Faserlaserschweißen: Alles, was Sie wissen müssen

Faserlaserschweißen
Kennen Sie sich mit dem Faserlaserschweißen aus? Dieser Blogbeitrag hilft Ihnen dabei, verschiedene Aspekte des Faserlaserschweißens und seiner Anwendungen kennenzulernen.

Inhaltsverzeichnis

Laserschweißen ist mit der Entwicklung neuer Laserschweißtechnologien zu einem umfassenden Ansatz geworden. Das Faserlaserschweißen ist die neueste Technik, die den Schweißprozess revolutioniert. Diese Technik ist aufgrund ihrer Präzision und Effizienz weit verbreitet.

In diesem Blogbeitrag erfahren Sie alles über das Faserlaserschweißen. Außerdem lernen Sie die Einsatzmöglichkeiten kennen und erfahren, wie Sie das beste Faserlaserschweißgerät auswählen können. Also, lasst uns loslegen.

Was ist Faserlaserschweißen?

Beim Faserlaserschweißen handelt es sich um eine Laserschweißtechnik, bei der optische Fasern eingesetzt werden, um gewöhnliches Licht in einen Laserstrahl umzuwandeln. Die optischen Fasern bestehen aus Phosphat- oder Silikatglas und sind mit Ytterbium und Neodym dotiert. Die Laserdioden erzeugen Licht durch Nutzung elektrischer Energie. Ein Koppler führt das Licht mehrerer Dioden zusammen Erzeugen Sie einen intensiven, konzentrierten Laserstrahl im Glasfaserkabel.

Faserlaserschweißen

Die Faserkabel leiten den intensiven Laserstrahl zum Schweißkopf, von wo aus er auf das Grundmetall gerichtet wird. Das Metall absorbiert die hohe Energie des Laserstrahls und schmilzt. Beim Abkühlen verschmelzen die Metallwerkstücke zu einer starken Schweißnaht.

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5 Arten von Faserlaserschweißverfahren

Das Faserlaserschweißen ist ein vielseitiger Ansatz. Es beinhaltet verschiedene Laserschweißmodi abhängig von Vorschubgeschwindigkeit, Strahlfokus und Leistungseinstellung. Im Folgenden sind einige gängige Faserlaserschweißverfahren aufgeführt:

1. Schweißen im Konduktionsmodus

Bei diesem Verfahren wird die zum Schweißen erforderliche Wärmeenergie durch Wärmeleitung auf das Werkstück übertragen. Das Konduktionsschweißen bietet eine begrenzte Schweißtiefe, da die Wärme durch das Material geleitet wird. Dieser Modus ist anwendbar für Verschmelzen dünner Metalle und Punktschweißen.

Eine ausreichende Leistungsdichte beim Konduktionsschweißen führt zu einem gleichmäßigen Aufschmelzen des Metalls. Es entstehen perfekte Schweißnähte, die keiner Nachbehandlung wie Schleifen oder Endbearbeitung bedürfen. Mit diesem Schweißmodus können Sie Batterien und Ecken von Elektrogeräten abdichten.

2. Schlüssellochschweißen 

Das Schlüssellochschweißverfahren zeichnet sich durch die Bildung eines Schlüssellochs aus. Überschüssige Laserenergie dringt tief in das Werkstück ein und verdampft das Material. Die hohe Leistungsdichte des Faserlasers führt zu einem effektiven Fügen. Das geschmolzene Metall aus der Umgebung füllt das Schlüsselloch und erzeugt eine starke Schweißnaht. Dieser Modus wird zum Erstellen verwendet tiefe Schweißnähte für verschiedene schwere Geräte.

Schlüssellochschweißen

3. Pulswellenschweißen 

Gepulstes Faserlaserschweißen Dabei wird Laserenergie in kurzen Impulsen abgegeben. In diesem Modus erzeugen die gepulsten Faserlaser hohe Spitzenleistungen zur Erzeugung von Punktschweißungen. Der kurze Dauer und schwache Hitze Damit ist es perfekt für das Punktschweißen geeignet.

