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

A lézertechnológia az elmúlt évtizedekben figyelemre méltó fejlődésen ment keresztül, számos alkalmazást lehetővé téve a különböző iparágakban. A lézerhegesztés különösen az egyik leghatékonyabb és legpontosabb illesztési módszernek bizonyult. A lézerhegesztő gépek és rendszerek kulcsszerepet játszanak az áruk előállításában olyan ágazatokban, mint az autóipar, a repülőgépipar, az elektronika, az orvostechnika és sok más.

Funkcionalitás és technológia

A lézerhegesztő gépek nagy energiájú lézersugarakat használnak fémek, műanyagok vagy más anyagok összeillesztéséhez. A folyamat a lézerfény pontos koncentrációján alapul, amelyet a hegesztendő alkatrészekre fókuszálnak. Ez rendkívül nagy energiasűrűséget generál, amely megolvasztja és összeköti az anyagot.

A modern lézeres hegesztőrendszerek különféle típusú lézereket kínálnak, beleértve a száloptikás lézereket, a CO₂ lézereket és a dióda lézereket. Mindegyik típusnak megvannak a sajátos előnyei és hátrányai, amelyeket az alkalmazástól függően figyelembe kell venni. A száloptikás lézerek például kiváló sugárminőségükről és energiahatékonyságukról ismertek, míg a CO₂ lézerek nagyobb behatolási mélységet kínálnak.

A lézeres hegesztés előnyei

1. Pontosság és minőség

A lézerhegesztő gépek rendkívül precíz hegesztést tesznek lehetővé a munkadarab minimális torzulása vagy deformációja mellett. Ez kiváló minőségű hegesztett kötéseket eredményez.

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 lézerhegesztés számos anyagot képes összeilleszteni, beleértve a különböző fémeket, műanyagokat és akár vegyes anyagokat is.

4. Minimális anyagfelhasználás

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

5. Nincsenek adalékanyagok

Néhány hagyományos hegesztési eljárással ellentétben a lézeres hegesztés általában nem igényel további töltőanyagokat, így minimalizálva a költségeket és az utófeldolgozást.

Ipari alkalmazások

1. Autóipar

A lézerhegesztő gépeket az autóiparban használják karosszériaelemek, ülésvázak, kipufogórendszerek és egyebek gyártásához. A nagy pontosságú hegesztések hozzájárulnak a járművek biztonságához és hosszú élettartamához.

2. Repülőgépipar

A repülőgépiparban az alkatrészek súlya kulcsfontosságú. A lézerhegesztő gépek könnyű, mégis erős kötéseket kínálnak a repülőgépek és űrhajók szerkezeti elemeihez.

3. Elektronikai ipar

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

4. Orvostechnika

Az orvostechnikában a lézeres hegesztőgépeket implantátumok, orvosi műszerek és eszközök gyártásához használják, ahol a higiénia és a pontosság kiemelkedő fontosságú.

Hírek és aktuális fejlemények

1. Additív gyártás (3D nyomtatás) és lézerhegesztés

A lézerhegesztési technológiák integrálása a 3D nyomtatási folyamatba új lehetőségeket nyitott. Ez lehetővé teszi összetett alkatrészek gyártását nagy szilárdságú hegesztett kötésekkel.

2. Együttműködő robotika

Automatizálás és robotika: A robotika fejlődése olyan együttműködő lézerhegesztő rendszerekhez vezetett, ahol a robotok és az emberi munkaerő biztonságosan együtt dolgozhat. Ez a rugalmasság hatékonyabb gyártást tesz lehetővé, és alkalmassá teszi a rendszereket a kis- és középvállalkozások számára.

3. Nagyobb teljesítményű szálas lézerek

A nagyobb teljesítményű szálas lézerek kifejlesztése tovább növelte a hegesztési sebességet, és lehetővé tette vastagabb anyagok megmunkálását.

