Fémek lézeres hegesztése, GOST, technológia
ElőzőA fémek lézeres hegesztése olyan munkafolyamat, amelyben a fémet irányított sugárnak köszönhetően felmelegítik és megolvasztják.
Az ilyen hegesztés jellegzetessége, hogy a varrat szélessége kicsi, de mély.
Miért történik ez? Mivel a fémfelület magas hőmérsékleti hatásnak van kitéve, amelynek területe korlátozott.
A vékony varratok mellett a lézeres hegesztést erőteljes sugárzás és feldolgozási sebesség is jellemzi.
Tartalom:
- Jellemzők és alkalmazások
- Eszközök típusai
- Impulzusos és folyamatos lézerek
- Különféle fémek hegesztésének jellemzői
- Kézi hegesztés
Jellemzők és alkalmazások
A fémhegesztés műszaki, technológiai és fizikai jellemzőire való felosztást a GOST 19521-74 írja elő.
A fizikai jellemzőket viszont osztályokra osztják:
A lézeres hegesztésnek saját GOST-ja is van, az első osztályba tartozik.
Jellemzői nagymértékben függnek a lézersugár jellemzőitől, mint például az irányultság, a monokromatikusság és a koherencia.
Ennek köszönhetően a gerenda egy pontra koncentrálható és kis felületeket is kezelhet. A lézer vezérlése optikai rendszerek segítségével történik.
A lézeres hegesztésnek van némi hasonlósága az elektronsugaras hegesztéssel szemben, amihez képest bizonyos előnyökkel jár, például nem jön létre vákuum környezet a hatékonyabb munkavégzéshez, a fémhegesztés ára pediglézer segítségével a klasszikus módszerekkel hasonlítják össze.
Ez a fémhegesztési módszer az autógyártásban talált alkalmazást, mivel a lézeres hegesztés anyagmegtakarítást tesz lehetővé, és biztosítja az autó alumínium karosszériájának tömítettségét is.
A csövek lézeres hegesztése is elterjedt, pontosságának és a csövek tömítettségének biztosításának köszönhetően.
A csőhegesztés kényelmes, mivel a lézerhegesztő berendezés távol helyezhető el a közvetlen csatlakozási ponttól.
Leggyakrabban a lézert problémás fémek hegesztésére használják: rozsdamentes acél és alumínium.
Mert a rozsdamentes anyagok és az alumínium hegesztése során gyors oxidációjuk megy végbe, ami tovább vezet a rossz minőségű varratok kialakulásához.
A lézersugarak nem teszik lehetővé az ilyen hibákat, mivel különböznek a felületi feldolgozás sebességétől.
A lézeres hegesztés ponthegesztésre és varrathegesztésre oszlik.
A ponthegesztés lehetővé teszi a nagyon kis (100 mikronnál kisebb) alkatrészek feldolgozását is, megfelel a GOST 28915-91 követelményeinek. A ponthegesztést elektronikus berendezések készítésénél használják.
Videó:
A vékony anyagok is alá vannak vetve ennek a hegesztési módszernek, de bizonyos paramétereket be kell állítani, hogy a rozsdamentes acélok olvadása ne legyen mély.
A ponthegesztés nagyon gyorsan megtörténik.
A varrat egy klasszikus módszer a rozsdamentes anyagok és csövek hegesztésére.
Amint már fentebb említettük, a lézeres varrás nagyon szép és kicsi. A varrás hibáit a GOST R ISO 5817-2009 szerint kell ellenőrizni.
A csövek, rozsdamentes acél és egyéb anyagok hegesztéséhez használt berendezéseknek megvannak a maga fajtái és alapvető különbségei.
Lásd ipari csőhegesztés. továbbvideó.
Eszközök típusai
A munka elvégzéséhez lézeres hegesztőkészülékre van szükség, amelynek meg kell felelnie a GOST követelményeinek.
Viszont két típusra oszlik: szilárd és gáznemű:
- A szilárdtestlézeres hegesztőkészülék a kibocsátott hullámok hosszában különbözik a gázlézertől, rövidebbek és gyengébb a teljesítmény. Leggyakrabban a készülék impulzus üzemmódja található, de néha impulzusos és folyamatos. A munka a következő séma szerint zajlik: lézersugárzás történik üvegrúdból (egy szilárdtest aktív elem). Ez magában foglalja a rubint, az alumínium ittrium-gránátot és a neodímiumot. A rúd egy speciális kamrában található, amelyet pumpáló lámpa világít meg. Ez a lámpa fényvillanásokat hoz létre. Az ilyen berendezéseket vékony elektronikus eszközök feldolgozására, fóliaanyagok ponthegesztésére használják, például kinescope katódok, amelyeket televíziók gyártásához használnak;
- A gázkészülék folyamatos vagy impulzus üzemmódban működhet. Ez egy erősebb berendezés nagyfeszültségű áramforrással. A keresztirányú gázszivattyúzású készülék kompakt, miközben lehetővé teszi a 20 mm-t meg nem haladó fémek hegesztését. Az erősebb típusú berendezés gázdinamikus, ahol a forró gázok aktív közegként működnek.