Es ist auch eine effektive Technik zum Schweißen wärmeempfindlicher Materialien und reflektierender Metalle, da die intermittierende Wärme abgeführt wird. Dieser Ansatz wird in anspruchsvollen Anwendungen eingesetzt minimaler Wärmeverzug und präzise Schweißtiefe.

4. Dauerstrichschweißen

In diesem Modus sendet das Faserlaserschweißgerät einen kontinuierlichen Laserstrahl aus. Die kontinuierliche Laserenergie sorgt für ein stabiles Schweißbad mit tiefem Einbrand. Kontinuierliches Schweißen mit hoher Geschwindigkeit führt zu effektiven Schweißnähten dünne Materialien. Die hohe Vorschubgeschwindigkeit begrenzt den Wärmeverzug. Ein präzises Gleichgewicht zwischen Leistung und Vorschubgeschwindigkeit ist entscheidend für einen effektiven Einbrand und starke Schweißnähte.

5. Hybrid-Laserschweißen

Hybrid-Laserschweißen

Laut Wikipedia Dieses Verfahren des Faserlaserschweißens kombiniert das Laserschweißen mit herkömmlichen Schweißverfahren, wie z Gas-Metall-Lichtbogenschweißen, Metall-Aktivgasschweißen, oder Plasmaschweißen. Dieser Modus erhöht die Verarbeitungsgeschwindigkeit, was zu einer größeren Eindringtiefe führt. Es erhöht auch die Toleranz gegenüber dank Passgenauigkeit und Schweißqualität.

Die Kombination der beiden Ansätze führt zu einem geringen Energieverbrauch und einer effektiven Materialkontrolle. Dieser Modus minimiert auch die Produktionskosten. Es wird in Anwendungen eingesetzt, die Folgendes erfordern tiefe Schweißnähte, wie Bauwesen, Transport und Schiffbau.

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6 Vorteile des Faserlaserschweißens

Hersteller entscheiden sich für das Faserlaserschweißen aufgrund seiner Wirksamkeit und Vorteile gegenüber herkömmlichen Schweißtechniken. Hier sind einige Vorteile des Einsatzes von Faserlaserschweißmaschinen für den Schweißprozess:

1. Erstellung komplexer Schweißnähte

Die Herstellung komplexer Schweißnähte mit herkömmlichen Methoden ist für Schweißer eine gewaltige Aufgabe. Hohe Leistung und fokussierter Laserstrahl ermöglichen Ihnen die Herstellung komplizierter Schweißnähte an schwer zugänglichen Stellen. Sie können damit auch mit unterschiedlichen Materialarten und unterschiedlichen Dicken arbeiten.

Darüber hinaus können Sie damit komplexe Prototypen erstellen, die Präzision erfordern. Sie können Faserlaserschweißmaschinen mit minimalem Anpassungsaufwand an neue Designs anpassen.

2. Materialvielfalt

Herkömmliche Schweißtechniken haben begrenzte Einsatzmöglichkeiten. Das Faserlaserschweißen eignet sich jedoch für eine Vielzahl von Materialien, darunter Metalle, Nichtmetalle, Thermoplaste, organische Verbindungen und Verbundwerkstoffe. Mit dieser Technik können Sie auch etwas erreichen Schweißen unterschiedlicher Metalle. Dadurch eignet es sich perfekt für Branchen, in denen Sie verschiedene Materialien verbinden müssen.

Vielseitigkeit des Faserlaserschweißmaterials.

3. Präzision und Genauigkeit

Das Faserlaserschweißen kann auf der Mikroebene funktionieren. Mit dieser Technik können Sie kleine Stellen mit minimalem Wärmeverzug schweißen. Dadurch erreichen Sie eine minimale Wärmeeinflusszone und maximale Kontrolle über den Schweißprozess starke Schweißnähte.

