Laserschweißkopf: Verstehen von Schweißmustern, Nähten und Vor- und Nachteilen | MachineMFG

Laserschweißkopf: Verstehen von Schweißmustern, Nähten und Vor- und Nachteilen

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Laserkopf-Technologie

Die Anwendung von Laserkopf Technologie in der verarbeitenden Industrie ist ein Thema der Forschung in verschiedenen Ländern.

Mit der wachsenden Nachfrage nach hoher Effizienz, Umweltschutz und Automatisierung in der industriellen Entwicklung wird die Laserkopftechnologie in verschiedenen Bereichen der Fertigungsindustrie immer häufiger eingesetzt.

Mit dieser Grundlage wird die Laserschweißkopf-Technologie zu einem entscheidenden Aspekt der Laserkopf-Anwendung.

Die Laserschweißen Kopf ist ein wesentlicher Teil der Anwendung der Laserkopf-Bearbeitungstechnologie und gilt als die vielversprechendste Schweißkopftechnologie des 21. Jahrhunderts.

Die europäischen und amerikanischen Länder haben bereits vollständig integriert Laserschweißen seit Ende des letzten Jahrhunderts in die industrielle Produktion überführt.

Im Zuge der Weiterentwicklung der industriellen Fertigung werden effiziente, flexible und umweltfreundliche Verarbeitungstechnologien immer mehr an Bedeutung gewinnen.

Der Laserschweißkopf verwendet einen Hochenergie-Strahlfokussierungsmodus, der es ermöglicht Tiefschweißen und schnelles Schweißen, neben anderen Formen, die mit herkömmlichen Schweißverfahren nur schwer zu erreichen sind.

Zusätzlich, Laserschweißen Die Kopfgeräte sind hochflexibel und verfügen über eine ausgereifte Echtzeit-Online-Detektionstechnologie, die eine hohe Automatisierung der Massenproduktion ermöglicht.

Derzeit sind viele Laserschweißen Head-Produktionslinien wurden in der industriellen Produktion eingesetzt und haben sich in der verarbeitenden Industrie als weit verbreitet erwiesen.

Generell, Laserschweißen Köpfe sind in der Lage, die gleichen Anwendungen wie herkömmliche Schweißköpfe auszuführen, jedoch mit höherer Qualität und schnellerer Verarbeitungseffizienz.

Schweißverfahren mit Laserkopf-Technologie

Schweissverfahren mit Laserkopf-Technologie

Der Laserschweißkopf ist ein Schweißverfahren, bei dem die Strahlungsenergie des Laserkopfes genutzt wird.

Das Arbeitsprinzip besteht darin, das aktive Medium des Laserkopfes anzuregen, z. B. ein Gemisch aus CO2 und andere Gase oder einen YAG-Yttrium-Aluminium-Granat-Kristall in einer bestimmten Weise, um ihn im Resonator hin und her schwingen zu lassen. Dadurch wird ein Anregungsstrahl erzeugt.

Wenn der Strahl mit dem Werkstück in Kontakt kommt, wird seine Energie absorbiert, wodurch die Temperatur des Materials seinen Schmelzpunkt erreicht und das Schweißen möglich wird.

1. Laserschweißkopf Schweißmodus

Laserschweißköpfe können in zwei Typen eingeteilt werden: Wärmeleitschweißköpfe und Tiefschweißköpfe.

Wärmeleitschweißköpfe verteilen die Wärme durch Wärmeübertragung in das Werkstück, so dass das Schmelzen nur an der Schweißfläche. Das Innere des Werkstücks wird nicht vollständig durchdrungen, und es findet nur eine minimale Verdampfung statt. Diese Art des Schweißens Kopf wird hauptsächlich zum Schweißen von dünnwandigen Materialien mit niedriger Geschwindigkeit verwendet.

Andererseits schmelzen Tiefschweißköpfe das Material nicht nur vollständig auf, sondern bringen es auch zum Verdampfen, wodurch eine große Menge Plasma entsteht. Die große Wärmemenge erzeugt ein Schlüsselloch am vorderen Ende des Schmelzbades.

