Lazer kaynak makinesi ve lazer kaynak sistemi: Endüstri için verimli birleştirme teknolojisi ve lazer kaynak çözümleri (TIG kaynağı)

Lazer teknolojisi son birkaç on yılda inanılmaz ilerlemeler kaydederek çeşitli endüstrilerde geniş bir uygulama yelpazesine olanak sağladı. Özellikle lazer kaynağı, birleştirme teknolojisinde en verimli ve hassas yöntemlerden biri olarak kendini kanıtlamıştır. Lazer kaynak makineleri ve lazer kaynak sistemleri, otomotiv, havacılık, uzay, elektronik, tıbbi teknoloji ve daha birçok endüstrideki ürünlerin üretiminde önemli bir rol oynamaktadır.

İşlevsellik ve teknoloji

Lazer kaynak makineleri metalleri, plastikleri veya diğer malzemeleri birleştirmek için yüksek enerjili lazer ışınları kullanır. İşlem, kaynak yapılacak parçalara odaklanan lazer ışığının hassas konsantrasyonuna dayanmaktadır. Bu, malzemeyi eriten ve bağlayan son derece yüksek bir enerji yoğunluğu yaratır.

Modern lazer kaynak sistemleri, fiber lazerler, CO₂ lazerler ve diyot lazerler dahil olmak üzere farklı lazer türleri sunar. Her türün, kullanım durumuna bağlı olarak dikkate alınması gereken belirli avantajları ve dezavantajları vardır. Örneğin, fiber lazerler yüksek ışın kalitesi ve enerji verimliliğiyle bilinirken, CO₂ lazerler daha büyük bir nüfuz derinliği sunar.

Lazer kaynağının avantajları

1. Hassasiyet ve kalite

Lazer kaynak makineleri, iş parçasında minimum bozulma veya deformasyonla son derece hassas kaynaklara olanak sağlar. Bu, yüksek kaliteli kaynaklı bağlantılara yol açar.

2. Hız ve verimlilik

Kaynak işlemi genellikle geleneksel yöntemlere göre daha hızlıdır. Otomatik lazer sistemleri üretim sürecini hızlandırabilir ve verimliliği artırabilir.

3. Çok yönlülük

Lazer kaynağı, çeşitli metaller, plastikler ve hatta karışık bileşikler de dahil olmak üzere çeşitli malzemeleri bir araya getirebilir.

4. Minimum malzeme tüketimi

Lazer ışını çok odaklandığından yalnızca sınırlı miktarda malzeme eritilir ve malzeme tüketimi azalır.

5. Katkı maddesi yok

Bazı geleneksel kaynak işlemlerinin aksine, lazer kaynağı genellikle ek dolgu maddeleri gerektirmez, böylece maliyetleri ve işlem sonrası işlemleri en aza indirir.

Endüstrideki uygulamalar

1. Otomotiv endüstrisi

Otomotiv üretiminde lazer kaynak makineleri gövde parçaları, koltuk çerçeveleri, egzoz sistemleri ve daha fazlasını üretmek için kullanılır. Yüksek hassasiyetli kaynaklı bağlantılar araçların güvenliğine ve uzun ömürlülüğüne katkıda bulunur.

2. Havacılık

Havacılık ve uzay endüstrisinde bileşen ağırlığı kritik öneme sahiptir. Lazer kaynak makineleri, uçak ve uzay araçlarının yapısal elemanları için hafif ancak güçlü bağlantılar sağlar.

3. Elektronik endüstrisi

Elektronik bileşenlerin minyatürleştirilmesi hassas ve güvenilir bağlantı teknikleri gerektirir. Lazer kaynak sistemleri elektronik bileşenlerde küçük bağlantıların oluşturulmasını sağlar.

4. Tıbbi teknoloji

Medikal teknolojide hijyen ve hassasiyetin büyük önem taşıdığı implant, tıbbi alet ve cihazların üretiminde lazer kaynak makineleri kullanılmaktadır.

Haberler ve güncel gelişmeler

1. Eklemeli imalat (3D baskı) ve lazer kaynak

Lazer kaynak teknolojilerinin 3D baskı sürecine entegrasyonu yeni olanakların kapısını açtı. Bu, yüksek mukavemetli kaynaklı bağlantılara sahip karmaşık bileşenlerin üretilmesini sağlar.