Durch das Laserschweißen werden auch tiefe Schlüssellöcher erzeugt, um tiefe Schweißnähte mit glatten Schweißnähten zu erzeugen. Darüber hinaus hilft Ihnen die Geschwindigkeit des Prozesses dabei, komplizierte Schweißnähte in kurzer Zeit herzustellen.

4. Geringer Platzbedarf 

Die neuesten Faserlaserschweißmaschinen verfügen über kompakte Bauformen. Sie nehmen im Vergleich zu herkömmlichen Lasermaschinen weniger Platz ein. Die meisten herkömmlichen Laser sind sperrig und benötigen viel Platz.

Dank der geringen Stellfläche können Sie die Geräte auch in Ihrem vorhandenen Raum unterbringen. Diese Eigenschaft von Faserlasermaschinen erleichtert Herstellern die Optimierung ihrer Stellfläche und deren effiziente Nutzung. Es ist für moderne Fertigungseinheiten wertvoll, da es Ihren Produktionsraum organisiert.

Das tragbare Faserlaserschweißgerät von Baison.

5. Geringere Verzerrungen

Faserlaserschweißen begrenzt Wärmeverformung. Eine fokussierter Laserstrahl wirkt auf den benötigten Bereich und verhindert so das Schmelzen des umgebenden Materials. Es minimiert das Risiko von Verformungen oder Verzerrungen. Beschäftigung sabschirmendes Gas Außerdem trägt es dazu bei, Wärmeverformungen durch schnelles Abkühlen der Schweißnähte zu minimieren.

Diese Funktion macht es zu einem wertvollen Vorteil für Branchen, in denen Sie hohe Qualitätsstandards einhalten müssen. Ein minimaler Verzug trägt auch zur Verbesserung der Strukturqualität des Werkstücks bei. Es reduziert den Bedarf an Nachbehandlungen nach dem Schweißen.

6. Leicht zu meistern

Im Gegensatz zu herkömmlichen Schweißmethoden, die komplizierte Schweißtechniken erfordern, ist das Faserlaserschweißen ein benutzerfreundlicher Ansatz. Um es zu meistern, ist kein umfangreiches Training erforderlich. In wenigen Schulungen können Sie die Bedienung der Lasermaschine erlernen und perfekte Schweißnähte erstellen. Durch die einfache Bedienung ist es für Fertigungsbetriebe bequem, neue Mitarbeiter zu schulen und ihre Produktivität zu steigern.

Vergleich mit anderen Schweißverfahren

Das Faserlaserschweißen gewinnt aufgrund der hervorragenden Kontrolle des Schweißprozesses und der außergewöhnlichen Produktionsgeschwindigkeit immer mehr an Bedeutung. Hier ein Vergleich des Faserlaserschweißens mit anderen Schweißverfahren:

VergleichsbasisFaserlaserschweißenGas-Metall-Lichtbogenschweißen (GMAW)Wolfram-Inertgas-Schweißen (WIG).Widerstandsschweißen
SchweißnahtbildungDer Laserstrahl schmilzt und verschmilzt die MetallwerkstückeDer Lichtbogen der abschmelzenden Elektrode erleichtert die SchweißnahtbildungDer Lichtbogen einer nicht verbrauchbaren Wolframelektrode erzeugt eine SchweißnahtDer Widerstand zwischen Metallwerkstücken aufgrund des Stromdurchgangs erzeugt eine Schweißnaht
SchweißqualitätHochwertige SchweißnähteDie Schweißqualität ist nicht so gut wie beim Faserlaserschweißen.Es entstehen ästhetisch ansprechende SchweißnähteDie Schweißqualität ist nicht so gut wie beim Faserlaserschweißen.
Thermische VerformungMinimale thermische VerformungHoher thermischer Verzug als beim FaserlaserschweißenHoher thermischer Verzug als beim FaserlaserschweißenHoher thermischer Verzug als beim Faserlaserschweißen

Vergleich mit dem Gas-Metalllichtbogenschweißen (GMAW).

