Das Thema Laserschweißen umfasst mehrere Laserschweißtechniken, die Sie möglicherweise kennen sollten.
In der folgenden Anleitung werden Schweißprozesse mit fokussierten Laserstrahlen ausführlich erläutert. Jeder Prozess besteht aus unterschiedlichen Methoden, die wir umfassend erläutert haben. Sie erfahren mehr über das Laserschweißverfahren und wie es sich in jeder Hinsicht von den herkömmlichen Schweißverfahren unterscheidet.
Grundlagen des Laserschweißens
Laserschweißen ist ein Verfahren, bei dem ein Laserstrahl zur Durchführung des Schweißvorgangs eingesetzt wird. Es hat eine wesentliche Bedeutung in unserem Alltag.
Laserschweißen ist eine Methode, die nutzt eine Wärmequelle in Form eines Lasers. Dies führt zum Schmelzen des Materials, was dazu beiträgt, dass es beim Abkühlen schmilzt. Es handelt sich um ein Verfahren, das das Schweißen aller Arten von Materialien ermöglicht. Es hilft auch in mehrfacher Hinsicht in der Fertigungsindustrie, schneller zu arbeiten.
Im Vergleich zu herkömmlichen Schweißmethoden Laserschweißen ist ein schneller Prozessund die Betriebskosten der Maschinen sind gering. Daher kann mit diesem Verfahren eine große Menge an Produkten in kürzerer Zeit hergestellt werden.
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7 verschiedene Arten von Laserschweißverfahren
Beim Laserschweißen gibt es viele Methoden, von denen jede ihre Vorteile und Eignung hat. Im Folgenden erfahren Sie mehr über verschiedene Laserschweißverfahren.
1. Faserlaserschweißen
Beim Faserlaserschweißen handelt es sich um einen Schweißprozess, bei dem Faserlaserstrahlen als Energiequelle genutzt werden. Es hilft, die Metallteile zu kombinieren. Bei dieser Methode wird ein fokussierter Laserstrahl verwendet, der das Material schmilzt. Es bietet eine konzentrierte Wärmequelle und verschweißt die Metalle miteinander.
Dabei erzeugen die Diodenlaser eine Lichtemission. Das emittierte Licht wird dann nach der Verstärkung einem Glasfaserkabel zugeführt. Der gesamte Prozess formt den Laserstrahl durch Manipulation anwendungsgerecht Wellenlänge.
Faserlaser-Schweißmaschinen Erstellen Sie eine robuste Schweißnaht und stellen Sie sicher, dass die geschweißten Materialien mit enormer Geschwindigkeit und hoher Kontrolle präzise verbunden werden. Es ist ein geeignetes Verfahren für Verschmelzen dünner, empfindlicher Materialien. Da dieser Prozess ein schnelles Aufheizen und Abkühlen umfasst, ist die Schweißzeit kürzer als bei herkömmlichen Schweißmethoden. Da dieses Laserschweißen eine hohe Leistungsdichte aufweist, ist die Erzielung von Laserschweißen mit tiefer Durchdringung ist möglich.
Die Anwendungen des Faserlaserschweißens finden sich in der Automobil-, Verteidigungs-, Bau- und Elektronikindustrie.
2. Schlüsselloch-Laserschweißen
Stichlochschweißen ist eine fortschrittliche Methode, die beim Schweißen ein schmales und tiefes Loch im Werkstück erzeugt. Beim Schlüssellochschweißverfahren wird ein Hochleistungslaserstrahl verwendet, sodass eine intensive Quelle zur Erzeugung eines Schlüssellochs entsteht.
Das Schlüsselloch geht durch die Dicke des Werkstücks und ermöglicht das Laserschweißen mit tiefer Eindringung. Bei diesem Vorgang wird das Material des Werkstücks aufgrund des Dampfdrucks verdampft, was hilfreich ist Halten Sie das Schlüsselloch stabil.
Das Stichlochschweißverfahren hat mehrere Vorteile, da es eindringt dicke Materialien, und Anwendungen, die eine vollständig durchgeschweißte Schweißnaht erfordern, können diese mit dieser Technik erreichen. Bei den durch dieses Verfahren entstehenden Verbindungen handelt es sich um hochwertige Schweißnähte minimale Verzerrung.
