Аппарат лазерной сварки и система лазерной сварки: эффективная технология соединения и решения для лазерной сварки в промышленности (TIG-сварка)

Лазерные технологии за последние десятилетия достигли значительного прогресса, открыв множество возможностей для применения в различных отраслях промышленности. В частности, лазерная сварка зарекомендовала себя как один из наиболее эффективных и точных методов соединения. Лазерные сварочные аппараты и системы играют решающую роль в производстве продукции в таких секторах, как автомобилестроение, аэрокосмическая промышленность, электроника, медицина и многие другие.

Функциональность и технологии

Аппараты лазерной сварки используют высокоэнергетические лазерные лучи для соединения металлов, пластмасс и других материалов. Процесс основан на точной концентрации лазерного излучения, которое фокусируется на свариваемых деталях. Это создает чрезвычайно высокую плотность энергии, которая плавит и соединяет материал.

Современные системы лазерной сварки предлагают различные типы лазеров, включая волоконные лазеры, CO₂-лазеры и диодные лазеры. Каждый тип имеет свои специфические преимущества и недостатки, которые необходимо учитывать в зависимости от области применения. Волоконные лазеры, например, известны своим высоким качеством луча и энергоэффективностью, в то время как CO₂-лазеры обеспечивают большую глубину проплавления.

Преимущества лазерной сварки

1. Точность и качество

Аппараты лазерной сварки позволяют выполнять чрезвычайно точные сварные швы с минимальным искажением или деформацией заготовки. Это обеспечивает высокое качество сварных соединений.

2. Скорость и эффективность

Процесс сварки зачастую быстрее по сравнению с традиционными методами. Автоматизированные лазерные системы могут ускорить производственный процесс и повысить эффективность.

3. Универсальность

Лазерная сварка позволяет соединять самые разнообразные материалы, включая различные металлы, пластмассы и даже комбинированные материалы.

4. Минимальное потребление материалов.

Благодаря высокой фокусировке лазерного луча расплавляется лишь ограниченное количество материала, что снижает его расход.

5. Без добавок

В отличие от некоторых традиционных методов сварки, лазерная сварка, как правило, не требует дополнительных присадочных материалов, что минимизирует затраты и последующую обработку.

Промышленные применения

1. Автомобильная промышленность

Лазерные сварочные аппараты используются в автомобилестроении для производства деталей кузова, каркасов сидений, выхлопных систем и многого другого. Высокоточная сварка способствует безопасности и долговечности автомобилей.

2. Аэрокосмическая отрасль

В аэрокосмической отрасли вес компонентов имеет решающее значение. Аппараты лазерной сварки обеспечивают легкие, но прочные соединения для конструктивных элементов самолетов и космических аппаратов.

3. Электронная промышленность

Миниатюризация электронных компонентов требует точных и надежных методов соединения. Системы лазерной сварки позволяют создавать крошечные соединения в электронных компонентах.

4. Медицинские технологии

В медицинской технике аппараты лазерной сварки используются для производства имплантатов, медицинских инструментов и устройств, где гигиена и точность имеют первостепенное значение.

Новости и текущие события

1. Аддитивное производство (3D-печать) и лазерная сварка

Интеграция технологий лазерной сварки в процесс 3D-печати открыла новые возможности. Это позволяет производить сложные компоненты с высокопрочными сварными соединениями.

2. Коллаборативная робототехника

Автоматизация и робототехника: Достижения в области робототехники привели к созданию систем совместной лазерной сварки, в которых роботы и работники могут безопасно взаимодействовать. Такая гибкость обеспечивает более эффективное производство и делает системы подходящими для использования на малых и средних предприятиях.

3. Волоконные лазеры большей мощности

Разработка более мощных волоконных лазеров позволила еще больше увеличить скорость сварки и обработать более толстые материалы.

4. Контроль качества в режиме реального времени.

Современные системы лазерной сварки часто оснащаются встроенными системами контроля качества, которые отслеживают сварные швы в режиме реального времени и могут выявлять возможные дефекты, тем самым повышая качество продукции.

5. Инновационные материалы

Достижения в области материаловедения и технологий позволили разработать новые материалы, специально оптимизированные для определенных процессов соединения. Эти материалы обладают повышенной прочностью, гибкостью и устойчивостью к воздействию окружающей среды.