Beim Metall-Lichtbogenschweißen (GMAW) wird ein Verfahren eingesetzt Elektrodendraht während des Schweißvorgangs. Die Elektrode erzeugt einen Lichtbogen, der die Werkstücke erhitzt. Beim Schweißvorgang wird die Elektrode verbraucht. Um eine Verunreinigung des Schweißbades zu verhindern, wird ein Schutzgas eingesetzt. Beim Abkühlen verschmilzt das Metall und es entsteht eine Schweißnaht.

Im Gegensatz dazu wird beim Faserlaserschweißen ein Laserschweißsystem um hochwertige Schweißnähte herzustellen. Diese Schweißnähte sind stärker als die, die beim Metallschutzgasschweißen entstehen. Dadurch ist das Faserlaserschweißen eine bevorzugte Wahl für Anwendungen, bei denen Präzision und Festigkeit der Schweißnähte von größter Bedeutung sind.

Im Vergleich mit Wolfram-Inertgas-Schweißen (WIG).

Schweißen mit Wolfram-Inertgas (WIG). ist eine weitere traditionelle Schweißtechnik. Es verwendet eine Wolframelektrode, um einen Lichtbogen zu erzeugen. Die Elektrode ist jedoch nicht verbrauchbar. Um den Spalt zwischen den Werkstücken beim Schweißen zu füllen, wird ein Zusatzwerkstoff verwendet. Dieser Prozess erfordert Fähigkeiten zur Steuerung des Wärmeeintrags. Ein kleiner Fehler im Umgang mit Wärmeeintrag und Zusatzwerkstoff kann Ihr Werkstück beschädigen.

Laserschweißen vs. WIG-Schweißen

Im Gegensatz dazu erzeugen Faserlaserschweißmaschinen eine begrenzte Wärmeeinflusszone, was zu einem präzisen Aufschmelzen und Verschmelzen von Werkstücken führt. Es minimiert das Risiko einer Beschädigung des Materials, da es einfach zu handhaben ist. Bei Anwendungen, bei denen ästhetisch ansprechende Schweißnähte erforderlich sind, wird das WIG-Schweißen jedoch dem Faserlaser vorgezogen.

Vergleich mit Widerstandsschweißen

Widerstandsschweißen erzeugt einen Widerstand zwischen den Metallwerkstücken, indem ein elektrischer Strom geleitet wird. Wenn der Strom durch das Metall fließt, erzeugt der entstehende Widerstand Wärme. Diese Wärmeenergie reicht aus, um Werkstücke zu schmelzen. Sie können Elektroden auch zum Punktschweißen einsetzen. Allerdings ist die Qualität der Schweißnaht nicht optimal. Darüber hinaus ist es schwer zu kontrollieren Die Elektrode kann sich abnutzen während des Prozesses.

Auf der anderen Seite erzeugen Faserlaser glatte Schweißnähte. Der fokussierte, berührungslose Prozess erzeugt eine minimale Wärmeeinflussfläche und eine begrenzte thermische Verformung. Es entstehen hochwertige Schweißnähte.

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Anwendungen der Faserlaserschweißtechnologie

Faserlasermaschinen werden in mehreren Branchen in großem Umfang eingesetzt. Im Folgenden sind einige Anwendungen des Faserlaserschweißens aufgeführt:

1. Luft-und Raumfahrtindustrie

Die Luft- und Raumfahrtindustrie benötigt robuste Schweißnähte. Mit herkömmlichem Schweißen lassen sich komplexe Schweißnähte an Turbinen, Rahmen, Rotorblättern und anderen Strukturelementen nicht erzielen. Mit dem Faserlaserschweißen können Sie Punktschweißungen erzeugen. Es wird auch zum Verbinden verschiedener Materialien verwendet, z Titan, dass man mit herkömmlicher Schweißtechnik nicht schweißen kann.

