Енциклопедија знања о заваривању: Кратка дискусија о класификацији
и процеси заваривања ласерским заваривањем
У индустријској производњи, ласерско заваривање се дуго примењује у областима ваздухопловства,високопрецизно заваривање, и заваривање специјалних материјала. Са развојем индустрије и напретком технологије, ласерско заваривање се сада све више користи у заваривању обичних материјала. Данас ћемо разговарати о класификацији ласерског заваривања. Ласерско заваривање је ефикасна и прецизна метода заваривања која користи ласерски зрак високе густине енергије као извор топлоте за спајање материјала. Има многе предности, као што су велика брзина заваривања, мала деформација, ниски захтеви за окружење за заваривање, велика густина снаге, без утицаја магнетних поља, без ограничења проводљивих материјала, без потребе за вакуумским радним условима и без генерисања рендгенских зрака током процеса заваривања.
Ласерско заваривање се може класификовати из различитих перспектива:
- Класификација према режиму излазне енергије ласера:
- Континуирано ласерско заваривање: Током процеса заваривања формира се континуирани и непрекинути облик завара.
- Пулсно ласерско заваривањеПошто је унос енергије на површину завареног дела повремен, свака импулсна светлосна тачка делује на површину завареног радног предмета и формира кружну тачку завара. Различити облици завара могу се добити према различитим параметрима ласера.
- Класификација према густини снаге фокусиране ласерске тачке:
- Ласерско заваривање топлотном проводљивошћу: Густина снаге је релативно ниска, генерално мања од 10⁵ W/cm². Ласер преноси енергију на површину завареног радног предмета, загревајући металну површину на температуру између тачке топљења и тачке кључања. Топлота се преноси у унутрашњост метала путем топлотне проводљивости да би се формирао завар, који је сличан волфрамовом инертном материјалу.гасно (ТИГ) заваривање.
- Ласерско дубоко продирање заваривања (заваривање кроз кључаоницу): Када је густина снаге ласера која делује на металну површину већа од 10⁵ W/cm², ласерски зрак велике снаге делује на површину металног материјала, узрокујући локално топљење и формирање „кључаонице“. Ласерски зрак продире у унутрашњост растопљеног базена кроз „кључаоницу“ и формира завар.
- Класификација према режиму управљања:
- Ручна машина за ласерско заваривање
- Аутоматска машина за ласерско заваривање
- Галво ласерска машина за заваривање
- Класификација по типу ласера:
- YAG ласерска машина за заваривање
- Машина за полупроводничко ласерско заваривање
- Машина за заваривање влакнима са ласерским влакнима
1. Летеће ласерско заваривање
Летеће ласерско заваривање комбинује предности даљинског заваривања, галванометара и манипулатора, и опремљено је професионалним софтвером за обраду графике како би се постигло тренутно вишеструко трајекторско заваривање у тродимензионалном простору.
Главне примене:
Примењује се на производе као што су каросерије аутомобила, седишта и уобичајени ауто делови. Што се тиче материјала, може се користити за разне уобичајене материјале попут челичних плоча, хладно ваљаних плоча и легура алуминијума, као и за композитне материјале и легуре попут легура магнезијума и алуминијума.
★ Предности:
- Компатибилно са било којим обликом завара
- Погодно за било који правац заваривања
- Кориснички дефинисана расподела завара/тачака
- Оптимизована расподела напрезања
- Могућност брзог тачкастог заваривања, шавног заваривања, преклопног заваривања, сучеоног заваривања, угаоног заваривања и преклопног заваривања
- Синхронизација у реалном времену између главе за заваривање и робота ради убрзавања процеса ласерског заваривања
- Мањи захтев за површину пода
- Нижи трошкови одржавања и логистике
2. Спирално ласерско заваривање
То је метода ласерског заваривања са двоструком клинастом ласерском осцилацијом, која се остварује опремањем посебног модула за колебање на глави за заваривање. Ово омогућава фокусираној светлосној тачки да формира спирални завар док се глава за заваривање помера.
Главне примене:
Заваривање шарки, измењивачи топлоте, цевни измењивачи топлоте, заваривање дебелих цеви у нафтној и гасној индустрији, заваривање прирубница и заваривање легура алуминијума итд.
★ Предности:
- Шири завар
- Изузетно висока поновљивост обраде/стабилност процеса
- Боље формирање завара
- Једноставнија накнадна обрада и глађа површина завареног радног предмета
- Одлична способност заваривања алуминијумских легура
3. Ласерско лемљење
Ласерско лемљење се односи на методу која користи додатни метал са тачком топљења нижом од тачке топљења основног метала. Додатни метал за лемљење се загрева на температуру вишу од његове тачке топљења, али нижу од температуре топљења основног метала. Течни додатни метал за лемљење кваси основни метал, испуњава спојни зазор и дифузује се са основним металом како би се остварило спајање заварених делова.