4. Beépített minőségellenőrzés

A modern lézerhegesztő rendszerek gyakran beépített minőségellenőrzéssel vannak felszerelve, amelyek valós időben figyelik a hegesztéseket, és képesek észlelni az esetleges hibákat, ezáltal növelve a termelés minőségét.

5. Innovatív anyagok

Az anyagtudomány és -technológia fejlődése lehetővé tette új, kifejezetten bizonyos illesztési folyamatokhoz optimalizált anyagok kifejlesztését. Ezek az anyagok fokozott szilárdságot, rugalmasságot és a környezeti hatásokkal szembeni ellenállást kínálnak.

6. Könnyűszerkezetes és hibrid konstrukció

A könnyűszerkezetes szerkezetek számos iparágban fontosak a termékek súlyának csökkentése és az energiahatékonyság javítása érdekében. A különböző illesztési technikákat ötvöző hibrid eljárások változatos lehetőségeket kínálnak az innovatív könnyűszerkezetes építési koncepciók számára.

kilátások

A lézerhegesztő gépek és rendszerek forradalmasították a kötéstechnológiát, számos előnyt kínálva a pontosság, a sebesség, a sokoldalúság és a minőség terén. A folyamatos kutatásnak és innovációnak köszönhetően ezek a technológiák várhatóan tovább fognak fejlődni, még több iparágat meghódítva és javítva az ipari gyártást.

A kötéstechnológia kulcsfontosságú szerepet játszik a modern gyártóiparban, és a hegesztés és a vágás a két legfontosabb folyamat ezen a területen. Ezen technikák pontossága és minősége elengedhetetlen a kiváló minőségű termékek előállításához számos iparágban, például az autóiparban, a repülőgépiparban, a hajógyártásban, a gépészetben és sok másban. Ebben a szövegben részletesebben megvizsgáljuk a hegesztési és vágási technológiákat, kiemelve azok jelentőségét és aktuális fejlesztéseit.

Hegesztés: Tartós kötések létrehozása

A hegesztés fontossága

A hegesztés egy olyan eljárás, amelynek során két vagy több munkadarabot hegesztési varrattal véglegesen összekapcsolnak. Ez az egyik legrégebbi illesztési technika, és az idők során jelentősen fejlődött. A hegesztést számos iparágban alkalmazzák összetett szerkezetek és alkatrészek előállítására, amelyeknek nagy terheléseket kell elviselniük.

Hegesztési eljárások és jellemzőik

• Ívhegesztés: Az ívhegesztés az egyik leggyakrabban használt hegesztési eljárás. Az elektróda és a munkadarab között elektromos ív keletkezik, amely megolvasztja az anyagot és kötést hoz létre. Különböző alkategóriák léteznek, mint például a fémaktív gázos (MAG) hegesztés és a volfrámelektródás inert gázos (TIG) hegesztés.
• Lézerhegesztés: A lézerhegesztés kivételes pontosságáról és minőségéről ismert. Nagy energiájú lézersugarakat használ az anyagok összeillesztéséhez. A kis hőhatásövezet minimalizálja a deformációt, és lehetővé teszi a használatát kényes munkadarabokon.
• Elektronsugaras hegesztés: Az elektronsugaras hegesztés során egy fókuszált elektronsugarat irányítanak a munkadarabra, amely megolvasztja és összehegeszti az anyagot. Ezt az eljárást nagy sűrűségű anyagokhoz és vákuumban alkalmazzák.

Forgácsolás: precíz alakítás a hatékony gyártás érdekében

A vágás fontossága

A forgácsolás a gyártás egyik alapvető lépése, amely a nyersanyagokat a kívánt formára és méretre hozza. A pontos vágások kulcsfontosságúak a szűk tűréshatárokkal rendelkező alkatrészek és részegységek előállításához.

