Suvirinimas lazeriu yra labai efektyvus ir tikslus metalų sujungimo būdas. Jis plačiai naudojamas įvairiose pramonės šakose, įskaitant automobilių, kosmoso ir elektronikos pramonę. Šiame straipsnyje mes išnagrinėsime, kaip veikia lazerinio suvirinimo aparatai, įskaitant jų komponentus, veikimą ir pritaikymą.
Lazerinį suvirinimo įrenginį sudaro keli pagrindiniai komponentai, įskaitant lazerio šaltinį, spindulio tiekimo sistemą, ruošinio laikymo įtaisą ir valdymo sistemą. Lazerio šaltinis yra mašinos širdis, kuri sukuria didelio intensyvumo šviesos spindulį, kuris naudojamas ruošiniui suvirinti. Spindulio tiekimo sistema, kurią paprastai sudaro veidrodžiai ir lęšiai, nukreipia lazerio spindulį į tikslią vietą, kur turi vykti suvirinimas. Ruošinio laikymo įtaisas naudojamas saugiai suvirinamoms detalėms padėti, o valdymo sistema reguliuoja įvairius suvirinimo proceso parametrus, tokius kaip galia, greitis ir fokusavimas.
Pats lazerio šaltinis paprastai yra kietojo kūno, pluošto arba CO2 lazeris. Kietojo kūno lazeriai yra labai veiksmingi ir siūlo gerą pluošto kokybę, todėl jie tinka tiksliam suvirinimui. Skaiduliniai lazeriai yra žinomi dėl savo didelės galios ir energijos vartojimo efektyvumo, o CO2 lazeriai dažniausiai naudojami storesnių medžiagų suvirinimui.
Spindulio tiekimo sistema yra labai svarbi norint tiekti lazerio spindulį į ruošinį reikiamu tikslumu ir stabilumu. Paprastai jį sudaro veidrodžiai ir lęšiai, kuriais galima valdyti spindulio židinį, dydį ir padėtį. Tai leidžia tiksliai nukreipti lazerio spindulį į suvirinimo siūlę, užtikrinant kokybišką ir nuoseklų suvirinimą.
Ruošinio laikymo įtaisas arba tvirtinimo įtaisas yra suprojektuotas taip, kad būtų patikimai išdėstytos suvirinamos dalys. Jis turi sugebėti išlaikyti dalis teisingoje orientacijoje ir išlygiuoti, taip pat užtikrinti prieigą prie lazerio spindulio. Priklausomai nuo konkrečių suvirinimo taikymo reikalavimų, tvirtinimas gali būti įvairių formų, pvz., spaustukais, strypais arba robotinėmis rankomis.
Lazerinio suvirinimo aparato valdymo sistema yra atsakinga už įvairių suvirinimo proceso parametrų reguliavimą. Tai apima lazerio galios ir greičio valdymą, taip pat spindulio fokusavimą ir padėtį. Valdymo sistema taip pat stebi ruošinio temperatūrą ir pagal poreikį koreguoja suvirinimo parametrus, kad būtų užtikrinta kokybiška suvirinimo siūlė.
Lazerinio suvirinimo aparato veikimas apima kelis pagrindinius veiksmus, įskaitant paruošimą, nustatymą, suvirinimą ir patikrinimą po suvirinimo. Pirmasis žingsnis yra paruošimas, kuris apima ruošinio patikrinimą ir lazerinio suvirinimo aparato paruošimą konkrečiam suvirinimo darbui. Tai gali apimti valdymo sistemos parametrų reguliavimą, sijos tiekimo sistemos nustatymą ir ruošinio laikiklio padėties nustatymą.
Kai aparatas sukonfigūruotas, kitas žingsnis – atlikti suvirinimo operaciją. Tai paprastai apima lazerio spindulio fokusavimą į suvirinimo jungtį ir jo judėjimą išilgai jungties tiksliu greičiu. Lazerio spindulys išlydo metalą jungties vietoje, sukurdamas dalių susiliejimą. Didelė lazerio spindulio energijos koncentracija užtikrina greitą suvirinimo siūlės įkaitimą ir aušinimą, todėl susidaro siaura, gili suvirinimo siūlė su minimaliais iškraipymais.
Užbaigus suvirinimą, suvirintoji dalis po suvirinimo tikrinama, siekiant užtikrinti suvirinimo kokybę. Tai gali apimti vizualinį patikrinimą, neardomąjį bandymą arba ardomąjį bandymą, atsižvelgiant į konkrečius taikymo reikalavimus. Patikros po suvirinimo tikslas – patikrinti, ar suvirinimas atitinka nurodytus kokybės standartus ir eksploatacinių savybių kriterijus.
