Aplikasyon ng laser welding sa stainless steel 2

Aplikasyon ng laser welding sa hindi kinakalawang na asero

Mga Batayang Kaalaman sa Pagpuputol ng Laser

Mahalaga na maintindihan ang mga batayang kaalaman ng pagpuputol ng laser upang makagawa ng matibay at magkakasinghoy na mga putol sa hindi kinakalawang na asero. Umaasa ang proseso sa mahigpit na kontrol sa mga parameter na nagtatakda ng lalim ng pagbabad, lapad ng putol, at sukat ng nasunog na bahagi. Ang mga sumusunod na konsepto ay naglalarawan kung paano nakikipag-ugnay ang laser sa hindi kinakalawang na asero at kung paano nakakaapekto ang iba't ibang paglalagay sa resulta.

Conduction VS. Keyhole Mode

Conduction Mode: Ang enerhiya ng laser ay nagpapadulas sa ibabaw ng metal, at ang init ay dumadaloy sa materyales kadalasan sa pamamagitan ng thermal conduction. Nagbubunga ito ng mababaw, malawak na mga putol na may kaunting pagkabagabag—angkop para sa manipis na bahagi, mababang init, at mga putol na pandekorasyon.

Keyhole Mode: Sa mas mataas na density ng kapangyarihan, binabagabag ng laser ang metal sa focal point ng sinag, lumilikha ng maliit na butas (keyhole). Pumapasok nang malalim ang sinag, nagbibigay-daan sa makitid, ngunit malalim na mga putol sa mas makapal na bahagi. Ito ang mode na nagbibigay ng pinakamalalim na pagbabad pero nangangailangan ng tumpak na kontrol upang maiwasan ang kahanginan at kawalan ng katatagan.

Continuous Wave (CW) VS. Pulsed

Continuous Wave (CW): Nagbibigay ng matatag at walang tigil na kapangyarihan. Angkop para sa mahabang, tuloy-tuloy na mga seams kung saan ang bilis at pagkakapareho ng pagbaba ay mga prayoridad - karaniwan sa mga automated production lines.

Pulsed: Nagbibigay ng enerhiya sa mga kontroladong burst. Kapaki-pakinabang para sa mga bahagi na sensitibo sa init, trabaho ng detalye, o spot welding. Ang pulsed welding ay binabawasan ang pagkabaluktot at init na tina, kaya ito angkop para sa mga precision assembly at manipis na stainless components.

Beam Quality, Spot Size, at Enerhiya sa Bawat Yunit ng Haba

Beam Quality: Mas mataas na kalidad ng beam (sinukat ng M²) ay gumagawa ng mas maliit at mas nakatuon na spot, na nagpapahintulot ng mas pinong welds at mas malalim na pagbaba sa mas mababang kapangyarihan.

Spot Size: Ang mas maliit na spot ay nagdaragdag ng density ng enerhiya, na nagpapabuti ng pagbaba. Ang mas malaking spot ay nagkalat ng init, na binabawasan ang panganib ng burn-through sa manipis na mga materyales.

Enerhiya kada Yunit ng Habang: Ang balanse ng lakas ng laser at bilis ng paggalaw ang nagtatakda ng kabuuang input ng enerhiya. Masyadong maraming enerhiya ang nagdudulot ng distorsyon at labis na HAZ; sobrang kakaunti ang nagreresulta sa mahinang o hindi kumpletong pag-fuse.

Wobble at Scanning Optics

Wobble Welding: Kasali ang pag-uga ng sinag ng laser sa maliit na mga disenyo habang nagpapalit ng tahi. Pinahuhusay ang pagtakpan ng puwang, binabawasan ang sensitivity sa pag-aayos, at maaaring makagawa ng mas malawak at mas matuwid na mga weld beads.

Scanning Optics: Gumagamit ng salamin o galvanometers upang ilipat ang sinag ng laser nang mabilis sa ibabaw ng workpiece. Nagbibigay-daan sa mabilis na pagbabago ng disenyo, maramihang mga tuldok ng pagmamasa, at pagsasama sa automation. Mahalaga ito sa maramihang produksyon at kumplikadong mga geometry.

Ang pagganap ng pagbubuklod sa pamamagitan ng laser ay nakadepende sa paraan ng iyong kontrol sa interaksyon ng sinag at materyales. Ang conduction mode ay angkop para sa magagandang at mababaw na pagbuklod, samantalang ang keyhole mode ay nagpapahintulot ng malalim na pagbuklod. Ang CW (continuous wave) ay nagbibigay ng bilis at pagkakapareho, samantalang ang pulsed mode ay nagkontrol ng init sa mga delikadong bahagi. Ang kalidad ng sinag at sukat ng tuldok ay nagtatakda ng densidad ng enerhiya, at mahalaga na angkop ang enerhiya kada yunit ng haba sa pinagsamang bahagi upang makamit ang lakas nang hindi nagdudulot ng pagkabigo. Ang mga abansadong teknik tulad ng wobble welding at scanning optics ay nagpapalawak ng kakayahang umangkop, na nagpapahalaga sa pagbuklod sa pamamagitan ng laser bilang isang sari-saring kasangkapan sa paggawa ng hindi kinakalawang na asero sa iba't ibang industriya.

