Csatlakozzon hozzánk a THEOblogján, hogy Joe Dallarosa szakértővel közösen megismerkedjen a lézerhegesztéssel. Fedezze fel ennek az átalakító technológiának az előnyeit és navigáljon a kihívások között. Ez a kiegyensúlyozott vizsgálat rávilágít a lézerhegesztés ipari szabványokra gyakorolt hatására, és világos képet nyújt hatékonyságáról és korlátairól.
A lézerhegesztés több mint ötven éve van jelen az iparban, és kézi hegesztőgépként az elmúlt legalább 5 évben jelent meg. A kézi lézerhegesztő készülékeket a NASA alkalmazta először a Shuttle javításánál, amikor az visszatért egy küldetésről. Nyilvánvaló, hogy ez egy olyan technológia, amely itt van, hogy maradjon, előnyökkel és hátrányokkal.
A lézerhegesztés és a kézi lézerhegesztés előnyei
A lézerek képesek a fényt mikroszkopikus méretű pontra fókuszálni (jellemzően 50-900 mikron, 0,002-0,035 hüvelyk). A lézeres hegesztések nagyon finom és pontosak és precízek. Ez a pontosság a beviteli eszköztől függ, és különösen hasznos az olyan iparágakban, mint az elektronika, a repülőgépipar és az orvosi eszközök, ahol a szoros tűrések elengedhetetlenek. Az olyan iparágakban, mint az autóipar, ahol egy adott napon több kilométernyi hegesztési varratot kell megmunkálni, a lézerhegesztést használják, mivel a hagyományos hegesztési technikákhoz képest gyors folyamat. Egyes esetekben a sebesség összehasonlításban 4-10-szer gyorsabb, jobb minőségű hegesztési varratok mellett. A kisméretű, fókuszált lézersugár percenként 40-400 hüvelyk (1-10 M/perc) sebességgel képes hegesztést létrehozni, ami alkalmassá teszi a nagy volumenű gyártásra, ahol naponta több kilométernyi hegesztési varrat készül.
Kiváló minőségű hegesztések az iparágakban
A lézerhegesztés és a wobble funkcióval kiváló minőségű, tiszta hegesztési varratokat készít (fedőgázzal), kevesebb fröccsenéssel, porozitással vagy hibával. Ez fontos az olyan iparágakban, ahol a hegesztés megjelenése döntő fontosságú, mint például az autóipar, a félvezetőipar, az élelmiszeripar és a művészetek. Azok a vállalatok, amelyek rozsdamentes hardvereket szállítanak az élelmiszeriparnak és a BBQ-világnak, azért használnak lézereket, mert kevesebb utómunka szükséges. Az így kapott hegesztési varratok kiváló minőségűek és esztétikusak.
Sokoldalúság és minimális hőhatás
A lézerhegesztés számos különböző fémhez használható, hasonló és különböző fémekhez egyaránt (korlátozásokkal), különböző vastagságokhoz 0,005 és 1 hüvelyk (0,1 és 25 mm) között. Kézi hegesztés akár 0,25 hüvelykig (6,5 mm), és ezek lehetnek azonos vastagságúak vagy különböző vastagságúak. Ezek közé tartoznak a különböző vas, egzotikus nagy szilárdságú és nem vas ötvözetek. Más hegesztési típusokhoz képest a lézerhegesztés nagyon sokoldalú. A kicsi, fókuszált sugárnyaláb, amely 200 mikronnál is kisebb lehet (kisebb, mint egy hajszál vastagsága), a wobble funkcióval együtt lehetővé teszi a keskeny varratú hegesztések létrehozását. Olyan alkalmazásokban, ahol a hely korlátozott, vagy amikor az anyag integritásának megőrzése alapvető fontosságú.
Az anyagtorzulás csökkentése lézerhegesztéssel
MINIMÁLIS HŐHATÁSÚ ZÓNA (HAZ): A lézerhegesztés a hagyományos hegesztési módszerekhez képest minimális hőt és kis HAZ-t generál. Ez a kis hegesztési pontnak és a fémbe párosuló nagy teljesítménysűrűségnek köszönhető. Ez csökkenti a torzulás, a vetemedés és az alapanyagban bekövetkező metallurgiai változások kockázatát. Ennek eredményeként a lézerhegesztést gyakran választják a hőre érzékeny anyagok, például vékony lemezek vagy hőérzékeny ötvözetek hegesztésére.
