Laser Beam Schweess
Laserstrahlschweißen ass eng héicheffizient a präzis Schweißmethod, déi e Laserstrahl mat héijer Energiedicht als Hëtztquell benotzt. D'Schweißen kann duerch kontinuéierlech oder gepulst Laserstrale gemaach ginn. No de Prinzipie vum Laserschweißen kënnen d'Prozesser weider an zwou Kategorien opgedeelt ginn: Wärmeleitungsschweißen a Laserdéifschweißen. Eng Leeschtungsdicht ënner 104 ~ 105 W/cm2 bezitt sech op Wärmeleitungsschweißen. Zu där Zäit ass d'Déiftduerchdringung flaach mat enger lueser Schweißgeschwindegkeet; wann d'Leeschtungsdicht méi grouss wéi 105 ~ 107 W/cm2 ass, kritt d'Metalluewerfläch ënner der Hëtztwierkung eng Aussparung an eng "Lach"-Erscheinung, fir eng Déifduerchdringungsschweißung ze bilden.
Eegeschaften
Eegeschafte vu schneller Schweessgeschwindegkeet a groussem Aspektverhältnis
Laserstrahlschweißen benotzt am Allgemengen kontinuéierlech Laserstralen fir d'Verbindung vu Materialien ofzeschléissen. De metallurgesche physikalesche Prozess ass ganz ähnlech wéi Elektronestrahlschweißen, dat heescht, den Energiekonversiounsmechanismus gëtt duerch eng "Schlëssellach"-Struktur ofgeschloss.
Ënner Laserbestrahlung mat genuch héijer Leeschtungsdicht verdampft d'Material a bildt kleng Lächer. Dëst klengt Lach, dat mat Damp gefëllt ass, ass wéi e schwaarze Kierper, deen bal all d'Energie vum afalenden Stral absorbéiert. D'Gläichgewiichtstemperatur an der Kavitéit ass ongeféier 2500°C. D'Hëtzt gëtt vun der baussenzeger Mauer vun der Héichtemperaturkavitéit iwwerdroen, wouduerch de Metall ronderëm d'Kavitéit schmëlzt. Déi kleng Lächer gi mat Héichtemperaturdamp gefëllt, deen duerch déi kontinuéierlech Verdampfung vum Wandmaterial ënner dem Liichtstral generéiert gëtt.
Déi 4 Mauere vun de klenge Lächer ëmginn dat geschmollte Metall an dat flëssegt Metall ëmginn dat fest Material. (Bei de meeschte konventionelle Schweessprozesser a Laserleitungsschweessen gëtt d'Energie 1. (op der Uewerfläch vum Werkstéck ofgesat an dann duerch Transfer no bannen transportéiert). De Flëssegkeetsfloss ausserhalb vun der Lachwand an d'Uewerflächespannung vun der Wandschicht sinn am Aklang mam Dampdrock, deen an der Lachhöhl kontinuéierlech generéiert gëtt, an erhalen en dynamescht Gläichgewiicht. De Liichtstrahl kënnt kontinuéierlech an dat klengt Lach eran, an d'Material ausserhalb vum klenge Lach fléisst kontinuéierlech. Wärend de Liichtstrahl sech beweegt, ass dat klengt Lach ëmmer an engem stabile Flosszoustand.
Dat heescht, datt dat klengt Lach an dat geschmollte Metall ronderëm d'Lach sech mat der Virwärtsgeschwindegkeet vum viischte Balken no vir beweegen. Dat geschmollte Metall fëllt d'Lück, déi vum klenge Lach hannerlooss gëtt, kondenséiert dann, an d'Schweißnaht entsteet. All déi uewe genannte Prozesser geschéien sou séier, datt d'Schweißgeschwindegkeet liicht e puer Meter pro Minutt erreeche kann.
1. Laserstrahlschweißen ass Schmelzschweißen, bei deem e Laserstrahl als Energiequell benotzt gëtt an d'Schweißverbindung beaflosst.