6. Легкая конструкция и гибридная конструкция

В многих отраслях промышленности легкие конструкции играют важную роль в снижении веса продукции и повышении энергоэффективности. Гибридные процессы, сочетающие различные методы соединения, открывают широкие возможности для инновационных концепций легких конструкций.

мировоззрение

Лазерные сварочные аппараты и системы произвели революцию в технологии соединения, предложив широкий спектр преимуществ с точки зрения точности, скорости, универсальности и качества. Благодаря непрерывным исследованиям и инновациям ожидается дальнейшее развитие этих технологий, их завоевание еще большего числа отраслей и совершенствование промышленного производства.

Технологии соединения играют решающую роль в современной обрабатывающей промышленности, а сварка и резка являются двумя наиболее важными процессами в этой области. Точность и качество этих технологий необходимы для производства высококачественной продукции в различных отраслях, таких как автомобилестроение, аэрокосмическая промышленность, судостроение, машиностроение и многие другие. В этом тексте мы более подробно рассмотрим технологии сварки и резки, подчеркнув их значение и современные разработки.

Сварка: создание долговечных соединений.

Важность сварки

Сварка — это процесс, при котором две или более заготовки прочно соединяются друг с другом сварным швом. Это одна из старейших технологий соединения, которая значительно эволюционировала с течением времени. Сварка используется в самых разных отраслях промышленности для производства сложных конструкций и компонентов, которые должны выдерживать высокие нагрузки.

Процессы сварки и их характеристики

• Дуговая сварка: Дуговая сварка — один из наиболее часто используемых процессов сварки. Между электродом и заготовкой генерируется электрическая дуга, расплавляющая материал и образующая соединение. Существуют различные подкатегории, такие как сварка в среде защитного газа (MAG) и аргонодуговая сварка (TIG).
• Лазерная сварка: Лазерная сварка известна своей исключительной точностью и качеством. Она использует высокоэнергетические лазерные лучи для соединения материалов. Небольшая зона термического воздействия минимизирует деформацию и позволяет использовать ее для обработки деликатных деталей.
• Электронно-лучевая сварка: При электронно-лучевой сварке сфокусированный пучок электронов направляется на заготовку, расплавляя и сваривая материал. Этот процесс используется для материалов высокой плотности и в вакууме.

Резка: точная формовка для эффективного производства.

Важность стрижки

Резка — важный этап в производстве, позволяющий придать заготовкам желаемую форму и размер. Точная резка имеет решающее значение для изготовления деталей и компонентов с жесткими допусками.

Технологии резки и их свойства

• Лазерная резка: Лазерная резка известна своей высокой точностью и скоростью. Высокоэнергетический лазерный луч направляется на материал, вызывая его плавление или испарение. Это позволяет с большой точностью резать тонкие и толстые материалы.
• Плазменная резка: Плазменная резка в основном используется для резки металлов. Плазменная струя, генерируемая ионизированным газом, расплавляет материал, что позволяет резать листы большей толщины.
• Гидроабразивная резка: Гидроабразивная резка использует тонкую струю воды, смешанную с абразивными частицами, для резки материалов. Этот метод идеально подходит для мягких материалов или материалов, которые могут быть повреждены высокими температурами.

Новости и текущие события

Индустрия 4.0 и автоматизация

Технологии соединения материалов получили импульс благодаря достижениям в области автоматизации и Индустрии 4.0. Роботизированные системы сварки и резки все чаще используются для повышения производительности и эффективности производственных процессов.

Искусственный интеллект и машинное обучение

Интеграция искусственного интеллекта в системы сварки и резки позволяет улучшить контроль процесса и обнаружение ошибок. Технология может автоматически корректировать параметры для достижения оптимальных результатов и минимизации брака.

Инновации в материалах

Достижения в области материаловедения и технологий привели к разработке новых материалов, специально оптимизированных для сварки и резки. Эти материалы обладают повышенной прочностью, коррозионной стойкостью и другими свойствами, важными для конкретных применений.

Гибридные системы

Сочетание различных технологий сварки и резки позволяет использовать преимущества множества процессов и удовлетворять специфические требования. Гибридные системы сварки и резки все чаще применяются в промышленности.

