Udviklingen af laserteknologi har gjort traditionelle svejsemetoder, såsom MIG / MAG, MMA eller TIG, ikke længere spiller en væsentlig rolle i metalbearbejdning. Lasersvejsere er mere præcise, effektive og fleksible. I øjeblikket kan vi skelne mellem tre grundlæggende typer af lasere - YAG, CO2 og fiberlasere. I industrien vinder sidstnævnte stigende fordel, og tilbyder højere driftshastigheder og større pålidelighed end de to andre typer. De har også et bredt spektrum af anvendelser. De bruges i luftfart, bilindustri, produktion af sanitetsudstyr og fødevareforarbejdning, blandt andet.
Hvordan fungerer en lasersvejser?
Mekanismen i en lasersvejser er baseret på smeltning af kontaktområdet ved hjælp af en laserstråle i en inert gasskjold. Evnen til at regulere strålen gør det nemt at tilpasse sig det materiale, der bearbejdes. Den høje energitæthed i strålen gør det muligt at sammenføje elementer op til 25 mm. Samlingszonen er meget smal, og deformationen er så lille, at der ikke kræves yderligere mekanisk bearbejdning efter svejsning.
Under svejsning passerer laserstrålen til det svejsede objekt gennem et særligt system af lukkere, spejle og optiske elementer. Lysstrålen fokuseres i svejseområdet og reflekteres. Evnen til at absorbere energien fra laserstrålen af arbejdsemnet er meget vigtig, fordi svejsningens effektivitet afhænger af det.
Svejseprocessen kan finde sted ved at skabe en svejsepøl, eller med fuld gennemtrængning af samlingen i flere lag eller med en enkelt passage, og også uden yderligere materiale. Selve svejseprocessen afhænger betydeligt af materialet. Hvis tynde plader af lavt kulstofstål svejses, er der ikke behov for at bruge svejsepølbeskyttelse. Dette er relateret til den korte tid og hastighed af hele processen.
Typer af svejsere
Lasersvejsning fortrænger i øjeblikket traditionelle svejsemetoder. Forskellige typer lasere bruges i sådanne enheder - diode, YAG og fiberoptik. Sidstnævnte er kendetegnet ved den største fleksibilitet med hensyn til omfanget af svejsedimensioner. Det giver også mulighed for høje hastigheder af hele processen, hvilket igen er et resultat af det høje forhold mellem indtrængningsdybde og effekt. Dog adskiller individuelle modeller af lasersvejsere med fiberoptiske lasere sig på mange måder, hvilket primært bestemmer deres formål og effektivitet, når der arbejdes på specifikke materialer.
Enhedsstørrelse
Svejseprocessen kræver stor præcision. Lasersvejsere kan sammenføje elementer af forskellige størrelser, herunder metalplader, rør eller andre strukturelle elementer med usædvanlige former. Størrelsen af selve enheden er vigtig både for arbejdskomfort og svejseeffektivitet. Der er store maskiner, der også har arbejdsborde. De har fundet deres anvendelse primært ved arbejde på større elementer. Et alternativ til dem er kompakte, håndholdte lasersvejsere med et lukket kabinet. De optager meget mindre plads, og takket være avanceret teknologi har de høje arbejdsparametre. De fungerer derfor godt i både store og mindre industrihaller.
Svejserens effekt
Dette er en af de vigtigste parametre, der overvejes i opdelingen af lasersvejsere. Laserens udgangseffekt bestemmer maskinens formål. Til tykkere og større materialer vil svejsere med et effektniveau på 3000W være bedst. Til sammenføjning af tyndere materialer er svejsere med mindre effekt, f.eks. 1000W, dedikeret.
Automatisk trådfremfører
Det er en vigtig del af lasersvejserens udstyr, ansvarlig for at flytte tråden gennem håndtaget, hvilket igen oversættes til muligheden for at føde den til svejsestedet. I nogle enheder, som det er tilfældet med FANUCI 4.0 PRO GenX lasersvejseren, er fremføreren yderligere integreret med enhedens software. I dette tilfælde arbejder enheden med en fyldning på 0,8-2,0 mm tykkelse i "push" eller "pull" tilstand.
