Grafico di spessore della saldatura laser e impostazioni di potenza

Impostazione dei parametri del processo di saldatura laser

La chiave delle apparecchiature di saldatura laser è l'impostazione e la regolazione dei parametri di processo. Le diverse velocità di scansione, larghezze, potenze, ecc. vengono selezionate in base allo spessore e al tipo di materiale (il ciclo di lavoro e la frequenza degli impulsi di solito non devono essere regolati). I parametri di processo più comuni sono riportati nella tabella seguente.

Parametri di processo della saldatura laser lineare

Ottimizzare l'ampiezza di oscillazione del galvanometro in modo che corrisponda esattamente alla larghezza del pezzo da saldare. Ciò garantisce una distribuzione uniforme dell'energia sul cordone di saldatura.

I requisiti di potenza laser sono direttamente correlati allo spessore del materiale. Le lastre più spesse richiedono una potenza laser più elevata per ottenere una penetrazione completa, mentre i materiali più sottili necessitano di una potenza inferiore per evitare la bruciatura e la distorsione.

③ Per le lastre sottili inferiori a 1,0 mm, la regolazione fine dei parametri laser è fondamentale. Regolare il ciclo di lavoro in base allo spessore del materiale per controllare l'apporto di calore e la profondità di penetrazione. Questi parametri influenzano principalmente le caratteristiche di penetrazione della saldatura e riducono al minimo la zona termicamente alterata (ZTA).

④ La tecnica di saldatura lineare è versatile, adatta a varie configurazioni di giunzione, comprese le saldature diagonali e di testa. Se opportunamente ottimizzata, offre una qualità di saldatura costante su diverse geometrie.

⑤ L'intervallo di frequenza ottimale per l'oscillazione della testa di saldatura è 4-20Hz. All'interno di questo intervallo, regolare la densità di potenza in base alle proprietà del materiale, allo spessore e alle caratteristiche di saldatura desiderate. Frequenze più elevate consentono generalmente velocità di saldatura più elevate, ma possono richiedere una maggiore potenza.

⑥ Per la saldatura ad angolo interno, utilizzare un'ampiezza di oscillazione del galvanometro ridotta. Riducendo l'ampiezza dell'oscillazione si concentra l'energia, ottenendo una penetrazione più profonda e una fusione più forte all'interfaccia del giunto. Tuttavia, è necessario bilanciare questo aspetto con il rischio di sottosquadro o di penetrazione eccessiva.

Nota speciale:

I parametri citati servono come linee guida generali e devono essere messi a punto in base a diversi fattori critici, tra cui la potenza del laser, la composizione e le proprietà del materiale, la tecnica di saldatura specifica e la larghezza del giunto. Come regola generale, le lamiere più sottili richiedono una potenza laser inferiore, mentre quelle più spesse richiedono impostazioni di potenza superiori. Tuttavia, questa relazione non è strettamente lineare e può variare a seconda della conduttività termica e della riflettività del materiale.

Anche i parametri di controllo della testa laser svolgono un ruolo fondamentale per ottenere una qualità di saldatura ottimale. Il parametro del tipo di linea è particolarmente efficace per le saldature diagonali e i giunti di raccordo maschio, in quanto consente una distribuzione precisa dell'energia lungo il percorso di saldatura. Il parametro O-type, invece, offre versatilità ed è adatto a un'ampia gamma di applicazioni di saldatura, tra cui giunzioni di testa, giunzioni di testa e geometrie complesse.

È importante notare che questi parametri devono essere convalidati attraverso prove pratiche e possono richiedere regolazioni iterative per ottenere le caratteristiche di saldatura desiderate, come la profondità di penetrazione, l'ampiezza del cordone e la zona minima influenzata dal calore. Inoltre, fattori come la composizione del gas di protezione, la portata e il design dell'ugello possono influenzare significativamente il processo di saldatura e devono essere considerati insieme ai parametri del laser.

Per ottenere risultati ottimali, si raccomanda di sviluppare una specifica di procedura di saldatura (WPS) completa che tenga conto di tutte le variabili rilevanti e sia adattata al materiale specifico e alla configurazione del giunto da saldare.