Zu den Branchen, in denen Stichlochschweißverfahren für verschiedene Anwendungen eingesetzt werden, gehören die Luft- und Raumfahrt sowie die Automobilindustrie, da dort schwere Komponenten aus dickeren Materialien hergestellt werden müssen.
3. Konduktionsschweißen
Konduktives Laserschweißen ist ein Prozess, bei dem Metallteile durch Wärmeleitung verbunden werden. Zum Schweißen eignet sich die Methode des Konduktionsschweißens dünne Materialien or Materialien mit geringer Wärmeleitfähigkeit.
An der Verbindungsstelle durchdringt ein Laserstrahl die Metallbauteile. Das Bauteil absorbiert die Energie des Laserstrahls. Der Energieaufnahme führt zu Erwärmung; Das geschmolzene Material breitet sich dann aus und bildet eine Schweißnaht.
Anwendungen beim Heißleitungsschweißen Laser mit geringer Leistungund durch kontrollierte Wärmeleitung schweißt die Verbindung. Es ist ein geeignetes Verfahren, wenn es um empfindliche Schweißmaterialien geht.
Mit dem Wärmeleitungsschweißverfahren sind viele Vorteile verbunden. Es bietet eine präzise Kontrolle über den Schweißprozess. Dadurch werden auch die Fehler an der endgültigen Schweißnaht minimiert. Dieses Schweißverfahren ist bei Anwendungen in der Medizingeräte-, Elektronik- und Schmuckindustrie beliebt.
Wir haben Artikel zum Thema vorbereitet Laserschweißmodi. Es deckt das Schweißen im Konduktionsmodus und im Schlüssellochmodus ab.
4. Tiefschweißen
Laserschweißen mit tiefer Durchdringung ist ein Verfahren, bei dem im Gegensatz zu herkömmlichen Schweißverfahren leistungsstarke Laserstrahlen zum Einsatz kommen, damit das Werkstück tief verschweißt werden kann. Aufgrund seines hochenergetischen Laserstrahls wird es zum Schweißen eingesetzt dicke Materialien.
Ein fokussierter Laserstrahl mit hoher Leistungsdichte wird auf die Verbindung zwischen den Metallwerkstücken gerichtet, um tiefe Schweißnähte zu erzeugen. Die Intensität der Laserenergie führt zur gewünschten Einschweißtiefe. Der Laserstrahl erhitzt das Material, verdampft dann und bildet einen Hohlraum im Werkstück.
Das Laserschweißen mit tiefer Eindringtiefe bietet im Vergleich zu herkömmlichen Schweißverfahren viele Vorteile. Es ermöglicht die Schweißen dicker Materialien in nur einem ArbeitsgangDadurch entfällt die Notwendigkeit mehrerer Laserschweißungen. Werkstoffe mit hohem Schmelzpunkt werden üblicherweise durchgeschweißt Laserschweißen mit tiefer Durchdringung.
Diese Methode wird häufig in verschiedenen Branchen eingesetzt, beispielsweise im Schwermaschinenbau und im Automobilsektor, wo Komponenten mit dicken Strukturen geschweißt werden.
5. YAG-Laserschweißen
YAG-Laserschweißen ist eine Form des Schweißens, die verwendet wird Festkörperlaser sogenannte Neodym-dotierte Yttrium-Aluminium-Granat-Laser, die zum Fügen von Metallbauteilen führen. Diese Methode ist für ihre Vielseitigkeit bekannt, da sie verschiedene Metalle miteinander verschweißt.
Bei dieser Art des Laserschweißens wird ein hochenergetischer Laserstrahl auf die Verbindung zwischen Bauteilen einwirken. Der Laserstrahl schmilzt das Metall beim Erhitzen und es entsteht ein Schweißbad; Sobald die Metallschmelze erstarrt, entsteht eine starke Schweißnaht.
YAG-Laser ermöglichen eine präzise Steuerung des Schweißprozesses und ermöglichen die Erzielung hochwertiger Schweißnähte. Der Laserstrahl ermöglicht ein Tiefschweißen. Dieses Verfahren eignet sich hervorragend für dicke Materialien. Beim YAG-Schweißen können Laserschweißgeräte über die Form des gepulsten Lasers, die Dauer und die Leistung des Schweißvorgangs gesteuert werden.