Kontrolsystem
Lasersvejsere adskiller sig også i kontrolsystemer. Producenter tilbyder oftest dedikeret software integreret med enhederne. Operativsystemer betjenes gennem et brugerpanel. I teknologisk avancerede maskiner er disse berøringspaneler - intuitive og nemme at bruge. Det er vigtigt at være opmærksom på mulighederne for at indstille individuelle parametre. En nyttig funktion er også at huske tidligere indstillinger og endda færdige programmer.
Tekniske parametre
Tekniske parametre bestemmer effektiviteten af lasersvejserens arbejde under specifikke forhold. De grundlæggende omfatter udgangseffekten af laseren, som i øjeblikket er på et niveau fra 1000W til 3000W. Enheder adskiller sig også i elektrisk spænding; i tilfælde af lasersvejser FANUCI 4.0 PRO GenX, er det 230V eller 380V. Strømforbruget stiger proportionalt med udgangseffekten af laseren og er henholdsvis 5KW (for 1000W), 7KW (for 1500W), 9KW (for 2000W) og 11KW (for 3000W).
Lasersvejsere har også forskellige svejsehastigheder, hvor den laveste effekt er 0-160mm/s, mens den højeste er 0-215mm/s.
Svejserkomponenter
Moderne, teknologisk avancerede FANUCI lasersvejsere er kendetegnet ved alsidighed i arbejdet; de kan bruges til forskellige typer materialer, herunder selv de mest delikate. Med deres hjælp kan elementer af forskellig tykkelse og form sammenføjes. De opnåede svejsninger er meget holdbare og kræver ikke yderligere bearbejdning. Vi skylder dette primært de pålidelige komponenter, der bruges i deres produktion.
Laserkilde
Effektiviteten af svejserens arbejde og kvaliteten af svejsningen afhænger af den. Fiberteknologi laserkilder er kendetegnet ved en intensitet 100 gange større end den af en CO2-laser. Det mindre fokuspunkt af laserstrålen resulterer i en høj effekttæthed, som, kombineret med høj absorption, positivt påvirker effektiviteten af sammenføjning af materialer. Det anslås, at levetiden for en fiberlaser er omkring 100.000 timer, så den kan arbejde i op til 45 år. Desuden er det en miljøvenlig teknologi og befordrende for sikre arbejdsforhold. Fiberlasere muliggør svejsning af højreflekterende materialer, hvilket gør dem endnu mere alsidige og fleksible.
Laserhoved
Det består af en dyse, en beskyttelsesglassskuffe, en kontakt, en elektrisk motor, et fiberoptisk kabel og en køle- og beskyttelsesgasledning. FANUCI lasersvejsere bruger et hoved udstyret med et elektrisk strålebevægelsessystem, som gør det muligt at korrigere materialefejl. Det bevæger sig meget præcist og muliggør svejsning med en hastighed 2-10 gange hurtigere end traditionelle hoveder, der bruges i håndholdte lasersvejsere.
Automatisk trådfremfører
Den spiller en meget vigtig rolle i operatørens arbejde. Den tillader automatisk trådtilførsel, under hensyntagen til de indstillede parametre. Den er blevet integreret med softwaren, hvilket oversættes til endnu større præcision i arbejdet. Den automatiske trådfremfører gør det muligt at arbejde med en fyldning på 0,8-2,0 mm tykkelse i "push" eller "pull" tilstand, dvs. fremføring af tråden samtidig med at operatørens hånd guides.
Kontrolsystem
Det er ansvarligt for betjening af enheden og styring af dens arbejdsparametre. Operatøren kan kontrollere udgangseffekten af laseren, hastigheden og bredden af scanning, samt indstille svejsetilstanden - kontinuerlig eller moduleret. En stor fordel er funktionen med at huske svejserens driftstilstand, så næste gang er der ikke behov for at nulstille de samme parametre.
Filtreringssystem
Fiberoptiske lasersvejsere er udstyret med en speciel svejseekstraktor med et filter, der er ansvarlig for at begrænse niveauet af luftforurening på arbejdspladsen. Desuden kan den rensede luft vende tilbage til arbejdsområdet igen. Denne løsning sigter mod at reducere tab forbundet med at fjerne varm luft uden for bygningen, hvilket finder sted i tilfælde af ekstraktorer uden filter. PRO CleanAIR filtersystemet fjerner automatisk støv og dampe, hvilket ikke kun oversættes til et mere menneskevenligt arbejdsmiljø, men også en længere levetid for enheden.