2. İşbirlikçi robotik

Otomasyon ve Robotik: Robotikteki ilerlemeler, robotların ve insanların birlikte güvenli bir şekilde çalışabileceği işbirlikçi lazer kaynak sistemlerinin ortaya çıkmasına yol açmıştır. Bu esneklik, küçük ve orta ölçekli şirketlerde daha verimli üretim ve kullanıma olanak sağlar.

3. Daha yüksek güçlü fiber lazer

Daha yüksek güçlü fiber lazerlerin geliştirilmesi, kaynak hızlarını daha da artırdı ve daha kalın malzemelerin işlenmesine olanak sağladı.

4. Hat içi kalite kontrolü

Modern lazer kaynak sistemleri genellikle kaynakları gerçek zamanlı olarak izleyebilen ve olası kusurları tespit edebilen hat içi kalite kontrolleriyle donatılarak üretim kalitesini artırır.

5. Yenilikçi malzemeler

Malzeme bilimi ve teknolojisindeki ilerlemeler, belirli birleştirme işlemleri için özel olarak optimize edilmiş yeni malzemelerin geliştirilmesine olanak sağlamıştır. Bu malzemeler gelişmiş güç, esneklik ve çevresel etkilere karşı direnç sunar.

6. Hafif yapı ve hibrit yapı

Hafif yapılar birçok endüstride ürünlerin ağırlığını azaltmak ve enerji verimliliğini artırmak açısından önemlidir. Farklı birleştirme tekniklerinin birleştirildiği hibrit süreçler, yenilikçi hafif yapı konseptleri için geniş bir yelpazede olanaklar sunuyor.

görünüm

Lazer kaynak makineleri ve lazer kaynak sistemleri, birleştirme teknolojisinde devrim yarattı ve hassasiyet, hız, çok yönlülük ve kalite açısından çok çeşitli avantajlar sunuyor. Devam eden araştırma ve inovasyonla, bu teknolojilerin daha da fazla sektörü fethedecek ve endüstriyel üretimi geliştirecek şekilde gelişmesi bekleniyor.

Birleştirme teknolojisi modern imalat endüstrisinde çok önemli bir rol oynamaktadır ve kaynak ve kesme bu alandaki en önemli süreçlerden ikisidir. Bu tekniklerin hassasiyeti ve kalitesi, otomotiv, havacılık, gemi inşaatı, makine mühendisliği ve daha pek çok farklı endüstride yüksek kaliteli ürünler üretmek için çok önemlidir. Bu yazımızda kaynak ve kesme teknolojilerini daha yakından inceleyip önemini ve güncel gelişmelerini inceleyeceğiz.

Kaynak: Uzun ömürlü bağlantılar oluşturma

Kaynağın önemi

Kaynak, iki veya daha fazla iş parçasının bir kaynakla kalıcı olarak birbirine birleştirildiği bir işlemdir. En eski birleştirme tekniklerinden biridir ve zaman içinde önemli ölçüde gelişmiştir. Kaynak, çeşitli endüstrilerde, yüksek yüklere dayanması gereken karmaşık yapılar ve bileşenler üretmek için kullanılır.

Kaynak işlemleri ve özellikleri

• Ark Kaynağı: Ark kaynağı en yaygın kullanılan kaynak yöntemlerinden biridir. Burada elektrot ile iş parçası arasında malzemeyi eriten ve bir bağ oluşturan bir ark oluşturulur. Metal aktif gaz kaynağı (MAG) ve tungsten inert gaz kaynağı (TIG) gibi farklı alt kategoriler bulunmaktadır.
• Lazer Kaynağı: Lazer kaynağı olağanüstü hassasiyeti ve kalitesiyle bilinir. Malzemeleri birbirine bağlamak için yüksek enerjili lazer ışınları kullanır. Düşük ısıdan etkilenen bölge deformasyonu en aza indirir ve hassas iş parçalarında kullanıma olanak sağlar.
• Elektron ışın kaynağı: Elektron ışın kaynağı, odaklanmış bir elektron ışınının iş parçası üzerine parlamasını, malzemenin eritilmesini ve kaynaklanmasını içerir. Bu işlem yüksek yoğunluklu ve vakumlu malzemeler için kullanılır.

Kesme: verimli üretim için hassas şekillendirme

Kesimin Önemi

Kesim, hammaddelerin istenilen şekil ve boyuta getirilmesi için üretimin önemli bir adımıdır. Dar toleranslara sahip parça ve bileşenler üretmek için hassas kesimler çok önemlidir.

