Какъв е принципът на работа на машина за заваряване с влакнест лазер

I. Принцип на работа на машини за лазерно заваряване

Машина за лазерно заваряване използва лъч с висока плътност на енергията като топлинен източник за ефективен и прецизен метод на заваряване. Основният принцип е, че генераторът на лазер произведава лазерен лъч с висока енергия, който се предава чрез оптичен път и се фокусира чрез група фокусиращи лещи върху зоната за заваряване на детайлите. Това кара материалите за заваряване бързо да се топят, образувайки определена разтопена вана. Когато лазерният лъч се отдалечава, разтопената вана се охлажда и затвърдява, по този начин осъществявайки връзката между два или повече детайла. През този процес енергията на лазерния лъч е силно концентрирана, което позволява на материала да достигне температурата на топене за изключително кратко време и с малка зона на термичното въздействие, което е ключовата разлика между лазерното заваряване и традиционните методи за заваряване.

II. Основни предимства

1. Висока ефективност и скорост: В сравнение с традиционни методи на заваряване, скоростта на лазерното заваряване е значително увеличена. Като пример да вземем заваряването на автомобилни части в автомобилната индустрия – традиционното дъгово заваряване може да отнеме няколко минути, за да се изпълни един заваръчен шев, докато лазерното заваряване, използвайки високата си енергийна плътност и бързи характеристики на топлопроводимост, може да бъде изпълнено за няколко секунди, което значително повишава производителността и отговаря на изискванията за мащабно производство.

2. Висока прецизност: Диаметърът на лазерния лъч е изключително малък, което позволява прецизно контролиране на позицията на заварката и постигане на субмилиметрова точност. Особено подходящ е за заварка на миниатюрни и прецизни компоненти. В областта на електронното производство, например при заварката на микроелектронни компоненти в мобилни телефони, лазерни машини за заварка могат да гарантират точната позиция на запояването, намалявайки проблеми като лъжливо запояване и къси съединения, и подобрявайки качеството и надеждността на продукта.

3. Отлично качество на заварката: Поради малката зона на топлинно въздействие, лазерната заварка може ефективно да намали деформацията и концентрацията на напрежение при заварката. Заварният шев притежава фина микроструктура и отлични характеристики. При производството на някои прецизни инструменти със строги изисквания към деформацията, като например заварката на лопатки на авиационни двигатели, лазерната заварка може да гарантира, че лопатките запазват високата си прецизност по форма и размер след заварката, без да се отрази на тяхното представяне.

4. Широк асортимент от заварими материали: Машини за лазерно заваряване могат да заваряват разнообразие от метални материали, както и различни метали един към друг, включително метали с висока температура на топене (като титанови сплави, никелови сплави), твърдите метали (като волфрам, молибден) и някои специални сплави. Междувременно, този метод също може да се използва за заваряване на метал към неметални материали, като свързване на метал с керамика или пластмаса, осигурявайки повече възможности за иновативни приложения на материали и дизайн на продукти.

5. Лесна интеграция с автоматизация: Процесът на лазерно заваряване е лесен за автоматизиране. Може да се интегрира с роботи и автоматизирани производствени линии, като сложни заваръчни пътища и контрол на параметрите на процеса могат да се постигнат чрез програмиране. Това подобрява стабилността и съгласуваността на производствения процес, намалява разходите за труд и се адаптира към тенденцията на развитие на интелигентност и автоматизация в съвременното производство.

III. Състояние на пазара и бъдещи тенденции

С бързото развитие и технологичната модернизация на производствената индустрия пазарът на лазерни заваръчни машини демонстрира силни темпове на растеж. В последните години глобалният пазар на лазерни заваръчни машини непрекъснато се разширява и се очаква да запази относително висок темп на растеж в следващите години. Основните фактори, които стимулират растежа на пазара, включват разпространението на индустриалната автоматизация, бързото развитие на нововъзникващи индустрии (като нови енергийни превозни средства, полупроводници, изкуствен интелект и др.) и непрекъснатото подобряване на изискванията към качеството на продуктите и производствената ефективност.

В бъдеще технологията на лазерните машини за заваряване ще се развива към по-голяма мощност, по-голяма прецизност и по-голяма интелигентност. Проучването и разработването, както и прилагането на нови типове лазери, ще подобрят още повече ефективността и качеството на лазерното заваряване, например влакнени лазери и дискови лазери. В същото време, непрекъснатото подобряване на интелигентните системи за управление ще позволи реално наблюдение и адаптивен контрол на процеса на лазерно заваряване, автоматично настройвайки параметрите на заваряването според действителната ситуация по време на заваряването, за да се осигури стабилност на качеството на заваряването. Освен това, с развитието на мултидисциплинарната интеграция, технологията на лазерното заваряване ще се съчетае дълбоко с роботизирана технология, изкуствен интелект, големи данни и др., осъществявайки още по-сложни и разнообразни процеси на заваряване и разширявайки нейното приложение в още повече области.

Машините за лазерно заваряване, като ключово техническо оборудване в модерното производство, са широко използвани в много области поради своите уникални предимства и имат широки перспективи за развитие в бъдеще. Независимо дали става дума за подобряване на производителността и качеството на продуктите от производствените предприятия, или за насърчаване на преобразуването и модернизацията на цялата производствена индустрия, машините за лазерно заваряване ще изиграят незаменима и важна роля.