Mga Panuntunan sa Disenyo ng Pinagsamang Bahagi at Pagkakatugma

Sa pagpuputol ng laser, ang disenyo ng sanga at katiyakan ng pagkakatugma ay may direktang epekto sa kalidad ng pagpuputol, lawak ng pagbabad, at itsura nito. Hindi tulad ng ibang proseso ng arc welding, ang laser welding ay may mas kaunting pasensya para sa malaking puwang o hindi pagkakatugma dahil sa makitid na sinag at maliit na tinutunaw na pool. Ang pagpili ng tamang uri ng sanga, wastong paghahanda ng mga gilid, at siguraduhing tumpak ang pagkakatugma ay mahalaga para sa matibay at walang depekto na pagpuputol ng stainless steel.

Butt Joints

Deskripsyon: Dalawang piraso na nakaayos sa parehong plane, na pinagsama sa kanilang mga gilid.

Mga Isinasaalang-alang sa Laser Welding: Pinakamahusay kapag walang puwang o kaunti lamang ang puwang (<0.1 mm para sa manipis na seksyon). Nangangailangan ng tumpak na paghahanda ng gilid upang maiwasan ang hindi kumpletong pagbabad. Ang keyhole mode ay kadalasang ginagamit para sa mas makapal na seksyon.

Mga Aplikasyon: Mga panel ng sheet metal, pressure vessel, tubing.

Lap Joints

Deskripsyon: Isa sa mga piraso ay nakakubli sa isa pa, at ang laser ay pumapasok sa pamamagitan ng itaas na layer papunta sa mas mababang bahagi.

Mga Isinasaalang-alang sa Pagpuputol ng Laser: Epektibo sa pag-uugnay ng hindi magkatulad na kapal. Ang overlap ay dapat na pare-pareho, at ang mga ibabaw ay dapat malinis upang maiwasan ang pagkakulong ng mga contaminant. Ang kaunting pag-defocus ay maaaring mapabuti ang pagkakapenetra nang naaayon.

Mga Aplikasyon: Mga panel ng katawan ng kotse, mga kahon, mga manipis na istruktura.

Mga Sumpi sa Gilid (Fillet Joints)

Paglalarawan: Mga piraso na pinagsama sa isang anggulo, karaniwang 90°, na may natunaw na metal na inilagay sa sulok.

Mga Isinasaalang-alang sa Pagpuputol ng Laser: Angkop para sa automation ngunit nangangailangan ng tumpak na pag-aayos ng sumpi. Ang pagbukol ng gilid ay maaaring mapabuti ang pag-access ng sinag sa mahihigpit na sulok. Ang pag-ugoy sa pagpuputol ay maaaring tumulong upang mapuno ang sumpi nang pantay.

Mga Aplikasyon: Mga frame, mga braket, mga istrukturang kahon.

Mga Dulo at Mga Sulok

Paglalarawan: Kasama ang mga sumpi sa sulok at mga pagpuputol sa gilid, kung saan pinagsasama ng sinag ang materyales sa hangganan.

Mga Isinasaalang-alang sa Pagbebenta ng Laser: Napakasensitibo sa mga pagkakamali sa pagkakahanay. Ang mababang pagpasok ng init ay nagpapakaliit ng pagkabagabag, ngunit kinakailangan ang maingat na pagpupunla upang mapanatili ang hugis. Madalas gamitin para sa mga dekorasyon na bahagi ng hindi kinakalawang na asero dahil sa malinis at nakikitang mga butas.

Mga Gilid na Pahilig at Pag-aayos

Paglalarawan: Mga gilid na pahilig o inihandang mga dulo upang payagan ang mas malalim na pagbabad o tanggapin ang punan.

Mga Isinasaalang-alang sa Pagbebenta ng Laser: Karaniwan sa mas makapal na mga seksyon ng hindi kinakalawang na asero kung saan kinakailangan ang isang beses na pagbabad. Anggulo ng Chamfer at mukha ng ugat ay dapat na pare-pareho; labis na pagpahilig ay maaaring bawasan ang kahusayan ng joint.

Tack Welding

Paglalarawan: Mga maliit, pansamantalang pagbabad na nagpapanatili sa mga bahagi sa pagkakahanay bago ang pangwakas na pagbabad.

Mga Isinasaalang-alang sa Pagbebenta ng Laser: Nakakapigil sa paggalaw ng bahagi habang nagbe-benta at minumin ang pagkakaiba-iba ng puwang. Ang mga laser tack weld ay mabilis, mababang pagkilos, at madaling i-automate. Ang spacing ng tack ay dapat tugma sa kapal ng materyales at tigas ng joint.

Ang laser welding ay nangangailangan ng maigting na pagkasya at pare-parehong paghahanda ng joint dahil ang proseso ay gumagawa ng maliit na tinutunaw na pool na may kaunting pasensya para sa mga puwang o hindi pagkakatugma. Ang butt joints ay nangangailangan ng halos perpektong kontak sa gilid, ang lap joints ay nangangailangan ng malinis na overlapping surface, at ang fillet joints ay nakikinabang sa tumpak na pag-access sa sulok. Ang mga gilid, sulok, at chamfers ay dapat magkakatulad para sa ganap na penetration, at ang tack welding ay nagpapanatili ng pagkakatugma ng mga bahagi habang nangyayari ang mataas na bilis na welding. Sa pamamagitan ng pagsunod sa mga alituntunin sa disenyo ng joint at fit-up, ang mga weld sa stainless steel ay magiging matibay, tumpak, at maganda sa paningin.