Kesme teknolojileri ve özellikleri

• Lazer Işınıyla Kesim: Lazer ışınıyla kesme, yüksek hassasiyeti ve hızıyla bilinir. Yüksek enerjili bir lazer ışını malzemeye yönlendirilerek malzemenin erimesine veya buharlaşmasına neden olur. Bu, ince ve kalın malzemelerin büyük bir doğrulukla kesilmesine olanak tanır.
• Plazma Kesim: Plazma kesim esas olarak metallerin kesilmesi için kullanılır. İyonize gazın ürettiği plazma jeti malzemeyi eriterek daha kalın tabakaların kesilmesine olanak sağlar.
• Suyla Kesme: Suyla kesme, malzemeleri kesmek için aşındırıcı parçacıklarla bağlanmış ince bir su jeti kullanır. Bu yöntem yumuşak malzemeler veya yüksek sıcaklıklardan zarar görebilecek malzemeler için idealdir.

Haberler ve güncel gelişmeler

Endüstri 4.0 ve otomasyon

Birleştirme teknolojisi, otomasyon ve Endüstri 4.0'daki ilerlemelerden faydalandı. Verimliliği artırmak ve üretim süreçlerini daha verimli hale getirmek için robot tabanlı kaynak ve kesme sistemleri giderek daha fazla kullanılıyor.

Yapay zeka ve makine öğrenimi

Yapay zekanın kaynak ve kesme sistemlerine entegre edilmesi, daha iyi süreç kontrolü ve hata tespitine olanak tanır. Teknoloji, optimum sonuçları elde etmek ve israfı en aza indirmek için parametreleri otomatik olarak ayarlayabilir.

Maddi yenilikler

Malzeme bilimi ve teknolojilerindeki ilerlemeler, özellikle kaynak ve kesme için optimize edilmiş yeni malzemeler üretmiştir. Bu malzemeler gelişmiş güç, korozyon direnci ve belirli uygulamalar için önemli olan diğer özellikleri sağlar.

Hibrit sistemler

Farklı birleştirme ve kesme teknolojilerinin kombinasyonu, birden fazla prosesten yararlanmayı ve özel gereksinimleri karşılamayı mümkün kılar. Hibrit kaynak ve kesme sistemleri endüstride giderek daha fazla kullanılmaktadır.

Teknolojiyi birleştirmenin iki temel direği

Kaynak ve kesme, birleştirme teknolojisinin iki temel direğidir ve modern imalat endüstrisinde çok önemli bir rol oynar. Bu süreçlerin hassasiyeti ve kalitesi, yüksek kaliteli ürünler üretmek için şarttır. Sürekli araştırma ve inovasyon sayesinde kaynak ve kesme teknolojilerinin, endüstrinin artan taleplerini karşılamak ve üretimde yeni fırsatlar yaratmak için gelişmeye devam etmesi bekleniyor.

Birleştirme teknolojisi imalatta önemli bir alandır ve bitmiş ürünler üretmek için iş parçalarının bağlanmasıyla ilgilidir. İlgili uygulamanın gereksinimlerine bağlı olarak iş parçalarını kalıcı veya geçici olarak bağlamak için çeşitli yöntemler kullanılır. Birleştirme teknolojisinin kalitesi ve güvenilirliği, son ürünün performansı ve işlevselliği açısından çok önemlidir. Bu metinde birleştirme teknolojisinin temellerine bakacağız ve farklı birleştirme süreçlerine bazı örnekler vereceğiz.

Birleştirme teknolojisi türleri

Malzemelere, uygulamalara ve özel gereksinimlere bağlı olarak seçilebilecek çeşitli birleştirme işlemleri vardır. En yaygın birleştirme tekniklerinden bazıları şunlardır:

