Laserid on tootmises revolutsiooniliselt muutnud ja üks peamisi lasertehnoloogiaid onkülm laserkeevitus. Aga mis asi on külmlaserkeevitus ja kuidas see toimib? See artikkel annab põhjaliku ülevaate külmlaserkeevitusprotsessist, selle eelistest ja rakendustest erinevates tööstusharudes.
Mis on külmlaserkeevitus?
Külm laserkeevitus, tuntud ka kui laserkiirkeevitus, kasutab kahe metallitüki ühendamiseks kontsentreeritud soojusallikana fokuseeritud laserkiirt. Laserkiir sulatab ja sulatab materjalid liitekohas ilma ümbritseva ala olulise kuumenemiseta.
Erinevalt traditsioonilistest keevitusmeetoditest, mis kasutavad leeke või elektrikaare, tugineb laserkeevitus koherentsele monokromaatilisele footonite kiirele. Kui suure energiatihedusega laser pinda tabab, soojendab see kiiresti, sulab ja aurustab materjali, moodustades väikese keevisvanni. See jahutusprotsess toimub nii kiiresti, et soojus ei haju palju kaugemale lähipiirkonnast.
Kuidas külmlaserkeevitus töötab?
Külma laserkeevituse ajal hoitakse kahte osa koos kinnitusseadmes. Kõrgelt fokuseeritud laserkiir liigub piki liitejoont keevisõmbluse tegemiseks. Protsess hõlmab kolme põhietappi:
1. Laseri kuumutamine ja sulatamine – laserkiir tungib läbi pealmise materjali ja soojendab koheselt allolevat liiteosa, moodustades sulamisbasseini.
2. Segamine ja sulatamine – sulanud materjalid segunevad ja voolavad kokku pindpinevusjõudude mõjul, et saavutada sulandumine.
3. Kiire tahkumine – sulamaterjal jahtub ja tahkub kiiresti, kui laser liigub mööda keevisjoont. See moodustab ülitugeva sideme.
Laserkeevituse peamine eelis on kontsentreeritud soojussisend. Ainult väike kogus materjali vajab keevisõmbluse tegemiseks kuumutamist, hoides ümbritseva mitteväärismetalli külmana. Nii saigi protsess nimeks "külm laserkeevitus".
Külma laserkeevituse eelised
Külmlaserkeevituse paljudes rakendustes on mitmeid olulisi eeliseid:
- Minimaalne kuumuse moonutamine – kuna ainult väike ala vajab kuumutamist, läbivad osad minimaalselt termilist väändumist või kokkutõmbumist. See võimaldab õrnade esemete täppiskeevitamist.
- Kõrge jahutuskiirus – kiire jahutamine annab peeneteralise keevisõmbluse struktuuri, millel on paremad mehaanilised omadused.
- Madal jääkpinge – Laser põhjustab vähem moonutusi, mille tulemuseks on keevisliidese jääkpingete vähenemine.
- Väike kuumusest mõjutatud tsoon – kuumus hajub 0,04 tolli (1 mm) piires keevisõmblusest, vältides ümbritseva materjali kahjustamist.
- Suured keevituskiirused – Laserid tagavad traditsiooniliste keevitusmeetoditega võrreldes kiirema ja tõhusama keevitamise.
- Lihtne automatiseerida – laserkiirt saab programmeerida ja täpselt juhtida automatiseeritud suure mahuga tootmiseks.
- Sügavam läbitung – Laserkeevitus suudab kergemini läbistada ja ühendada paksemaid metallilõike.
- Parem kvaliteet – peen laserkiir loob sujuvad, pritsmevabad ja ühtlased keevisõmblused.
Külmlaserkeevituse rakendused
Siin on mõned näited tööstustest, mis kasutavad tänapäeval külmlaserkeevitust:
- Lennundus – lennukite ja kosmosesõidukite komponendid, nagu mootoriosad, lennukiraamid ja turbiinid.
- Meditsiiniline – meditsiiniseadmed, kirurgiainstrumendid, ortopeedilised implantaadid.
- Elektroonika – akuklapid, elektrikontaktid, arvutikomponendid.
- Autotööstus – Istmeraamid, spetsiaalselt keevitatud toorikud, jõuülekande osad.
- Seadmed – tarbemasinad, nagu segistid, seibid, külmikud.
- Ehted – metallide ja sulamite jootmine sõrmustes, kellades ja kettides.
Peaaegu kõik metallide ühendamist vajavad rakendused võivad laserkeevitusest kasu saada. Täpne, lokaliseeritud soojussisend võimaldab kvaliteetseid, moonutusteta keevisõmblusi, mis sobivad õrnade ja keerukate komponentide jaoks.
Kokkuvõtteks võib öelda, et külmlaserkeevitus on kiire, puhas ja tõhus alternatiiv traditsioonilistele keevitustehnikatele. Laserkiir loob tugevad ja täpsed keevisõmblused, mõjutades ümbritsevat piirkonda minimaalselt. Kuna lasertehnoloogia areneb edasi, laieneb külmlaserkeevitus tootmisharudes uute rakenduste juurde.
Xi'an Guosheng Laser Technology Co., Ltd. on kõrgtehnoloogiline ettevõte, mis on spetsialiseerunud automaatsete laserkatteseadmete, kiirete laserkatteseadmete, laserkustutusseadmete, laserkeevitusseadmete ja 3D-printimise seadmete uurimis- ja arendustegevusele, tootmisele ja müügile. Meie laserkeevitusseadmed on kulutõhusad ja neid müüakse nii kodu- kui ka välismaal. Kui olete meie toodetest huvitatud, võtke meiega ühendust aadressilbob@gshenglaser.com.
Viited:
1. Katayama, S. (2013). Laserkeevitus autotööstuses. Laserkeevituses (lk 85-104). Woodheadi kirjastus.
2. Valmis, JF (2001). Laserite tööstuslikud rakendused. Akadeemiline ajakirjandus.
3. Dawes, C. (2006). Laserkeevitus: praktiline juhend. Elsevier.
4. Schaeffer, R. (1999). Külm keevitamine. Asm käsiraamatus (6. kd, lk 703-710). Asm International.
5. Steen, WM ja Mazumder, J. (2010). Materjali töötlemine laseriga. Springeri teadus- ja ärimeedia.