2. De Laserstrahl kann vun engem flaache opteschen Element (wéi zum Beispill e Spigel) geleet ginn, an dann gëtt de Stral mat engem reflektive Fokussierelement oder enger Lëns op d'Schweißnaht projetéiert.
3. Laserstrahlschweißen ass kontaktlos Schweißen. Wärend dem Operatioun ass kee Drock erfuerderlech, awer Inertgas ass néideg fir d'Oxidatioun vum Schmelzbad ze verhënneren. Heiansdo gëtt de Fëllmetall benotzt.
4. Laserstrahlschweißen kann mat MIG-Schweißen kombinéiert ginn, fir Laser-MIG-Kompositschweißen ze bilden, fir eng grouss Penetratiounsschweißen z'erreechen, während den Hëtzezougang am Verglach zum MIG-Schweißen däitlech reduzéiert gëtt.
Applicatioun
D'Laserschweissmaschinn gëtt wäit verbreet a Beräicher vun der Héichpräzisiounsproduktioun wéi Autoen, Schëffer, Fligeren an Héichvitesszich benotzt. Si huet d'Liewensqualitéit vun de Leit däitlech verbessert an d'Haushaltsgeräteindustrie och an d'Präzisiounsingenieurwesen gedriwwen.
Plasma Arc Schweess
Plasmabogeschweiss bezitt sech op eng Schmelzschweissmethod, déi e Plasmabogen-Héichenergie-Dichtstrahl als Schweesswärmequell benotzt. Beim Schweessen sinn den Ionengas (deen en Ionenbogen bildt) an de Schutzgas (fir de Schmelzbad an d'Schweissnaht virun de schiedlechen Auswierkunge vun der Loft ze schützen) rengt Argon. D'Elektroden, déi beim Plasmabogeschweiss benotzt ginn, sinn am Allgemengen Wolframelektroden a mussen heiansdo mat Metall (Schweissdrot) gefëllt ginn. Am Allgemengen gëtt déi positiv DC-Verbindungsmethod benotzt (d'Wolframstang ass mat der negativer Elektrod verbonnen). Dofir ass d'Plasmabogeschweiss am Fong eng Wolframgas-Schutzschweissmethod mat engem Kompressiounseffekt.
Plasma-Bougeschweiss huet d'Charakteristike vun Energiekonzentratioun, héijer Produktivitéit, schneller Schweissgeschwindegkeet, gerénger Spannungsdeformatioun a stabiler elektrescher Isolatioun a ass gëeegent fir d'Schweisse vun dënne Placken a Këschtmaterialien. Et ass besonnesch gëeegent fir verschidde refraktär, liicht oxidéierend a hitzeempfindlech Metallmaterialien (wéi Wolfram, Molybdän, Koffer, Néckel, Titan, etc.).
D'Gas gëtt duerch d'Erhëtzung vum Bou dissoziéiert a gëtt kompriméiert wann et mat héijer Geschwindegkeet duerch d'waassergekillt Düs geet, wouduerch d'Energiedicht an de Grad vun der Dissoziatioun eropgoen an e Plasmabou entsteet. Seng Stabilitéit, säi Kaloriewäert an seng Temperatur si méi héich wéi déi vum allgemenge Bou, sou datt et eng méi grouss Penetratiouns- a Schweessgeschwindegkeet huet. De Gas, deen de Plasmabou formt, an de Schutzgas ronderëm benotzen am Allgemengen rengt Argon. Ofhängeg vun de Materialeegeschafte vun de verschiddene Werkstécker benotzen e puer Helium, Stéckstoff, Argon oder eng Mëschung aus béiden.
Eegeschaften
1. Mikrostrahlplasma-Bougeschweiss kann Folien a dënn Placken schweessen.
2. Mat engem klenge Lach-Effekt kann et besser eng Säiteschweißung an eng Säiteschweißung mat zwou Säiten realiséieren.
3. De Plasmabogen huet eng héich Energiedicht, eng héich Bogensailtemperatur an eng staark Penetratiounsfäegkeet. E kann 10- erreechen.12mm décke Stol ouni Schrägschweessen. Et kann duerch duebelsäiteg Formung gläichzäiteg geschweesst ginn. D'Schweessgeschwindegkeet ass séier, d'Produktivitéit ass héich, an d'Spannungsdeformatioun ass kleng.