• Kaynak: Kaynak, en eski ve en yaygın kullanılan birleştirme işlemlerinden biridir. Ark kaynağı, lazer kaynağı, elektron ışın kaynağı ve daha fazlası gibi çeşitli teknikleri içerir. Kaynak, iş parçalarının bir kaynakla kalıcı olarak birleştirilmesini ve malzemenin bağlantı yerinde eritilmesini içerir.
• Lehimleme: Lehimleme, birleştirilecek iş parçalarına lehimin uygulandığı bir işlemdir. Lehimin ısıtılması erimesine ve iş parçalarına katılmasına neden olur. Kaynağın aksine, lehimleme ana malzemeyi eritmez.
• Yapıştırma: Yapıştırırken iş parçaları bir yapıştırıcı tabakası kullanılarak birbirine bağlanır. Yapıştırma özellikle kaynak yapılması zor veya yüksek sıcaklıklara duyarlı malzemeler için uygundur.
• Perçinleme: Perçinleme sırasında perçinler veya pimler bağlanacak iş parçalarının içine sokulur ve daha sonra uçlardan deforme edilir veya kaynak yapılır. Bu kalıcı bir bağlantı oluşturur.
• Mekanik Bağlantılar: Mekanik bağlantılar cıvatalama, kelepçeleme veya presle bağlantı gibi teknikleri içerir. Bu yöntemler malzemede kalıcı değişiklikler gerektirmez ve tahribatsız sökme işlemine olanak sağlar.

Birleştirme teknolojisinin uygulama örnekleri

• Otomotiv endüstrisi: Otomotiv endüstrisinde birleştirme teknolojisi, araç üretiminde merkezi bir rol oynamaktadır. Kaynak, gövde montajında ​​kullanılırken, yapıştırma ise araç camlarında veya kompozit malzemelerde kullanılır.
• Havacılık: Havacılık, yüksek mukavemetli ve güvenilir bağlantılar gerektirir. Burada yapısal parçalar, motorlar ve uçak bileşenleri için kaynak ve yapıştırma kullanılıyor.
• Elektronik endüstrisi: Elektronik endüstrisinde devre kartları ve elektronik bileşenler üretmek için lehimleme işlemleri kullanılır. Yapıştırma ekranların, dokunmatik ekranların ve muhafazaların montajında ​​kullanılır.
• Tıbbi teknoloji: Tıbbi teknoloji, tıbbi cihazlar, implantlar ve protezler üretmek için yapıştırıcılar ve kaynak işlemlerini kullanır. Burada hassas ve güvenilir bir bağlantı son derece önemlidir.
• Gemi inşası: Gemi inşası, gemi gövdelerini ve bileşenlerini oluşturmak için kaynak tekniklerini kullanırken, perçinleme geleneksel olarak plakaları ve levhaları birleştirmek için kullanılır.

büyük ve hassas bileşenlerin kaynaklanması için özel olarak geliştirilen Essen'deki Kaynak ve Kesme ticaret fuarında (11 Eylül - 15 Eylül 2023) en yeni 1200 W lazer kaynak sistemini tanıtıyor Geleneksel Kaynağın sınırlarına ulaştığı yer. Güçlü sistemler, daha önce yalnızca TIG / TIG ve MIG alanlarında mümkün olan kaynak görevlerini, lazer kaynağının avantajlarıyla birlikte mümkün kılar.

ALPHA LASER 1200 W lazer kaynak sisteminin avantajları

• Malzemeye düşük ısı girişi nedeniyle ön ısıtmaya gerek kalmaz, bu da zamandan ve maliyetten tasarruf sağlar.
• Minimal deformasyon ve çatlama, kritik ve hassas metallerin çatlamadan kaynaklanmasına olanak sağlar.
• Esnek kaynak: Sistemler, uygulamaya bağlı olarak hem darbeli hem de sürekli kaynağı mümkün kılar.

1200 W lazer kaynak sistemlerinin uygulama alanları

Güçlü 1200W lazer kaynak sistemleri aşağıdakiler dahil çeşitli uygulamalar için idealdir:

• Şaft onarımı
• Tel ve tozla sert kaplama
• Hidroelektrik santrallerinde döküm onarımları
• TIG kaynağının sorunlu olduğu büyük ve hassas bileşenlerin kaynaklanması
• Bu sistemler ile 1,6 mm çapındaki teller eritilebilmektedir.

Genişletme seçenekleri ve otomasyon

ALPHA LASER 1200 W sistemleri, lazer ışınının hızlı konumlandırılması için döner eksenler, ağır hizmet tipi döner eksenler ve eğme-döndürme lensleri gibi çok sayıda genişletme seçeneği sunar. Tarayıcı kitine sahip Mabotic yazılımı, karmaşık bileşen geometrilerinin taranmasına, programlanmasına ve kaynaklanmasına olanak tanıyarak kaynak görevlerinin otomasyonunu mümkün kılar.