Главне примене:
Заваривање алуминијумских конструкција каросерије, као што су спој између крова и бочног зида, и врата.
★ Предности:
- Смањује недостатке чистог ласерског заваривања, као што су поре, пукотине и прекомерни зазори производа
- Побољшава чврстоћу завара и добија савршен заварни шав
- Само се додатни метал за лемљење топи током лемљења, док се основни метал не топи.
- Мала деформација лемљених спојева, глатки и естетски изглед, погодно за прецизно заваривање, сложених компоненти направљених од различитих материјала
- Мала зона утицаја топлоте и висока чврстоћа на притисак
4. Ласерско заваривање жицом
Ласерско заваривање жицом је метода која користи додатни метал од истог или сличног материјала као и основни метал. Основни метал и додатни метал за лемљење се топе, а затим стврдњавају и формирају завар.
Главне примене:
Заваривање целих структурних делова каросерије возила и ауто делова.
★ Предности:
- Смањује недостатке чистог ласерског заваривања, као што су поре и пукотине
- Побољшава стопу квалификације заварених производа и омогућава мало веће размаке између заварених производа
- Основни метал се топи током заваривања, а чврстоћа завара је већа од чврстоће основног метала.
5. Осцилирајуће лемљење
Интегрише функције обликовања снопа и праћења завара у исту опрему путем ALO3. Жица за додатно вађење може се користити као механички сензор.
Главне примене:
Ласерско лемљење белих каросерија, углавном укључујући ласерско лемљење кровних поклопаца и пртљажника, као и лемљење ауто делова. Флуктуације делова и грешке у причвршћивању често значајно повећавају тежину ласерског лемљења, што доводи до изузетно тешког отклањања грешака у процесу ласерског заваривања. Међутим, осцилаторно лемљење може ефикасно подесити сопствени правац заваривања. Са функцијама праћења заваривања и аутоматске компензације жижне даљине, омогућава лако вођење и фокусирање ласерског зрака, остварује промене правца, има високу аутоматизацију, велику брзину заваривања и високу ефикасност, чиме се одржава квалитет заваривања.
★ Предности:
- Праћење заваривања ради одређивања путање заваривања радног предмета у реалном времену
- Адаптивно подешавање путање заваривања у три XYZ правца према различитим одступањима радног предмета ради постизања доброг квалитета заваривања
- Побољшава конзистентност производа при заваривању
6. Лемљење на три тачке
Модул са два тачка је додат сочиву. Током заваривања, модул са три тачке у оптици за лемљење распоређује један сноп на три снопа, пружајући решење за лемљење вруће поцинкованих челичних лимова и чинећи завар равнијим без пуцања.
Главне примене:
Лемљење белих каросерија од алуминијумских легура, ласерско лемљење кровних поклопаца и поклопаца пртљажника, као и лемљење ауто делова итд.
★ Предности:
- Стабилнији и поузданији процес лемљења
- Већа брзина
- Већа чврстоћа
- Бољи квалитет изгледа заварених спојева топло поцинкованих лимова
- Процес чишћења онлајн
- Динамичко подешавање енергије
7. Хибридно заваривање са више таласних дужина
Хибридно заваривање са више таласних дужинаје иновативни процес заваривања који је пионирски развила компанија Lianying Laser. Он суперпонира два ласерска снопа различитих таласних дужина, чинећи да се осе два снопа поклапају у простору. Ласер са главном таласном дужином се углавном користи за заваривање, док се ласер са секундарном таласном дужином углавном користи за претходно загревање жице за заваривање и основног метала, смањујући брзину хлађења растопљеног метала у базену за заваривање. Посебно је погодан за легуре алуминијума, легуре магнезијума, легуре бакра итд.
★ Предности:
- Смањује садржај пора
- Побољшава стабилност заваривања и повећава ефикасност заваривања
- Ефикасно ублажава термички стрес, смањује пукотине, побољшава чврстоћу завара и добија заварене зрна са релативно уједначеним изгледом
Закључно, тренутно, у ласерској индустрији у целини, стране технологије и опрема и даље заузимају водећу позицију. Оне су свеобухватно напредне у свим аспектима, од ласерских хостова и оптичких глава за обраду до помоћне опреме као што су чилери, мерачи снаге, праћење током заваривања, инспекција након заваривања и TCP калибратори. Домаћа предузећа улажу све напоре да их сустигну. Међутим, у области примене ласерског заваривања, Кина се релативно приближила међународном напредном нивоу, са бројним висококвалитетним предузећима која се појављују и постижу одличне резултате.
Време објаве: 05.09.2025.