Az ilyen eszközök ára nagyon változó, függ a gyártótól, az adott berendezés típusától, méretétől stb., de ugyanakkor nagyon magas marad.
Impulzusos és folyamatos lézerek
Az impulzuslézeres hegesztés megfelel a GOST 28915-91 követelményeinek, gyakrabban használják, mint a folyamatos hegesztést, mert pontütéssel adja a legjobb hatást.
A technológia nagy mennyiségű energia felhalmozódásából és annak hatásából álltémában rövid ideig.
Ezt a hegesztési módszert széles körben alkalmazzák olyan fémekkel való kölcsönhatás során, amelyek könnyen deformálódnak, például rozsdamentes anyagok használatakor.
Videó:
Ugyanakkor a lézer úgy működik, hogy az anyag csak a felületen olvad meg, kivéve az átmenő lyukakat.
A folyamatos lézerhegesztés lehetővé teszi folyamatos varrat készítését, amelynek mélysége változhat.
Ez a technológia magában foglalja egy gőz-gáz csatorna kialakítását, amely különböző vastagságú fémeket dolgoz fel, miközben az olvasztózóna szűk marad.
Azt kell mondani, hogy a GOST-ban rögzített folyamatos lézersugárzás teljesítményének meg kell felelnie a jelen dokumentumban foglalt összes követelménynek.
Különféle fémek hegesztésének jellemzői
Az acélok, alumínium, titán hegesztésének megvannak a maga sajátosságai, nézzük meg részletesebben.
Az acélok hegesztése megköveteli a felület kötelező tisztítását a korróziótól, vízkőtől, nedvességtől és egyéb dolgoktól.
Erre azért van szükség, hogy működés közben ne forduljanak elő porozitás és oxidvegyületek.
Néha a tisztítatlan felület miatt hideg repedések jelenhetnek meg magában a varratban, ez a képződés nem megengedett acélcsövek hegesztésekor.
Videó:
A felület tisztítása rozsdamentes kefével nem csak azon a helyen történik, ahol a varrás található, hanem a szomszédos területen is (10-15 cm). Az acélhegesztés helyét zsírtalanítani kell.
A rozsdamentes acélok tompahegesztése az anyag feszültségkoncentrátorokra való érzékenysége miatt nem javasolt, csak a tomparészben.
Az acélcsövek lézeres hegesztése nem egyszerű feladat, ezért nem ajánlott saját kezűleg elvégezni, jobb, ha szakemberekre bízza.
A magnéziumötvözeteknek és az alumíniumnak is megvannak a sajátosságai.
A hagyományos hegesztést az ötvözőelemek párolgása és a felület oxidációja kísérheti.
Az anyagok felületét mechanikusan megmunkálják, maratják, majd fényesítik, forró vízzel lemossák, hegesztés előtt kaparóval megtisztítják.
A magnéziumötvözeteket hordozók használata nélkül kötik össze.
A titán összekapcsolása számos nehézséggel jár:
- magas hőmérsékleten az anyag kémiailag aktív anyaggá válik;
- amikor a titán feldolgozása során a hőmérséklet meghaladja a 330 fokot, akkor szemcsenövekedés látható;
- hideg repedések keletkezhetnek magában a varratban a magas hidrogéntartalom miatt.
A fenti nehézségek mindegyike elkerülhető titánlézeres hegesztés alkalmazásakor.
A munkafolyamat előtt szükséges a titán felületének kezelése: megtisztítani, ehhez homokfúvással lehet festeni, majd világítást biztosítani és lemosni.
A titán felületén kiváló minőségű varrás létrehozásához héliummal kell kezelni. A titán hegesztéséhez a GOST R ISO 5817-2009 szabványt használják.
Kézi hegesztés
Ma vásárolhat egy lézeres hegesztőgépet, amelyet saját kezűleg otthon is megdolgozhat.
Ennek köszönhetően saját kezűleg javíthatja az ékszereket, beállíthatja a szemüvegkereteket, feldolgozhatja az orvosi berendezéseket, saját kezűleg végezhet anyagok felületi tömítését, helye van a ponttapadásnak is.
A barkácsoló lézerhegesztés az anyagok gyorsabb összeillesztését jelenti.
Videó:
Ugyanakkor figyelembe kell venni, hogy a lézer nagy teljesítményű látható és láthatatlan sugarakat képes kibocsátani.
Leggyakrabban ez egy láthatatlan infravörös sugár, így amikor dolgozika készüléknél be kell tartani a biztonsági technikákat.
Az anyagok lézerrel történő összekapcsolására szolgáló berendezéseket biztonsági burkolattal kell ellátni.
A lézeres hegesztés folyamata, lásd videón
KövetkezőOlvassa el továbbá:
- A lézeres szőrtelenítés előnyei és hátrányai, fájdalmas megtenni, ellenjavallatok
- Hullámkartonból készült tető, készülék és beépítési technológia
- Akril körömhosszabbítás technológia, hogyan történik
- Rozsdamentes acél hegesztése argonnal, inverterrel - otthon és a gyártás során
- Vízbázisú festék falra és mennyezetre, felhordási technológia