Yenilikçi sistemler

Güçlü ALPHA LAZER 1200 W lazer kaynak sistemlerinin piyasaya sürülmesi, hassas bileşenlere yönelik kaynak teknolojisinde önemli bir adıma işaret ediyor. Bu yenilikçi sistemlerle, geleneksel kaynak işlemlerinin dezavantajlarından kaçınarak zorlu kaynak görevleri hassas ve verimli bir şekilde gerçekleştirilebilir.

ALPHA LAZER lazer kaynak sistemleri ve bunların olası uygulamaları hakkında daha fazla bilgi için 5C10 numaralı sergi standımızı veya www.alphalaser.eu

Kaynak: 31 Temmuz 23 tarihli basın açıklaması

TIG kaynağı (tungsten inert gaz kaynağı), kaynağı oluşturmak için erimeyen bir tungsten elektrot kullanan bir ark kaynağı işlemidir. İnert gaz kaynak işlemlerinden biridir, çünkü kaynak işlemi sırasında erimiş metalin havadaki oksijen ve nitrojenle reaksiyona girmesini önlemek için genellikle argon veya helyum olmak üzere bir inert gaz kullanılır.

TIG kaynak işlemi

• Hazırlık: Kaynak yapılacak iş parçaları öncelikle temizlenir ve hassas bir şekilde konumlandırılır. Kaynak dikişi ve elektrot konumu dikkatlice belirlenir.
• Kaynak makinesinin yapısı: Kaynak makinesi ihtiyaca göre ayarlanır. Kaynak akımı, gaz akış hızı ve diğer parametreler ayarlanır.
• Tungsten elektrot ve gaz: Erimeyen tungsten elektrot kaynak tabancasına yerleştirilir. Kaynak bölgesini oksidasyon ve kirlenmeden korumak için inert gaz sağlanır.
• Kaynak işlemi: Kaynakçı, tungsten elektrodu iş parçasına yaklaştırıp daha sonra tekrar çıkararak arkı başlatır. Ark oluşturulur ve malzeme eritilir.
• İlave malzeme: İlave kaynak malzemesi gerekiyorsa kaynak bölgesine manuel olarak verilir. Dolgu malzemesinin eklenmesi hassas bir şekilde kontrol edilebilir ve kaynak görevine bağlı olarak bazı durumlarda gerekli değildir.
• Kaynak: Tungsten elektrot ve kaynak havuzu kaynağı oluşturur. Dikişin kalitesi kaynak hızına, kaynak akımına ve kaynakçının hassasiyetine bağlıdır.

TIG kaynağının özellikleri

• TIG kaynağı son derece hassas ve temiz kaynak dikişleri sağlar.
• Tungsten elektrot erimediği için kaynağa dahil edilmez ve kaynak malzemesine katkıda bulunmaz.
• İnert gazın koruma olarak kullanılması, minimum kirlenme riskiyle saf bir kaynak bölgesi oluşturur.
• İşlem alüminyum, paslanmaz çelik, bakır ve nikel gibi çeşitli metallerde kullanılabilir.
• TIG kaynağı, hassasiyeti ve kontrolü nedeniyle kaynakçının belli bir düzeyde deneyim ve beceriye sahip olmasını gerektirir.

TIG kaynağının uygulamaları

TIG kaynağı birçok endüstride, özellikle de kaynak kalitesine yüksek taleplerin olduğu durumlarda kullanılmaktadır. Uygulama örnekleri şunlardır:

• Yüksek mukavemetli ve güvenilir kaynakların gerekli olduğu uçak parçaları ve uzay araçlarının imalatı.
• Temiz ve kirlenmemiş kaynakların hijyen ve güvenlik açısından önemli olduğu gıda ve ilaç endüstrileri.
• Hassas ve sıkı kaynak gerektiren yerlerde paslanmaz çelik konteyner ve boru hatlarının imalatı.
• Estetik ve dekoratif amaçlar için hassas kaynakların gerekli olduğu demir işleri ve metal işleme.

Hassasiyet ve çok yönlülük

Hassasiyeti ve çok yönlülüğü nedeniyle TIG kaynağı birçok zorlu uygulamada yaygın olarak kullanılan bir kaynak işlemidir. Yüksek kaliteli ve dayanıklı kaynaklara olanak tanır ve çeşitli endüstrilerdeki deneyimli kaynakçılar tarafından değerlenir.