Das YAG-Laserschweißen wird in zahlreichen Branchen wie der Elektronik, Automobilindustrieund medizinische Geräte. Es wird zum Verbinden komplizierter Teile verwendet und hinterlässt festigkeitsorientierte Schweißnähte. Es emittiert eine Wellenlänge von 1064-Nanometer und eignet sich hervorragend zum Schweißen von Materialien wie Aluminium, Kupfer und verschiedene andere Legierungen.
6. Laser-Hybrid-Schweißen
Laserhybridschweißen ist eine fortschrittliche Schweißtechnik, die vereint Lichtbogenschweißen und Laserschweißen und trägt dazu bei, hocheffiziente und präzise Schweißnähte für metallbasierte Komponenten herzustellen. Beim Laserschweißen kommen Lichtbogenschweißen und Laserstrahl gleichzeitig zum Einsatz.
Dabei ist der Laserstrahl eine Wärmequelle, eine Wärmeeinflusszone, die es zum Schmelzen bringtBeim Lichtbogenschweißen wird das Zusatzmaterial zugeführt und dem Schweißbad Wärme zugeführt.
Diese Kombination aus Lichtbogenschweißverfahren und Laserschweißen bietet mehrere Vorteile, und die Laserstrahlen stellen eine präzise Wärmequelle dar, die dazu führt, dass präzise Schweißnähte mit tiefem Einbrand und hoher Geschwindigkeit ausgeführt werden können. Das Verfahren bietet außerdem eine bessere Schweißkontrolle und hilft, Verformungen zu reduzieren.
Die Anwendung des Laser-Hybridschweißens findet sich im Schiffbau, in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Schwermaschinenindustrie. Es bietet dicke Verbindungsmaterialien mit komplexe Geometrien und dem große Strukturen, die hohe Schweißgeschwindigkeiten erfordern.
7. CO2-Laserschweißen
CO2-Laserschweißen ist ein Prozess, der a verwendet Kohlendioxid-Laserstrahl als Energiequelleund es hilft, Metalle miteinander zu verbinden. Es wird in zahlreichen Branchen eingesetzt und ist eine praktische und vielseitige Schweißmethode.
Beim CO2-Laserschweißen handelt es sich um eine Kombination aus Stickstoff, Kohlendioxid und Heliumgas in einem Laserstrahl, der dann mithilfe von Linsen und Spiegeln auf das Werkstück fokussiert wird, sodass eine Wärmequelle erzeugt werden kann. Die vom Laserstrahl erzeugte Wärme unterstützt das Schmelzen des Metalls und ermöglicht das Verschmelzen der Werkstücke miteinander.
Diese Art des Laserschweißens gibt dem Schweißer mehr Kontrolle über den Prozess, da der Laserstrahl fokussiert ist und das Schweißen empfindlicher Materialien mit tiefer Eindringtiefe gewährleistet. Mehrere Branchen haben CO2-Laserschweißen verwendet, z. B. in der Elektronik, Fertigung, Luft- und Raumfahrt usw.
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Vorteile der Laserschweißtechnik
Die Laserstrahlschweißtechnologie bietet zahlreiche Vorteile, von denen einige im Folgenden aufgeführt sind:
- Angebote zum Laserschweißen hohe Genauigkeit und PräzisionSo können auch kleinste Teile ohne Hitzeverzug zusammengeschweißt werden.
- Angebote zum Laserschweißen Konsistenz. Bei wiederholbaren Schweißnähten sorgt es somit für eine effizientere Fertigung durch die Reduzierung des Ausschusses.
- Abhilfe schaffen Laserschweißverfahren mit Lasern geringer Leistung Minimieren Sie die Chancen auf thermische Verformung, wodurch der Beitritt zu einem kontaktlosen Prozess wird.
- Der Laserschweißprozess ist sehr schnell und ermöglicht die Herstellung großer Stückzahlen an zusammengefügten Bauteilen in kürzester Zeit.
- Der Prozess des Laserschweißens kann alle Arten von Materialien verarbeiten, von dicken bis zu dünnen. Es ermöglicht auch das Schweißen unterschiedlicher Materialien.
Nachteile der Laserschweißtechnik
Neben den Vorteilen gibt es auch einige Einschränkungen Laserschweißtechnik, das Folgendes umfasst:
- Lasermaschinen sind teuer im Vergleich zum herkömmlichen Schweißen Maschinen wie WIG-Schweißen und MIG-Schweißen. Du brauchst ein High anfängliche Investitionskosten, und Wartungskosten folgen daraus. (Vielleicht möchten Sie es wissen Der Unterschied zwischen Laserschweißen und WIG-Schweißen und der Vergleich zwischen Laserschweißen und MIG-Schweißen.)