Vágási technológiák és tulajdonságaik

• Lézersugaras vágás: A lézersugaras vágás nagy pontosságáról és sebességéről ismert. Nagy energiájú lézersugarat irányítanak az anyagra, ami megolvasztja vagy elpárologtatja azt. Ez lehetővé teszi vékony és vastag anyagok nagy pontosságú vágását.
• Plazmavágás: A plazmavágást főként fémek vágására használják. Az ionizált gáz által létrehozott plazmasugár megolvasztja az anyagot, így lehetővé teszi vastagabb lemezek vágását.
• Vízvágás: A vízvágás során finom vízsugarat és abrazív részecskéket használnak az anyagok vágásához. Ez a módszer ideális puha anyagokhoz vagy olyanokhoz, amelyeket magas hőmérséklet károsíthat.

Hírek és aktuális fejlemények

Ipar 4.0 és automatizálás

A kötéstechnológia az automatizálás és az Ipar 4.0 fejlődésének köszönhetően sokat profitált. A robot alapú hegesztő- és vágórendszereket egyre inkább alkalmazzák a termelékenység növelése és a gyártási folyamatok hatékonyabbá tétele érdekében.

Mesterséges intelligencia és gépi tanulás

A mesterséges intelligencia hegesztő- és vágórendszerekbe való integrálása lehetővé teszi a folyamatirányítás és a hibaészlelés javítását. A technológia automatikusan beállítja a paramétereket az optimális eredmények elérése és a selejt minimalizálása érdekében.

Anyagi innovációk

Az anyagtudomány és -technológia fejlődése új, kifejezetten hegesztésre és vágásra optimalizált anyagok kifejlesztéséhez vezetett. Ezek az anyagok fokozott szilárdságot, korrózióállóságot és egyéb, bizonyos alkalmazásokhoz fontos tulajdonságokat kínálnak.

Hibrid rendszerek

A különböző illesztési és vágási technológiák kombinációja lehetővé teszi több folyamat előnyeinek kihasználását és az egyedi követelmények teljesítését. A hibrid hegesztő- és vágórendszereket egyre inkább alkalmazzák az iparban.

A csatlakozási technológia két pillére

A hegesztés és a vágás a kötéstechnológia két alapvető pillére, és kulcsfontosságú szerepet játszanak a modern gyártóiparban. Ezen folyamatok pontossága és minősége elengedhetetlen a kiváló minőségű termékek előállításához. A folyamatos kutatás és innováció révén a hegesztési és vágási technológiák várhatóan tovább fognak fejlődni, hogy megfeleljenek az ipar növekvő igényeinek és új gyártási lehetőségeket tárjanak fel.

A kötéstechnológia a gyártás fontos területe, és a munkadarabok késztermékek előállításához való illesztésével foglalkozik. Különböző módszereket alkalmaznak a munkadarabok végleges vagy ideiglenes összekapcsolására, az adott alkalmazás követelményeitől függően. A kötéstechnológia minősége és megbízhatósága kulcsfontosságú a végtermék teljesítménye és funkcionalitása szempontjából. Ebben a szövegben a kötéstechnológia alapjait vizsgáljuk meg, és néhány példát mutatunk be a különböző illesztési folyamatokra.

A csatlakozási technológia típusai

Az anyagoktól, az alkalmazásoktól és a konkrét követelményektől függően számos illesztési eljárás közül lehet választani. Íme néhány a leggyakoribb illesztési technikák közül:

• Hegesztés: A hegesztés az egyik legrégebbi és legszélesebb körben használt illesztési eljárás. Különböző technikákat foglal magában, mint például az ívhegesztés, a lézerhegesztés, az elektronsugaras hegesztés és egyebek. A hegesztés során a munkadarabokat hegesztési varrattal véglegesen összekapcsolják, az anyagot pedig a csatlakozásnál megolvasztják.
• Forrasztás: A forrasztás egy olyan eljárás, amelynek során forrasztóanyagot visznek fel az összeillesztendő munkadarabokra. Melegítés hatására a forrasztóanyag megolvad és összeilleszti a munkadarabokat. A hegesztéssel ellentétben a forrasztás nem olvasztja meg az alapanyagot.
• Ragasztás: Ragasztás során a munkadarabokat egy ragasztóréteg köti össze. A ragasztás különösen alkalmas nehezen hegeszthető vagy magas hőmérsékletre érzékeny anyagokhoz.
• Szegecselés: Szegecseléskor szegecseket vagy csapokat helyeznek át az összeillesztendő munkadarabokon, majd a végeiken deformálják vagy hegesztik őket. Ezáltal állandó kötés jön létre.
• Mechanikus kötések: A mechanikus kötések olyan technikákat foglalnak magukban, mint a csavarozás, a szorítás vagy a sajtolóillesztés. Ezek a módszerek nem igénylik az anyag állandó megváltoztatását, és roncsolásmentes szétszerelést tesznek lehetővé.