2. Automobilindustrie

Das Faserlaserschweißen hat die Automobilherstellung durch die hohe Vorschubgeschwindigkeit und die Kontrolle über den Schweißprozess vorangetrieben. Es wird zum Verbinden verschiedener unterschiedlicher Metalle verwendet, z Aluminium und Weichstahl zur Herstellung von Motorteilen. Darüber hinaus bietet das Faserlaserschweißen eine bessere Verbindungsfestigkeit, die die Haltbarkeit der Automobile gewährleistet.

Faserlaserschweißen in der Automobilindustrie.

3. Herstellung medizinischer Geräte

Die Herstellung medizinischer Geräte erfordert höchste Präzision. Das Faserlaserschweißen funktioniert auf der Mikroebene und ermöglicht die Herstellung komplizierter Strukturen wie Implantate. Sie können auch a verwenden Handheld-Laserschweißgerät um an der gewünschten Stelle eine verzugsfreie Schweißnaht zu erzeugen.

4. Baustellen

Im Baubereich werden Strukturbauteile durch Faserlaserschweißen verbunden. Präzise Schweißnähte gewährleisten die strukturelle Integrität von Metallrahmen. Seine hohe Geschwindigkeit und minimale thermische Verformung sorgen für hochwertige Schweißnähte.

Faserlaserschweißlösungen für die Bauindustrie.

5. Verteidigungssektor

Auch im Militär- und Verteidigungssektor werden Faserlaser zur Herstellung schwerer Maschinen und robuster Panzerungen eingesetzt. Mit diesem Laserschweißen können Sie präzise Schweißnähte zur Verstärkung von Metallrahmen erstellen. Es stellt auch die strukturelle Integrität verschiedener militärischer Ausrüstung sicher.

Kosten des Faserlaserschweißens

Die Kosten für das Faserlaserschweißen variieren. Es hängt von der Laserleistung, dem Fokus und der Geschwindigkeit ab. Auch die Anpassung und Konfiguration der Maschine wirkt sich auf deren Kosten aus. Der Kosten für automatisierte Faserlaserschweißmaschinen reicht von $ 15k bis $ 40k. Handgeführte Laserschweißmaschinen sind eine kostengünstige Investition. Ihre Kosten liegen zwischen 1 und 10, was es zu einer erschwinglichen Option macht.

Zusätzlich zur Anfangsinvestition müssen Sie die Betriebs- und Wartungskosten berücksichtigen. A 4kW Eine Faserlaserschweißmaschine hat durchschnittliche Betriebskosten von ca $ 6.24 pro Stunde. Darin enthalten ist der Stromverbrauch, den Ihr Laser beim Schweißen verbraucht.

Stromverbrauch beim Faserlaserschweißen.

Eine 1-kW-Laserschweißmaschine benötigt durchschnittlich 5 kW pro Stunde Strom. Ein 3-kW-Laser benötigt etwa 12 kW pro Stunde Strom. Die Wahl eines energieeffizienten Lasers kann Ihnen dabei helfen, die Betriebskosten erheblich zu minimieren.

Ihre Maschine benötigt auch Routinewartung. Die Düse und die Linse nutzen sich mit der Zeit ab und Sie müssen neue kaufen, um einen reibungslosen Betrieb zu gewährleisten. Darüber hinaus sind auch regelmäßige Inspektionen und Reinigungen von entscheidender Bedeutung. Die Wartung einer Faserlaserschweißmaschine kostet einige hundert Dollar. Normalerweise reicht es von $ 300 bis $ 500 Abhängig vom Zustand Ihrer Maschine.

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Wie wählt man die richtige Faserlaser-Schweißausrüstung aus?