- Der Laserschweißer muss über ausreichende Fähigkeiten und Fachkenntnisse zur Bedienung der Laserschweißausrüstung verfügen. Es erfordert eine entsprechende Pulsdauer, Strahlfokussierung und entsprechende Schulung.
- Beim Laserschweißen sind Sicherheitsmaßnahmen unerlässlich, da bei einigen Prozessen Hochleistungslaser zum Einsatz kommen. Daher sind Schutzausrüstung und eine sichere Arbeitsumgebung beim Laserschweißen ein Muss.
Vergleich zwischen verschiedenen Laserschweißverfahren
Mit der Beschreibung dieser drei Laserschweißmaschinen in der folgenden Tabelle möchten wir Ihnen einen Einblick in die spezifischen Stärken und Schwächen dieser drei Methoden geben. Diese Methoden stellen die drei Kerntechnologien dar.
| Lasertyp | Faserlaser | Co2 Laser | YAG Laser |
| Wellenlänge | 1.06 µm | 10.6 µm | 1.06 µm |
| Leistungsbereich | 500W-2000W | 1000W-4000W | 200W-1000W |
| Materialien | Aluminium, Stahl usw | Keramik und Kunststoffe | Kunststoffe und Metalle |
| Wartung | Niedrig | Konservativ | Konservativ |
| Präzision | Hoch | Konservativ | Hoch |
| Stärke | Ideal zum Erstellen präziser Schweißnähte, verfügt über einen hohen Leistungsbereich und gibt nur minimale Wärme ab. | Erschwingliche Kosten und Materialvielfalt. | Intuitive Benutzeroberfläche, kostengünstige Lösung zum Schweißen. |
| Schwächen | Es ist teuer und wird für spezielle Anwendungen verwendet. | Gibt Kohlendioxidgas ab und hat einen komplexen Aufbau. | Der Leistungsbereich ist mittelmäßig und daher nicht für alle Materialien geeignet. |
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Welches Laserschweißverfahren soll ich wählen?
Bei der Entscheidung für eine Laserschweißung müssen verschiedene Faktoren berücksichtigt werden, damit die richtige Art der Laserschweißung für die richtige Anwendung ausgewählt wird. Einige der in diesem Zusammenhang zu berücksichtigenden Faktoren sind folgende:
1. Materialverträglichkeit
Bei der Herstellung von Bauteilen werden unterschiedliche Werkstoffe miteinander verschweißt; Jedes Material hat eine andere Dicke und andere Eigenschaften. Daher bei der Auswahl des LasertypDie Beurteilung des Materials ist wichtig. Faserlaser sind mit fast allen Arten von Materialien gut kompatibel, für die dickeren Materialien kann Tiefschweißen oder Stichlochschweißen geeignet sein.
2. Gelenkkonfiguration
Die Natur der dank oder Schweißen beeinflusst auch die Auswahl der Laserschweißverfahren. Einige Lasertypen eignen sich speziell für bestimmte Arten von Schweißnähten, andere möglicherweise nicht.
3. Schweißgeschwindigkeit
Der Produktionsbedarf und das Volumen bestimmen mit, für welche Art des Laserschweißens man sich entscheiden muss. Einige von ihnen helfen dabei, große Mengen mit hoher Geschwindigkeit zu produzieren, und bestimmte Anwendungen erfordern ihren Einsatz. Die Scheibenlaser bieten eine hohe Laserstrahlqualität; Daher verfügen sie über eine hohe Laserleistung, die dazu beiträgt, Schweißnähte mit hoher Geschwindigkeit herzustellen.
4. Einfluss von Hitze
Der Einwirkung von Hitze auf das umgebende Bauteil Auch das Material ist ein zu berücksichtigender Faktor. Einige Verfahren können weniger Wärme erzeugen und daher wird die Größe der Wärmeeinflusszone verringert, und dementsprechend wird das Laserschweißverfahren gewählt. Pulsiertes Laserschweißen ist geeignet, da es dazu beiträgt, die Auswirkungen der Hitze auf die Umgebung zu minimieren.