Példák a kötéstechnika alkalmazására

• Autóipar: A kötéstechnológia központi szerepet játszik a járműgyártásban. A hegesztést a karosszéria összeszereléséhez, míg a ragasztást a járműüvegezéshez vagy kompozit anyagokhoz használják.
• Repülőgépipar: A repülőgépiparban nagy szilárdságú és megbízható kötésekre van szükség. Hegesztést és ragasztást alkalmaznak szerkezeti alkatrészek, motorok és repülőgép-alkatrészek esetében.
• Elektronikai ipar: Az elektronikai iparban forrasztási eljárásokat használnak nyomtatott áramköri lapok és elektronikus alkatrészek gyártásához. A ragasztást kijelzők, érintőképernyők és házak összeszerelésénél alkalmazzák.
• Orvostechnológia: Az orvostechnológiában ragasztó- és hegesztési eljárásokat alkalmaznak orvostechnikai eszközök, implantátumok és protézisek gyártására. A pontos és megbízható csatlakozások kiemelkedő fontosságúak ezen a területen.
• Hajóépítés: A hajóépítésben a hegesztési technikákat hajótestek és alkatrészek gyártásához alkalmazzák, míg a szegecselést hagyományosan a lemezek és lemezek összeillesztésére.

Az ALPHA LASER, a lézerhegesztési megoldások vezető szállítója, bemutatja legújabb, 1200 W-os lézerhegesztő rendszerét az esseni Hegesztés és Vágás szakkiállításon (2023. szeptember 11-15.). Ez a rendszer kifejezetten nagy és finom alkatrészek hegesztésére készült, ahol a hagyományos hegesztési módszerek elérik a határaikat. A nagy teljesítményű rendszerek lehetővé teszik olyan hegesztési feladatok elvégzését, amelyek korábban csak TIG és MIG hegesztéssel voltak lehetségesek, de a lézerhegesztés előnyeivel.

Az ALPHA LASER 1200 W-os lézerhegesztő rendszer előnyei

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

Az 1200 W-os lézeres hegesztőrendszerek alkalmazási területei

A nagy teljesítményű 1200 W-os lézeres hegesztőrendszerek ideálisak különféle alkalmazásokhoz, beleértve:

• tengelyjavítás
• Keményítőhegesztés huzallal és porral
• Öntvényjavítások vízerőművekben
• Nagy és érzékeny alkatrészek hegesztése, ahol a TIG hegesztés problémás.
• Ezek a rendszerek 1,6 mm átmérőjű huzalokat tudnak megolvasztani.

Bővítési lehetőségek és automatizálás

Az ALPHA LASER 1200 W-os rendszerek számos bővítési lehetőséget kínálnak, például forgótengelyeket, nagy teherbírású forgótengelyeket és dönthető lencséket a lézersugár gyors pozicionálásához. A szkennerkészlettel ellátott Mabotic szoftver lehetővé teszi összetett alkatrészgeometriák szkennelését, programozását és hegesztését, lehetővé téve a hegesztési feladatok automatizálását.

Innovatív rendszerek

A nagy teljesítményű ALPHA LASER 1200 W lézerhegesztő rendszerek bevezetése jelentős előrelépést jelent a kényes alkatrészek hegesztési technológiájában. Ezek az innovatív rendszerek lehetővé teszik az igényes hegesztési feladatok precíz és hatékony elvégzését, miközben elkerülik a hagyományos hegesztési eljárások hátrányait.

