. A forraszanyag felmelegítése megolvad, és csatlakozik a munkadarabokhoz. A hegesztéssel ellentétben a forrasztás nem olvasztja meg az alapanyagot.
• Ragasztás: Ragasztáskor a munkadarabokat ragasztóréteg segítségével kötjük össze egymással. A ragasztás különösen alkalmas nehezen hegeszthető vagy magas hőmérsékletre érzékeny anyagokhoz.
• Szegecselés: Szegecseléskor szegecseket vagy csapokat szúrnak át a csatlakoztatandó munkadarabokon, majd a végeit deformálják vagy hegesztik. Ez állandó kapcsolatot hoz létre.
• Mechanikai csatlakozások: A mechanikus csatlakozások olyan technikákat foglalnak magukban, mint a csavarozás, szorítás vagy préselés. Ezek a módszerek nem igényelnek állandó anyagcserét, és lehetővé teszik a roncsolásmentes szétszerelést.

Példák az illesztési technológia alkalmazására

• Autóipar: Az autóiparban az összekapcsoló technológia központi szerepet játszik a járműgyártásban. A hegesztést a karosszéria összeszereléséhez, míg a ragasztást járművek üvegezésénél vagy kompozit anyagoknál használják.
• Aerospace: A repüléshez nagy szilárdságú és megbízható kapcsolatokra van szükség. Itt hegesztést és ragasztást alkalmaznak szerkezeti alkatrészekhez, hajtóművekhez és repülőgép-alkatrészekhez.
• Elektronikai ipar: Az elektronikai iparban forrasztási eljárásokat alkalmaznak áramköri lapok és elektronikai alkatrészek előállítására. A ragasztást kijelzők, érintőképernyők és házak összeszerelésénél használják.
• Orvosi technológia: Az orvosi technológia ragasztóanyagokat és hegesztési eljárásokat használ orvosi eszközök, implantátumok és protézisek előállítására. A precíz és megbízható csatlakozás itt rendkívül fontos.
• Hajógyártás: A hajógyártás hegesztési technikákat használ a hajótestek és alkatrészek létrehozására, míg a szegecselést hagyományosan a lemezek és lemezek összekapcsolására használják.

 

Az ALPHA LASER, a lézeres hegesztési megoldások vezető szállítója bemutatja legújabb 1200 W-os lézerhegesztő rendszerét az esseni Welding and Cutting szakvásáron (2023. szeptember 11-től szeptember 15-ig) , amelyet kifejezetten nagy és érzékeny alkatrészek hegesztésére fejlesztettek ki. ahol a hagyományos hegesztés eléri határait. A nagy teljesítményű rendszerek olyan hegesztési feladatokat tesznek lehetővé, amelyek korábban csak AWI / TIG és MIG területeken voltak lehetségesek, de a lézerhegesztés előnyeivel.

Az ALPHA LASER 1200 W-os lézerhegesztő rendszer előnyei

• Az anyagba történő alacsony hőbevitel miatt már nincs szükség előmelegítésre, ami időt és költséget takarít meg.
• Minimális deformáció és repedés, ami lehetővé teszi a kritikus és érzékeny fémek repedés nélküli hegesztését.
• Rugalmas hegesztés: A rendszerek az alkalmazástól függően impulzusos és folyamatos hegesztést is lehetővé tesznek.

Az 1200 W-os lézerhegesztő rendszerek alkalmazási területei

A nagy teljesítményű 1200 W-os lézerhegesztő rendszerek ideálisak különféle alkalmazásokhoz, beleértve:

• Tengely javítás
• Kemény burkolat dróttal és porral
• Öntvényjavítások vízerőművekben
• Nagyméretű és érzékeny alkatrészek hegesztése, ahol a TIG hegesztés problémás
• Ezekkel a rendszerekkel 1,6 mm átmérőjű vezetékek olvaszthatók.

Bővítési lehetőségek és automatizálás

Az ALPHA LASER 1200 W rendszerek számos bővítési lehetőséget kínálnak, mint például forgó tengelyek, nagy teherbírású forgó tengelyek és dönthető lencsék a lézersugár gyors pozicionálásához. A szkennerkészlettel ellátott Mabotic szoftver lehetővé teszi összetett komponensgeometriák szkennelését, programozását és hegesztését, lehetővé téve a hegesztési feladatok automatizálását.