5. Kosten des Laserschweißens
Die Kosten für Laserschweißgeräte müssen bewertet werden. Abhängig von Ihrem Budget erfolgt die Laserauswahl entsprechend. Diodenlaserschweißen ist eine der kostengünstigsten Schweißlösungen. Wählen Sie gleichzeitig das Richtige Hersteller von Laserschweißmaschinen.
Industrielle Anwendungen der Laserschweißtechnik
Die Anwendungen der Laserschweißtechnologie sind in zahlreichen Branchen zu finden. Einige dieser Anwendungen werden im Folgenden erläutert:
1. Automobilindustrie
Die Automobilindustrie ist bei der Herstellung ihrer Komponenten, darunter Motorteile, Einspritzdüsen, Filter und vieles mehr, in hohem Maße auf die Laserschweißtechnologie angewiesen. In der Automobilindustrie kommen verschiedene Laserschweißverfahren zum Einsatz. Faserlaser sind ein beliebter Typ zur Herstellung von Schweißbauteilen.
2. Medizinische Industrie
Die Gesundheitsbranche verwendet für die Patienten zahlreiche Geräte, darunter medizinische Implantate, chirurgische Klingen und verschiedene andere Teile. Das Laserschweißen ist ein geeignetes Verfahren zur Herstellung solcher Bauteile, wenn hohe Präzision erforderlich ist und dünnes Metall verwendet wird. YAG-Laser erfreuen sich in der Medizinbranche großer Beliebtheit und helfen bei der Herstellung medizinischer Geräte und Werkzeuge.
3. Luft-und Raumfahrtindustrie
Die Luft- und Raumfahrtindustrie verwendet Laserschweißen zur Herstellung von Teilen, die hochwertige Schweißnähte erfordern, gefolgt von hoher Genauigkeit und Präzision. Die hergestellten Komponenten bestehen normalerweise aus Metalldetektoren, Flugzeugzellen und anderen Teilen. Flugzeugteile sind einer hohen Belastung ausgesetzt und es gibt keinen Spielraum zum Komponieren. Daher entscheiden sich mehrere Laserschweißtechniken für die Herstellung hochwertiger Komponenten.
4. Schmuckindustrie
Auch die Schmuckindustrie nutzt das Laserschweißen zur Herstellung von Schmuckstücken, die aus Edelsteinen mit komplizierten Anordnungen bestehen.
Der Genauigkeit des Designs ist eine der wichtigsten Überlegungen in dieser Branche; Daher ist ein ordnungsgemäßer Schweißprozess für die Herstellung und Reparatur des Schmuckstücks unerlässlich.
Das in der Schmuckindustrie verwendete Konzept des Laserschweißens ist ein frei bewegliches Verfahren, bei dem der Laserstrahl an einer Position intakt ist und der Schweißer sie zum Zusammenschweißen der Teile entsprechend den Anforderungen bewegt. Die Anwendung des Laserschweißens in der Schmuckindustrie findet sich bei Armbändern, Halsketten und Ringen.
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FAQ
1. Wie wird die Wärme eines Laserstrahls in einer Laserschweißmaschine erzeugt?
Der Laserstrahl stellt eine Wärmequelle dar, die auf die Verbindung zwischen den beiden zu verschweißenden Teilen konzentriert ist.
2. Welche Materialien können durch Laserschweißen geschweißt werden?
Laserschweißarbeiten eignen sich für mehrere Materialien wie z TitanlegierungenNickel, rostfreier Stahl, Aluminium, Keramik und Kunststoffe speziell mit Gaslasern.
3. Welche Größen gibt es für Laserschweißdrähte?
Laserschweißdrähte können unterschiedliche Durchmesser haben, einschließlich 0.15 mm, 0.25 mm, 0.1 mm usw. bis zu 1.0mm.
Schlussfolgerung
Nachdem Sie den ausführlichen Leitfaden oben gelesen haben, müssen Sie nun viele Dinge über die Laserschweißtechnologie geklärt haben, und Sie wissen nun, aus welchen verschiedenen Arten von Lasertechnologie Sie wählen können und wie sie für verschiedene Anwendungen geeignet sind. Im Laufe der Zeit entwickeln sich neue und verbesserte Methoden im Bereich des Laserschweißens und wir freuen uns darauf, diese in unsere Maschinen zu integrieren.
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