Два столпа объединения технологий

Сварка и резка — два важнейших элемента технологии соединения, играющие решающую роль в современной обрабатывающей промышленности. Точность и качество этих процессов необходимы для производства высококачественной продукции. Благодаря непрерывным исследованиям и инновациям ожидается дальнейшее совершенствование технологий сварки и резки для удовлетворения растущих потребностей промышленности и открытия новых производственных возможностей.

Технология соединения деталей является важной областью в производстве и занимается соединением заготовок для получения готовых изделий. Для постоянного или временного соединения заготовок используются различные методы, в зависимости от требований конкретного применения. Качество и надежность технологии соединения имеют решающее значение для производительности и функциональности конечного продукта. В этом тексте мы рассмотрим основы технологии соединения и приведем несколько примеров различных процессов соединения.

Виды технологий соединения

Существует множество способов соединения, которые можно выбрать в зависимости от материалов, области применения и конкретных требований. Вот некоторые из наиболее распространенных методов соединения:

• Сварка: Сварка — один из старейших и наиболее распространенных способов соединения материалов. Она включает в себя различные методы, такие как дуговая сварка, лазерная сварка, электронно-лучевая сварка и другие. При сварке заготовки соединяются между собой сварным швом, при этом материал расплавляется в месте соединения.
• Пайка: Пайка — это процесс, при котором припой наносится на соединяемые детали. При нагревании припой плавится и соединяет детали. В отличие от сварки, при пайке основной материал не плавится.
• Склеивание: При склеивании заготовки соединяются между собой слоем клея. Склеивание особенно подходит для материалов, которые трудно сваривать или которые чувствительны к высоким температурам.
• Клепка: При клепке заклепки или штифты вставляются в соединяемые детали, а затем деформируются или привариваются к их концам. Это создает прочное соединение.
• Механические соединения: К механическим соединениям относятся такие методы, как болтовое соединение, зажим или прессовая посадка. Эти методы не требуют необратимых изменений материала и позволяют производить неразрушающую разборку.

Примеры применения технологии соединения

• Автомобильная промышленность: Технология соединения играет центральную роль в производстве автомобилей. Сварка используется для сборки кузова, а склеивание — для остекления автомобилей или с использованием композитных материалов.
• Аэрокосмическая отрасль: В аэрокосмической промышленности требуются высокопрочные и надежные соединения. Сварка и склеивание используются здесь для изготовления конструкционных элементов, двигателей и компонентов самолетов.
• Электронная промышленность: В электронной промышленности для производства печатных плат и электронных компонентов используются процессы пайки. Клеевое соединение применяется при сборке дисплеев, сенсорных экранов и корпусов.
• Медицинская техника: В медицинской технике для изготовления медицинских изделий, имплантатов и протезов используются клеи и сварочные процессы. Точные и надежные соединения имеют первостепенное значение в этой области.
• Судостроение: В судостроении для изготовления корпусов и компонентов судов используются методы сварки, а для соединения листового металла и листов традиционно применяется клепка.

Компания ALPHA LASER, ведущий поставщик решений для лазерной сварки, представит свою новейшую лазерную сварочную систему мощностью 1200 Вт на выставке сварочного и режущего оборудования в Эссене (11-15 сентября 2023 г.). Эта система специально разработана для сварки крупных и деликатных компонентов, где традиционные методы сварки достигают своих пределов. Высокопроизводительные системы позволяют выполнять сварочные работы, ранее возможные только при TIG- и MIG-сварке, но с преимуществами лазерной сварки.

Преимущества лазерной сварочной системы ALPHA LASER мощностью 1200 Вт

• Благодаря низкому тепловыделению материала предварительный нагрев больше не требуется, что экономит время и средства.
• Минимальная деформация и растрескивание, что позволяет сваривать ответственные и чувствительные металлы без образования трещин.
• Гибкие возможности сварки: системы позволяют осуществлять как импульсную, так и непрерывную сварку в зависимости от области применения.