Parametri di processo della saldatura laser di tipo O

Regolare l'ampiezza di oscillazione del galvanometro in modo che corrisponda esattamente alla larghezza del pezzo da saldare. Ciò garantisce una distribuzione ottimale dell'energia sul cordone di saldatura.

La potenza laser richiesta è direttamente correlata allo spessore della lastra. Le lastre più spesse richiedono una potenza laser più elevata per ottenere una penetrazione completa, mentre le lastre più sottili richiedono una potenza inferiore per evitare il surriscaldamento o la bruciatura.

③ Per le lastre sottili inferiori a 1,0 mm, la regolazione fine dei parametri è fondamentale. Regolare la posizione del punto focale, la durata dell'impulso e la densità di energia per controllare la profondità di penetrazione e ridurre al minimo la zona termicamente alterata (ZTA). Questi parametri influenzano principalmente la penetrazione della saldatura e le proprietà meccaniche del giunto di lamiera sottile.

④ Lo schema di saldatura lineare è versatile, adatto a varie configurazioni di giunti, comprese le saldature diagonali e di testa. Tuttavia, è opportuno considerare le tecniche di modellazione del fascio per ottimizzare la distribuzione dell'energia in geometrie specifiche del giunto.

⑤ La gamma di frequenze di 4-20Hz della pistola di saldatura consente di ottimizzare il processo. Le frequenze più basse sono in genere adatte ai materiali più spessi, mentre le frequenze più alte sono vantaggiose per le lamiere sottili. Regolare la densità di potenza insieme alla frequenza per ottenere le caratteristiche di saldatura desiderate.

La modalità di saldatura a O, che utilizza l'oscillazione del doppio motore, si adatta a diverse applicazioni di saldatura. Questa tecnica garantisce una fusione completa del materiale e favorisce una miscelazione uniforme nel bagno di saldatura, con una stabilità superiore rispetto alla saldatura lineare. Il maggiore apporto di energia richiede una potenza laser più elevata, ma offre vantaggi quali una migliore capacità di colmare le lacune e una riduzione della porosità nel cordone di saldatura.

Nota speciale:

I parametri forniti servono come linee guida generali e devono essere regolati con precisione in base a fattori specifici, tra cui la potenza del laser, le proprietà del materiale, la tecnica di saldatura e la larghezza del giunto. Come regola generale, le lamiere più sottili richiedono una potenza laser inferiore, mentre quelle più spesse richiedono impostazioni di potenza superiori. Per quanto riguarda il controllo della testa del laser, il parametro linetype è particolarmente efficace per le saldature diagonali e a maschio, mentre il parametro O-type è versatile e adatto a un'ampia gamma di applicazioni di saldatura.

Per l'ottimizzazione è fondamentale considerare quanto segue saldatura laser parametri:

1. Caratteristiche del materiale: La conducibilità termica, la riflettività e il punto di fusione del pezzo influenzano in modo significativo la selezione dei parametri.
2. Geometria del giunto: Le diverse configurazioni dei giunti (testa, giro, filetto) possono richiedere la regolazione di parametri diversi per ottenere risultati ottimali.
3. Velocità di saldatura: questo parametro influisce direttamente sull'apporto di calore e sulla penetrazione della saldatura, richiedendo un attento bilanciamento con la potenza del laser.
4. Posizione focale: La regolazione del punto focale rispetto alla superficie del pezzo può ottimizzare la distribuzione dell'energia e il profilo della saldatura.
5. Gas di protezione: Il tipo e la portata del gas di protezione influiscono sulla qualità della saldatura e devono essere adattati all'applicazione specifica.
6. Modellazione degli impulsi: Per la saldatura laser pulsata, la manipolazione della durata e della frequenza degli impulsi può migliorare le caratteristiche della saldatura e ridurre al minimo i difetti.

Effettuare sempre saldature di prova su campioni rappresentativi per convalidare e perfezionare le impostazioni dei parametri prima di iniziare la saldatura di produzione. Questo approccio garantisce una qualità costante della saldatura, riduce al minimo i difetti e ottimizza l'efficienza del processo nelle applicazioni industriali.