Dabei spielen mehrere Faktoren eine Rolle Bestimmung der richtigen Faserlaserschweißmaschine für Ihre Bedürfnisse. Hier sind die Faktoren, die Sie bei der Auswahl der richtigen Faserlaserschweißmaschine berücksichtigen sollten:

1. Materialverträglichkeit

Die Materialverträglichkeit ist ein entscheidender Aspekt bei der Bestimmung des Typs der Lasermaschine. Faserlasermaschinen sind mit dem Schweißen von Metallen wie Aluminium, Kupfer und Stahl kompatibel.

Sie eignen sich jedoch nicht zum Schweißen von Nichtmetallen und Thermoplasten. Das Schweißen von Nichtmetallen und Thermoplasten mit Faserlasern führt zu schwachen Schweißnähten. Fragen Sie den Hersteller nach der Materialverträglichkeit Ihrer Maschine.

Eine handgehaltene Faserlasermaschine zum Schweißen von Metallteilen.

2. Materialstärke

Materialstärke ist ein weiterer wichtiger Faktor. Jede Laserschweißmaschine ist für das Schweißen bis zu einer bestimmten Dicke ausgelegt. Entsprechend LinkedInDie Leistung von Laserschweißgeräten beeinflusst die Dicke des Materials, das geschweißt werden kann. Sehen Sie sich die Anweisungen des Herstellers an, um mehr über die maximale Dicke zu erfahren, die damit verarbeitet werden kann.

3. Schweißanwendung

Verschiedene Laserschweißmaschinen sind für bestimmte Schweißanwendungen wie Punktschweißen, 3D-Schweißen usw. konzipiert Nahtverschweißung. Suchen Sie nach einem Faserlaser, den Sie für mehrere Anwendungen verwenden können.

FAQ

1. Welche Parameter gelten für das Faserlaserschweißen?

Zu den entscheidenden Parametern für ein Faserlaserschweißsystem gehören Laserleistung, Geschwindigkeit, Strahlfokus und Strahldurchmesser.

2. Welche Vorsichtsmaßnahmen sind beim Laserschweißen zu beachten?

Beim Laserschweißen entsteht ein hochenergetischer Laserstrahl. Richten Sie den Laserstrahl niemals auf Ihre Augen. Vermeiden Sie es, direkt in den Laserstrahl zu blicken. Tragen Sie Schutzausrüstung, um die schädlichen Auswirkungen des Laserstrahls zu verhindern.

Wir haben einen Artikel zum Thema vorbereitet Lasersicherheit.

3. Was ist das Prinzip des Faserlasers?

A Faserlaser enthält optische Fasern, die aus elektrischer Energie Licht erzeugen. Die Glasfaserkabel absorbieren Lichtstrahlen mehrerer Pumplaserdioden und emittieren einen intensiven Laserstrahl.

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Zusammenfassung

Das Faserlaserschweißen ist eine innovative Technologie, die Fertigungsprozesse verändern kann. Seine Präzision und Effizienz ermöglichen Ihnen die Herstellung starker Schweißnähte. Sie können verschiedene Faserlasermodi verwenden, um atemberaubende Ergebnisse zu erzielen. Es handelt sich um eine benutzerfreundliche Technologie, deren Bedienung Sie in wenigen Sitzungen erlernen können. Entscheiden Sie sich jedoch für ein zuverlässiges Faserlaserschweißgerät.

Nutzen Sie das Potenzial des Faserlaserschweißens mit Baison Laser!

Heute verschiedene Marken bieten hochwertige Faserlaser an. Allerdings ist die Auswahl der richtigen Lasermaschine nicht einfach. Baison-Laser bietet Ihnen die besten Faserlaserschweißmaschinen. Kontaktieren Sie uns noch heute um mehr über unsere Laserschweißlösungen zu erfahren. Unsere Experten helfen Ihnen dabei, den besten Faserlaser zu finden.

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Sam Chen

Hey, ich bin Sam!

Ich bin der Gründer von Baison. Wir haben der Fertigungsindustrie dabei geholfen, ihre Produktivität und Kapazität mit unseren fortschrittlichen Lösungen zu steigern Faserlasersysteme für über 20 Jahre.

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