Tiefschweißköpfe sind derzeit die am häufigsten verwendeten Laserschweißköpfe Schweißverfahrenda sie in der Lage sind, das Werkstück mit einer großen Eingangsenergie und einer hohen Schweißgeschwindigkeit vollständig zu verschweißen.

2. Form, Struktur und Leistung von lasergeschweißten Böden

Aufgrund des kleinen Brennflecks des Laserkopfes ist die Wärmeeinflusszone beim Schweißen deutlich kleiner als bei herkömmlichen Schweißverfahren. In den meisten Fällen ist für das Laserschweißen kein Zusatzwerkstoff erforderlich.

Die geschweißte Oberfläche sollte ein gleichmäßiges und glattes Aussehen ohne sichtbare Poren oder Risse haben. Das macht das Laserschweißen ideal für Anwendungen, bei denen das Aussehen der Schweißnaht ein kritischer Faktor ist. Trotz des kleinen Brennflecks zeichnet sich das Laserschweißen durch eine hohe Energiedichte des Laserstrahls aus, die in der Regel zwischen 103-108 W/cm2 liegt.

Während des Schweißvorgangs wird das Metall schnell erhitzt und abgekühlt, was zu einem großen Temperaturgefälle um das Schmelzbad herum führt. Dies führt zu einer höheren Festigkeit der Schweißnaht im Vergleich zum Grundwerkstoff, aber zu einer geringeren Plastizität.

Um die Qualität der Schweißnaht weiter zu verbessern, können bifokale oder zusammengesetzte Schweißköpfe eingesetzt werden.

3. Vor- und Nachteile von lasergeschweißten Köpfen

Seine einzigartigen Vorteile:

(1) Laserschweißen führt zu einer hohen Qualität Schweißnahtfestigkeitmit der Möglichkeit, ein größeres Seitenverhältnis und höhere Schweißgeschwindigkeiten zu erreichen.

(2) Im Gegensatz zu herkömmlichen Schweißverfahren ist für das Laserschweißen keine Vakuumumgebung erforderlich, was eine Fernsteuerung und Automatisierung durch den Einsatz von Linsen und optischen Fasern ermöglicht.

(3) Der Laserkopf hat eine hohe Leistungsdichte und eignet sich daher ideal für das Schweißen anspruchsvoller Materialien wie Titan und Quarz, und kann Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften effektiv schweißen.

Natürlich haben lasergeschweißte Köpfe auch ihre Nachteile:

(1) Die Komponenten des Laserkopfes und des Schweißkopfsystems sind kostspielig, was im Vergleich zu herkömmlichen Schweißverfahren zu höheren Erstinvestitions- und Wartungskosten und damit zu einem geringeren wirtschaftlichen Nutzen führt.

(2) Der Wirkungsgrad des Laserschweißkopfes ist in der Regel niedrig und liegt zwischen 5% und 30%, was auf die geringe Absorptionsrate fester Materialien durch den Laserkopf zurückzuführen ist, insbesondere nachdem ein Plasma erzeugt wurde, da das Plasma den Laser absorbiert.

(3) Der kleine Fokus des Laserschweißkopfes verlangt eine hohe Präzision der Anlage und erfordert die strikte Einhaltung enger Toleranzen, um Abweichungen und Bearbeitungsfehler zu minimieren.

Schlussfolgerung

Da der Laserschweißkopf immer häufiger eingesetzt und kommerziell hergestellt wird, sind die Kosten für die Laserkopfausrüstung erheblich gesunken.

Darüber hinaus haben die Weiterentwicklung von Hochleistungslaserköpfen und die Entwicklung und Anwendung neuer Verbundschweißtechniken dazu beigetragen, die zuvor geringe Umwandlungseffizienz des Laserschweißens zu verbessern.

In naher Zukunft werden die Laserschweißköpfe wahrscheinlich allmählich die traditionellen Schweißverfahren ersetzen, wie z. B. Lichtbogenschweißen und Widerstandsschweißen und wurde zur wichtigsten Methode des industriellen Schweißens.

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