Innovatív rendszerek

A nagy teljesítményű ALPHA LASER 1200 W-os lézerhegesztő rendszerek bevezetése fontos lépést jelent az érzékeny alkatrészek hegesztési technológiájában. Ezekkel az innovatív rendszerekkel az igényes hegesztési feladatok precízen és hatékonyan végezhetők el, miközben elkerülhetők a hagyományos hegesztési eljárások hátrányai.

Az ALPHA LASER lézerhegesztő rendszerekkel és lehetséges alkalmazásaikkal kapcsolatos további információkért látogasson el az 5C10 kiállítási standunkra vagy a www.alphalaser.eu oldalra.

 

Forrás: július 31-i, 23-i sajtóközlemény

A TIG hegesztés (tungsten inert gas hegesztés) egy ívhegesztési eljárás, amely során nem olvadó volfrámelektródát használnak a varrat létrehozásához. Ez az egyik inert gázos hegesztési eljárás, mivel inert gázt, általában argont vagy héliumot használnak a hegesztési folyamat során, hogy megvédjék az olvadt fémet attól, hogy reakcióba lépjen a levegő oxigénjével és nitrogénjével.

AWI hegesztési folyamat

• Előkészítés: A hegesztendő munkadarabokat először megtisztítjuk és pontosan pozícionáljuk. Gondosan meg kell határozni a hegesztési varrat és az elektróda helyzetét.
• A hegesztőgép felépítése: A hegesztőgépet a követelményeknek megfelelően állítjuk be. A hegesztőáram, a gázáramlás és az egyéb paraméterek beállítása megtörténik.
• Volfrámelektróda és gáz: A nem olvadó volfrámelektródát a hegesztőpisztolyba helyezzük. Az inert gáz a hegesztési zónát védi az oxidációtól és a szennyeződéstől.
• Hegesztési folyamat: A hegesztő úgy indítja el az ívet, hogy a volfrámelektródát a munkadarabhoz közel hozza, majd ismét eltávolítja. Létrejön az ív, és az anyag megolvad.
• Kiegészítő anyag: Ha további hegesztőanyagra van szükség, azt kézzel kell bevezetni a hegesztési zónába. A töltőanyag adagolása pontosan szabályozható, és bizonyos esetekben nem szükséges a hegesztési feladattól függően.
• Hegesztés: A volfrámelektróda és a hegesztőmedence hozza létre a hegesztést. A varrat minősége a hegesztési sebességtől, a hegesztőáramtól és a hegesztő pontosságától függ.

A TIG hegesztés jellemzői

• A TIG hegesztés rendkívül precíz és tiszta varratokat tesz lehetővé.
• Mivel a volfrámelektróda nem olvad meg, nem épül be a varratba, és nem járul hozzá a hegesztési anyaghoz.
• Az inert gáz védelemként való használata tiszta hegesztési zónát hoz létre, minimális szennyeződés kockázatával.
• Az eljárás különféle fémeken alkalmazható, mint például alumínium, rozsdamentes acél, réz és nikkel.
• A pontosságának és irányíthatóságának köszönhetően a TIG hegesztés bizonyos szintű tapasztalatot és szakértelmet igényel a hegesztőtől.

A TIG hegesztés alkalmazásai

A TIG hegesztést számos iparágban használják, különösen akkor, ha magas követelményeket támasztanak a hegesztés minőségével szemben. Példák az alkalmazásokra:

• Repülőgép-alkatrészek és űrhajók gyártása, ahol nagy szilárdságú és megbízható hegesztésekre van szükség.
• Élelmiszer- és gyógyszeripar, ahol a tiszta és szennyeződésmentes varratok elengedhetetlenek a higiénia és a biztonság szempontjából.
• Rozsdamentes acél tartályok és csővezetékek gyártása, ahol pontos és tömített varratok szükségesek.
• Vas- és fémmegmunkálás, ahol esztétikai és dekorációs célokra precíz hegesztésre van szükség.

Precizitás és sokoldalúság

A pontosságának és sokoldalúságának köszönhetően a TIG hegesztés széles körben alkalmazott hegesztési eljárás, amelyet számos igényes alkalmazásban alkalmaznak. Kiváló minőségű és tartós hegesztéseket tesz lehetővé, és a tapasztalt hegesztők nagyra értékelik a különböző iparágakban.