Az érintésmentes előny és a környezetbarátság
A lézerhegesztés érintésmentes eljárás, ami azt jelenti, hogy a lézersugár fizikailag nem érinti a munkadarabot. Ez előnyös a kényes vagy törékeny anyagok hegesztéséhez a szennyeződés vagy sérülés veszélye nélkül. A hegesztési határfelületen nincs anyagérintkezés, így a hegesztési szennyeződés minimálisra csökken. A lézerhegesztéshez nincs szükség elektródákra vagy élezésre. A hegesztési sugár keskeny szélessége miatt kevesebb töltőanyag használható, valamint a gyorsabb sebesség miatt kevesebb gáz. Van egy védő üveglap, amelyet a fröccsenés miatt időnként cserélni kell. Hosszú távon ez fenntartható költség- és időmegtakarítást jelenthet. A lézerhegesztés kevesebb füstöt, gázt és kibocsátást generál, mint egyes hagyományos hegesztési eljárások, így környezetbarátabb.
Képzés és automatizálás: Hegesztési folyamatok racionalizálása
Ahhoz, hogy kézi lézerrel gyakorlott hegesztővé váljon, kevesebb időre és iskolára van szükség a kiváló minőségű hegesztések előállításához. Bizonyos iparágak esetében megfigyelték, hogy a hegesztésben tapasztalat nélküli emberek egy hét képzés alatt kiváló minőségű hegesztési varratokat tudnak előállítani. Ez nem jelenti azt, hogy egy személynek nem kellene lézerrel minősített iskolába mennie, hogy bizonyos iparágak és államok számára tanúsítványt szerezzen.
A lézerhegesztés jól alkalmazható robotokkal vagy más típusú mozgásvezérlő eszközökkel történő automatizálásra. Pontos vezérlése és megismételhetősége miatt ideális az automatizált gyártási folyamatokba való integrálásra, csökkentve a munkaerőköltségeket és növelve a termelékenységet. Emellett a vezérlési oldalon nagyon könnyen szabályozható a teljesítmény, hogy a sebesség változásával a teljesítményt felfelé és lefelé lehessen emelni vagy csökkenteni.
A lézerhegesztés hátrányai
A lézerhegesztés költségeinek és biztonságának megismerése
A lézer hegesztéshez való használatának néhány hátránya: Manapság néhány száz dollárért vásárolhat egy Mig, stick vagy TIG hegesztőgépet a hobbisták számára, vagy 5-10 ezer dollárt költhet egy professzionálisabb hegesztőgépre, amely több csengővel és sípszóval rendelkezik. Az "olcsó" lézeres kézi hegesztőgép kiindulási pontja akár 6,5k is lehet egy olyan oldalon, mint az amazon, amely olcsó gépek választékát kínálja. Amikor egy professzionális géphez, mint a THEO MA1 sorozatú géphez lép, körülbelül 15-20 000 $-ra számíthat, tehát nagy az árkülönbség.
A második dolog a lézerhegesztéssel kapcsolatban az, hogy fel kell világosítani a lézerbiztonságról, és be kell tartani a lézerbiztonságra vonatkozó irányelveket a hegesztő és a közelben tartózkodók számára. A fő különbség a hagyományos hegesztés és a lézerrel történő hegesztés között az, hogy védenie kell a szemét a hegesztőegység által kibocsátott lézerfénytől és az esetleges visszaverődésektől.
Berendezés mérete és teljesítményigénye
Egy olcsó készülék esetében ezeket kompakt méretben (valamivel nagyobb, mint két cipősdoboz) lehet kínálni, míg egy teljes funkcionalitású lézerhegesztő egy bőrönd méretű lehet, amelyet a repülőgépen is magával vihet. Igen, az olcsó hegesztő 120VAC-ról működhet, a lézerhegesztő pedig jellemzően 220VAC.
Következtetés: A jövőbeli hegesztés előnyeinek és hátrányainak mérlegelése
Összefoglalva, a lézerhegesztés ebben a pillanatban a költségkülönbség miatt talán nem a hobbistáknak való, de mindenképpen egy olyan eszköz a termelésben dolgozók számára, akiknek minimális HAZ-ra van szükségük a kevesebb vetemedés, esztétikusan kellemes hegesztésekhez, amelyek pontosak és fémérintkezés nélkül a hegesztőmedencében.
