Co to jest spawanie laserowe?

szew łączący izolowaną próżniowo butelkę-jest często wykonywany przez maszynę, która emituje skupioną wiązkę światła.

To jest spawanie laserowe. A jeśli zaopatrujesz się w butelki izolowane próżniowo w dowolnej rzeczywistej objętości, warto wiedzieć, do czego służy - i dlaczego działa lepiej niż starsze metody na dużą skalę -.

Spawanie laserowe wykorzystuje skoncentrowane źródło światła -, zwykle laser światłowodowy lub laser CO₂ -, do topienia i stapiania metalu w miejscu złącza. Wiązka jest skupiana przez optykę w bardzo małym punkcie, często o średnicy mniejszej niż milimetr, zapewniając niezwykle wysoką gęstość energii w precyzyjnym miejscu.

Ciepło jest tak skupione, że metal po obu stronach spoiny pozostaje stosunkowo chłodny. Porównaj to ze spawaniem TIG, gdzie cały obszar wokół łuku znacznie się nagrzewa. Węższy dopływ ciepła oznacza mniejsze wypaczenia, mniejszą-strefę wpływu ciepła i ogólnie czystszą spoinę.

W przypadku butelek na wodę ze stali nierdzewnej najczęstszym zastosowaniem spawania laserowego jest uszczelnienie połączenia między ścianką wewnętrzną i zewnętrzną w górnej części butelki oraz przyspawanie podstawy do korpusu. Obydwa są krytycznymi uszczelnieniami próżniowymi.

Dlaczego zastąpił TIG w-produkcji wielkoseryjnej

Powody są praktyczne i ekonomiczne:

Prędkość. Stacja spawania laserowego może wykonać spoinę obwodową na szyjce butelki w ciągu kilku sekund. Spawanie TIG tego samego złącza trwa znacznie dłużej, nawet w przypadku wprawnych rąk. W przypadku fabryki produkującej tysiące sztuk dziennie ta różnica w czasie cyklu stanowi różnicę między rentownością a jej brakiem.

Konsystencja. Spawanie laserowe charakteryzuje się dużą powtarzalnością. Po ustawieniu parametrów maszyny - mocy, czasu trwania impulsu, częstotliwości, położenia wiązki - każda spoina jest zasadniczo identyczna. Spawy TIG zależą od techniki operatora i nawet znakomici spawacze wytwarzają pewne różnice w zależności od części. Pod względem kontroli jakości spawanie laserowe zapewnia znacznie węższe możliwości procesu.

Niższy dopływ ciepła. Spawanie laserowe tworzy węższą-strefę wpływu ciepła, co oznacza mniejsze zniekształcenia cienkich ścianek ze stali nierdzewnej. W przypadku produktu, dla którego liczy się precyzja wymiarowa - ściany wewnętrzne i zewnętrzne muszą zachować stałe odstępy - jest to ważne. Większy ślad cieplny TIG może powodować lekkie wypaczenie ścian, co z czasem wpływa na działanie próżni.

Nie jest potrzebny żaden materiał wypełniający. Wiele urządzeń do spawania laserowego do uszczelniania butelek wykorzystuje spawanie autogeniczne -, laser topi sam metal nieszlachetny, bez konieczności stosowania drutu dodatkowego. Upraszcza to proces i eliminuje zmienną.

Dwa główne typy stosowane w produkcji butelek

Spawanie laserem światłowodowymjest najczęstszym rodzajem produkcji butelek ze stali nierdzewnej. Laser jest dostarczany za pomocą kabla światłowodowego, który jest elastyczny i łatwy do zintegrowania z systemami zautomatyzowanymi. Lasery światłowodowe dobrze współpracują ze stalą nierdzewną, ponieważ długość fali jest skutecznie pochłaniana przez metal.

Spawanie laserem CO₂jest również stosowany, ale rzadziej, w butelkach. Dłuższa długość fali wymaga dokładniejszego ustawienia do spawania metali, ale nadal pojawia się na niektórych liniach produkcyjnych.

Co wpływa na jakość spoiny

Jak każdy proces produkcyjny, spawanie laserowe ma swój własny zestaw zmiennych, które określają, czy wynik jest dobry, czy nie:

Sterowanie mocą i impulsem. W przypadku cienkościennych-ze stali nierdzewnej zwykle stosuje się spawanie laserowe pulsacyjne - krótkimi impulsami światła o wysokiej-energii, a nie wiązką ciągłą. Czas trwania impulsu, częstotliwość i moc szczytowa muszą być skalibrowane do grubości materiału. Za dużo mocy i poparzenie-; za mało i otrzymasz niepełną fuzję.

Wyrównanie wiązki. Plamka lasera musi być precyzyjnie ustawiona na styku złącza - nie na ścianie wewnętrznej, nie na ścianie zewnętrznej, ale dokładnie na linii ich styku. W nowoczesnym sprzęcie produkcyjnym stosuje się systemy wizyjne lub-wstępnie skalibrowane mocowania, aby stale utrzymywać to ustawienie.

Stan powierzchni. Wszelkie zanieczyszczenia - olejem, smarem, a nawet odciskami palców - w obszarze złącza będą miały wpływ na pochłanianie energii lasera i mogą powodować uszkodzenia. Dobrzy producenci czyszczą części przed spawaniem.

Gaz osłonowy. Mimo że spoina laserowa jest szybka, stopione jeziorko nadal wymaga ochrony przed utlenianiem. Jako gaz osłonowy stosuje się argon lub mieszaniny argonu-helu, dostarczane przez dyszę współosiową z wiązką lasera. Natężenie przepływu gazu i ustawienie mają znaczenie. - za mało gazu i powierzchnia spoiny utlenia się; zbyt dużo może zakłócić roztopiony basen.

Wspólny projekt. Geometria połączenia -, w którym ściany wewnętrzne i zewnętrzne zachodzą na siebie lub spotykają się u góry -, musi być zaprojektowana pod kątem spawania laserowego. Złącze łatwe do spawania metodą TIG może nie być optymalne dla lasera. Producenci, którzy przechodzą z TIG na laser, często-przeprojektowują geometrię złącza.

Weryfikacja jakości

Jedną z zalet spawania laserowego w-produkcji wielkoseryjnej jest możliwość bezpośredniego monitorowania jakości. Niektóre systemy wykorzystują kamery na podczerwień do monitorowania temperatury spoiny w czasie rzeczywistym. Inni korzystają z kontroli wizualnej samego szwu spawalniczego - dobra spoina laserowa ma spójny, jednolity wygląd, bez widocznych szczelin i porowatości.

Prawdziwym testem jest oczywiście integralność próżni. Producenci, którzy poważnie traktują jakość, przeprowadzają testy szczelności gotowych butelek - albo testy indywidualne, albo pobieranie próbek statystycznych. Partia, która nie przechodzi testów szczelności w więcej niż bardzo małym procencie przypadków, wskazuje na problem w procesie.