Az ALPHA LASER lézerhegesztő rendszerekkel és azok alkalmazási lehetőségeivel kapcsolatos további információkért kérjük, látogassa meg 5C10-es standunkat vagy a www.alphalaser.eu

Forrás: 2023. július 31-i sajtóközlemény

A TIG-hegesztés (volfrámelektródás inertgázos hegesztés) egy ívhegesztési eljárás, amely során nem fogyó volfrámelektródát használnak a hegesztés létrehozásához. Védőgázas hegesztési eljárásként osztályozzák, mivel a hegesztési folyamat során inert gázt, általában argont vagy héliumot használnak, hogy megvédjék az olvadt fémet a levegő oxigénjével és nitrogénjével való reakciótól.

TIG hegesztési eljárás

• Előkészítés: A hegesztendő munkadarabokat először megtisztítják és pontosan elhelyezik. A hegesztési varratot és az elektróda helyzetét gondosan meghatározzák.
• A hegesztőgép beállítása: A hegesztőgépet a követelményeknek megfelelően kell beállítani. Be kell állítani a hegesztőáramot, a gázáramlási sebességet és egyéb paramétereket.
• Volfrámelektróda és gáz: A nem fogyó volfrámelektródát a hegesztőpisztolyba helyezik. Az inert gázt a hegesztési terület oxidációtól és szennyeződésektől való védelme érdekében vezetik be.
• Hegesztési folyamat: A hegesztő úgy indítja el az ívet, hogy a volfrámelektródát a munkadarab közelébe viszi, majd eltávolítja. Az ív létrejön, és az anyag megolvad.
• Hígítóanyag: Ha további hegesztőanyagra van szükség, azt manuálisan kell a hegesztési zónába juttatni. A hozagítóanyag hozzáadása pontosan szabályozható, és bizonyos esetekben, a hegesztési feladattól függően, nem szükséges.
• Hegesztés: A volfrámelektróda és a hegfürdő hozza létre a hegesztési varratot. A hegesztés minősége a hegesztési sebességtől, a hegesztőáramtól és a hegesztő pontosságától függ.

A TIG hegesztés jellemzői

• A TIG hegesztés rendkívül precíz és tiszta hegesztési varratokat tesz lehetővé.
• Mivel a volfrámelektróda nem olvad meg, nem épül be a hegesztési varratba, és nem járul hozzá a hegesztőanyaghoz.
• Az inert gáz védőgázként való használata tiszta hegesztési zónát hoz létre, minimális szennyeződési kockázattal.
• Az eljárás különféle fémeken alkalmazható, például alumíniumon, rozsdamentes acélon, rézön és nikkelen.
• A pontossági és szabályozási követelmények miatt a TIG hegesztés bizonyos szintű tapasztalatot és szakértelmet igényel a hegesztőtől.

A TIG hegesztés alkalmazásai

A TIG hegesztést számos iparágban alkalmazzák, különösen ott, ahol magas hegesztési minőségre van szükség. Alkalmazási példák többek között:

• Repülőgép- és űrhajóalkatrészek gyártása, ahol nagy szilárdságú és megbízható hegesztésekre van szükség.
• Élelmiszer- és gyógyszeripar, ahol a tiszta és szennyezetlen hegesztési varratok elengedhetetlenek a higiénia és a biztonság szempontjából.
• Rozsdamentes acél tartályok és csővezetékek gyártása, ahol precíz és tömör hegesztésekre van szükség.
• Művészi fémmegmunkálás és fémfeldolgozás, ahol esztétikai és dekoratív célokból precíz hegesztésekre van szükség.

Precízió és sokoldalúság

A TIG-hegesztés széles körben elterjedt hegesztési eljárás pontossága és sokoldalúsága miatt, amelyet számos igényes alkalmazásban alkalmaznak. Kiváló minőségű és tartós hegesztést tesz lehetővé, és a tapasztalt hegesztők nagyra értékelik a különböző iparágakban.