Области применения лазерных сварочных систем мощностью 1200 Вт

Мощные лазерные сварочные системы мощностью 1200 Вт идеально подходят для различных применений, в том числе:

• ремонт вала
• Наплавка твердых покрытий проволокой и порошком
• Ремонт литьевых конструкций на гидроэлектростанциях
• Сварка крупных и чувствительных компонентов в тех случаях, когда TIG-сварка представляет собой проблему.
• Эти системы способны расплавлять проволоку диаметром 1,6 мм.

Возможности расширения и автоматизации

Системы ALPHA LASER 1200 W предлагают множество вариантов расширения, таких как поворотные оси, оси повышенной прочности и наклонно-поворотные линзы для быстрого позиционирования лазерного луча. Программное обеспечение Mabotic со сканером позволяет сканировать, программировать и сваривать сложные геометрические формы компонентов, что обеспечивает автоматизацию сварочных работ.

Инновационные системы

Внедрение высокопроизводительных лазерных сварочных систем ALPHA LASER мощностью 1200 Вт знаменует собой значительный шаг вперед в технологии сварки деликатных компонентов. Эти инновационные системы позволяют выполнять сложные сварочные задачи точно и эффективно, избегая при этом недостатков традиционных методов сварки.

Для получения более подробной информации о системах лазерной сварки ALPHA LASER и возможностях их применения, пожалуйста, посетите наш стенд 5C10 или сайт www.alphalaser.eu.

Источник: Пресс-релиз от 31 июля 2023 г.

TIG-сварка (сварка вольфрамовым электродом в инертном газе) — это процесс дуговой сварки, при котором для создания сварного шва используется неплавящийся вольфрамовый электрод. Она классифицируется как процесс сварки в защитной газовой среде, поскольку во время сварки используется инертный газ, обычно аргон или гелий, для защиты расплавленного металла от реакции с кислородом и азотом в воздухе.

Процесс TIG-сварки

• Подготовка: Свариваемые детали сначала очищаются и точно позиционируются. Тщательно определяются форма сварного шва и положение электрода.
• Настройка сварочного аппарата: Сварочный аппарат настраивается в соответствии с требованиями. Регулируются сварочный ток, расход газа и другие параметры.
• Вольфрамовый электрод и газ: Неплавящийся вольфрамовый электрод вставляется в сварочный пистолет. Инертный газ подается для защиты зоны сварки от окисления и примесей.
• Процесс сварки: Сварщик зажигает дугу, поднося вольфрамовый электрод близко к заготовке, а затем удаляя его. Дуга образуется, и материал расплавляется.
• Присадочный материал: Если требуется дополнительный сварочный материал, он вводится в зону сварки вручную. Добавление присадочного материала можно точно контролировать, и в некоторых случаях, в зависимости от сварочной задачи, оно не требуется.
• Сварка: Вольфрамовый электрод и сварочная ванна образуют сварной шов. Качество сварного шва зависит от скорости сварки, сварочного тока и точности сварщика.

Характеристики TIG-сварки

• Сварка методом TIG обеспечивает чрезвычайно точные и чистые сварные швы.
• Поскольку вольфрамовый электрод не плавится, он не вплавляется в сварной шов и не вносит вклад в сварочный материал.
• Использование инертного газа в качестве защитного слоя позволяет создать чистую зону сварки с минимальным риском загрязнения.
• Данный процесс может применяться к различным металлам, таким как алюминий, нержавеющая сталь, медь и никель.
• Ввиду высокой точности и требований к контролю, TIG-сварка требует от сварщика определенного уровня опыта и навыков.

Применение TIG-сварки

Сварка TIG используется во многих отраслях промышленности, особенно там, где требуется высокое качество сварного шва. Примеры областей применения включают:

• Производство деталей для самолетов и космических аппаратов, где требуются высокопрочные и надежные сварные швы.
• В пищевой и фармацевтической промышленности чистые и незагрязненные сварные швы имеют важное значение для гигиены и безопасности.
• Производство резервуаров и трубопроводов из нержавеющей стали, где требуются точные и надежные сварные швы.
• Художественная металлообработка и обработка металла, где точные сварные швы требуются в эстетических и декоративных целях.

Точность и универсальность

TIG-сварка — широко используемый процесс сварки благодаря своей точности и универсальности, применяемый во многих сложных областях. Она позволяет получать высококачественные и долговечные сварные швы и высоко ценится опытными сварщиками в различных отраслях промышленности.