Fordele ved lasersvejsere
Lasersvejsere, især fibersvejsere, udmærker sig ved arbejdsparametre, der giver dem mulighed for at opnå over gennemsnitlig præcision i sammenføjning af materialer. De opbygger også deres fordel over andre svejsemetoder med hensyn til sikkerhed og alsidighed, samt effektivitet, hvilket gør det muligt at eliminere yderligere mekanisk bearbejdning efter svejseprocessen er afsluttet.
Hvilke aspekter gør fiberoptiske lasersvejsere bedre end andre enheder med samme formål?
- De genererer mindre varme, hvilket oversættes til en reduceret risiko for deformation og andre defekter. Dette er betinget af lavere termiske spændinger.
- Takket være evnen til at regulere størrelsen af strålen, fungerer de godt, når de sammenføjer tyndere og mere delikate materialer.
- Svejsninger kræver ikke yderligere mekanisk bearbejdning, hvilket oversættes til kortere arbejdstid.
- Filtreringssystemet sikrer, at enheden ikke genererer dampe, der er skadelige for miljøet og mennesker. Dette fremmer skabelsen af et sikkert arbejdsmiljø.
- Lasersvejseren arbejder med høj hastighed, både med tynde og tykke materialer. Dette oversættes til effektivitet af materialebearbejdning.
- Den lange levetid for fiberlasere giver mulighed for at generere større besparelser. Sådanne enheder kan aktivt arbejde i 100.000 timer.
Anvendelser af svejsere
Lasersvejsere bruges i mange industrier. De kan bruges til at sammenføje store elementer, da der ikke er behov for at transportere de bearbejdede materialer til arbejdsstationen. Lasersvejsere bruges blandt andet i luftfarts- og bilindustrien. De bruges til at sammenføje elementer i fotovoltaiske systemer. På grund af deres præcision har de fundet deres anvendelse i produktionen af medicinsk udstyr, herunder insulinpumper og pacemakere. De værdsættes også i elektronikindustrien og i produktionen af sanitetsudstyr. Svejseprocessen udføres også i møbel-, bygge- og færdiggørelsesindustrien.
Hvad skal man overveje, når man vælger en svejser?
Når du vælger en lasersvejser, skal du primært overveje dens endelige formål - om den vil blive brugt til at sammenføje små eller store elementer, tynde eller tykke, i mindre eller større skala. Disse faktorer bestemmer valget af en enhed med passende parametre, der vil tillade effektivt og effektivt arbejde. Hvilke faktorer er nøglen?
- Svejserens effekt - jo større den er, jo bedre vil den håndtere tykkere og større elementer
- Software - systemet, der betjener svejseren, bør være intuitivt og samtidig forberedt til integration med virksomhedssystemer
- Bearbejdet materiale - hvilke materialer svejseren kan arbejde på, om blandt dem er højreflekterende materialer
- Kølesystem - i moderne FANUCI lasersvejsere er kølemidlet vand, ikke luft, hvilket oversættes til mere stabil og jævnere drift
- Filtreringssystem - ansvarlig for ren luft og arbejde med begrænset negativ indvirkning på det naturlige miljø
- Eftersalgsservice - moderne fiberlasere er kendetegnet ved meget høj pålidelighed. Der er dog ingen maskiner, der ikke nogle gange kræver reparationer, især ved intensiv brug. Det er derfor værd at være opmærksom på service og eftersalgsservice, når du køber en lasersvejser
Laserteknologi har revolutioneret metalbearbejdningsindustrien. Sammenføjning af materialer er blevet mere præcis, hurtigere og mere effektiv. Muligheden for automatisering har gjort mennesket mere til en supervisor af hele processen end dens hovedudøver. Lasersvejsere strømliner helt sikkert hele arbejdet, hvilket gælder ikke kun for små anlæg, men også for store virksomheder, der fokuserer deres aktiviteter hovedsageligt på metalbearbejdning.