Suvirinimas lazeriu yra naudojamas įvairiose pramonės šakose ir pritaikymo srityse, nes jis turi daug pranašumų, palyginti su tradiciniais suvirinimo būdais. Vienas iš pagrindinių lazerinio suvirinimo privalumų yra galimybė pagaminti aukštos kokybės suvirinimo siūles su minimaliais iškraipymais ir karščio paveiktomis zonomis. Dėl to jis ypač tinka naudoti, kai svarbu tikslumas, švarumas ir minimalus apdorojimas po suvirinimo, pavyzdžiui, automobilių ir aviacijos pramonėje.
Automobilių pramonėje lazerinis suvirinimas naudojamas įvairių komponentų, tokių kaip kėbulo plokštės, išmetimo sistemos ir degalų bakai, sujungimui. Dėl didelio suvirinimo lazeriu tikslumo ir greičio jis ypač tinkamas masinės gamybos procesams, kur itin svarbus efektyvumas ir nuoseklumas.
Aviacijos ir kosmoso pramonėje suvirinimas lazeriu naudojamas plonasienių komponentų, tokių kaip turbinų mentės ir orlaivių plokštės, sujungimui. Didelė lazerio spindulio energijos koncentracija leidžia tiksliai valdyti suvirinimo siūlę, užtikrinant kokybiškas jungtis su minimaliais iškraipymais. Lazerinis suvirinimas taip pat naudojamas elektronikos pramonėje, norint sujungti mažus, subtilius komponentus, tokius kaip laidai, jutikliai ir mikroelektronika.
Lazerinis suvirinimas turi keletą pagrindinių pranašumų, palyginti su tradiciniais suvirinimo būdais, įskaitant TIG, MIG ir atsparų suvirinimą. Vienas iš pagrindinių lazerinio suvirinimo privalumų yra galimybė pagaminti aukštos kokybės suvirinimo siūles su minimaliais iškraipymais ir karščio paveiktomis zonomis. Siaura, gili lazerio spindulio suvirinimo siūlė užtikrina tvirtą, tikslų sujungimą, atitinkantį taikymo reikalavimus.
Kitas lazerinio suvirinimo privalumas yra didelis apdorojimo greitis ir efektyvumas. Didelė lazerio spindulio energijos koncentracija leidžia greitai įkaitinti ir atvėsinti suvirinimo siūlę, dėl to pailgėja ciklo laikas ir padidėja našumas. Dėl to suvirinimas lazeriu yra ypač tinkamas didelės apimties gamybos procesams, kur greitis ir efektyvumas yra labai svarbūs.
Be to, suvirinimas lazeriu yra bekontaktis procesas, kuris sumažina užteršimo ir ruošinio sugadinimo riziką. Tai ypač svarbu tokiose pramonės šakose kaip elektronika ir medicinos prietaisų gamyba, kur švara ir tikslumas yra svarbiausi. Nekontaktinis suvirinimo lazeriu pobūdis taip pat sumažina suvirinimo įrangos nusidėvėjimą ir priežiūros reikalavimus, todėl sumažėja eksploatavimo išlaidos ir pailgėja veikimo laikas.
Kitas lazerinio suvirinimo privalumas yra jo universalumas ir galimybė suvirinti įvairias medžiagas, įskaitant plieną, aliuminį, titaną ir varį. Dėl to jis tinkamas įvairioms reikmėms įvairiose pramonės šakose, nuo automobilių ir aviacijos iki medicinos ir plataus vartojimo elektronikos.
Apibendrinant galima pasakyti, kad suvirinimas lazeriu yra labai efektyvus ir tikslus metalų sujungimo būdas, turintis daug pranašumų prieš tradicinius suvirinimo būdus. Dėl galimybės gaminti aukštos kokybės suvirinimo siūles su minimaliais iškraipymais, dideliu apdorojimo greičiu, nekontaktiniu pobūdžiu ir universalumu, jis tinkamas įvairioms pramonės šakoms. Lazerinio suvirinimo aparato komponentai, įskaitant lazerio šaltinį, spindulio tiekimo sistemą, ruošinio laikymo įtaisą ir valdymo sistemą, veikia kartu, kad suvirintų siūles itin tiksliai. Technologijoms toliau tobulėjant, tikimasi, kad suvirinimas lazeriu ateityje vaidins vis svarbesnį vaidmenį gamybos procesuose.
.