4. D'Ausrüstung ass relativ komplizéiert, de Gasverbrauch ass grouss, d'Grupp huet streng Ufuerderungen un d'Fräiheet an d'Sauberkeet vum Werkstéck, an et ass nëmme fir d'Schweißen an der Innenhalb vun der Wunneng gëeegent.
Applicatioun
Plasmaschweißen ass ee vun de wichtegste Mëttelen an der industrieller Produktioun, besonnesch fir d'Schweißen vu Koffer a Kofferlegierungen, Titan an Titanlegierungen, Legierungsstol, Edelstol, Molybdän an aner Loftfaartmetaller, déi am Militär an aner modernen Industrien agesat ginn, wéi zum Beispill d'Hierstellung vun enger bestëmmter Aart vu Rakéitegranaten aus Titanlegierung a partiell dënnwandege Behälter a Fligeren.
Käschten, Ënnerhalt an operationell Effizienz
E puer Faktoren am Zesummenhang mam Vergläich vun den Technologien tëscht Laserstrahlschweißen a Plasmabogenschweißen fir industriell Uwendungen sinn ënner anerem Käschten, Ënnerhalt an operationell Effizienz.
Käschtenanalys
Laserstrahlschweissen erfuerdert eng héich initial Investitioun, well d'Ausrüstung am Verglach zum Plasma-Bougschweissen komplizéiert ass. De Wäert vun allgemengen industrielle Laserschweisssystemer läit normalerweis bei iwwer $200,000, während Plasma-Bougschweisssystemer Käschten iergendwou am Beräich vun hunn $10,000 $50,000. LBW huet awer de Potenzial fir bedeitend laangfristeg Käschtenerspuernisser dank erhéichte Veraarbechtungsraten souwéi minimale Nowäissaarbechten. Plasmaschweissen kéint méi héich Verbrauchskäschte fir de weidere Betrib hunn.
Ënnerhalt Ufuerderunge
Well Verbrauchsdeeler, wéi Elektroden an Gasdüsen, méi dacks ofgenotzt ginn, brauche Plasma-Bougeschweisssystemer normalerweis méi heefeg Ënnerhalt. Am Géigesaz dozou brauche Laserschweisssystemer manner Verbrauchsdeeler, awer hir Optik a Laserquellen brauchen heiansdo eng Reinigung an eng Neikalibrierung. Wann se richteg ënnerhale ginn, kënne Laserquellen méi wéi 20,000 Stonnen mat manner Ausfallzäit halen. Plasmasystemer, obwuel méi einfach, kënnen méi heefeg Ënnerbriechungen hunn, well Verbrauchsdeeler ofgenotzt ginn.
Operatiouns Effizienz
D'Schweisstechnike vum Laser si vill méi séier a méi präzis a kënne bis zu 10 Meter pro Minutt op dënne Materialien erreechen, dofir ganz ideal fir d'Masseproduktioun. Et produzéiert och ganz kleng, hëtzebeaflosst Zonen, wouduerch minimal Materialverzerrung entsteet an d'Qualitéit vum Produkt verbessert gëtt. Plasmaschweissen ass effektiv a méi décke Materialien, awer mat enger méi lueser Geschwindegkeet, wou dacks zousätzlech Finisher gebraucht ginn, fir d'Schweissflächen ze botzen, wéi zum Beispill Schleifen.
Wärend Laserstrahlschweissen am Viraus méi héich Investitiounskäschten erfuerdert, bréngen seng Effizienz a manner heefeg Ënnerhaltsbedürfnisser dacks laangfristeg Käschtevirdeeler, besonnesch fir Uwendungen, déi eng héich Präzisioun erfuerderen. Plasmastrahlschweissen ass ëmmer nach gutt fir manner komplex Aarbechten a méi kleng Operatiounen.
