Utvecklingen av laserteknik har gjort att traditionella svetsmetoder, som MIG / MAG, MMA eller TIG, inte längre spelar en betydande roll inom metallbearbetning. Lasersvetsare är mer precisa, effektiva och flexibla. För närvarande kan vi skilja mellan tre grundläggande typer av lasrar - YAG, CO2 och fiberlasrar. Inom industrin får de senare allt större fördelar och erbjuder högre drifthastigheter och större tillförlitlighet än de andra två typerna. De har också ett brett spektrum av tillämpningar. De används inom flygindustri, fordonsindustri, produktion av sanitetsutrustning och livsmedelsbearbetning, bland annat.
Hur fungerar en lasersvetsare?
Mekanismen för en lasersvetsare baseras på smältning av kontaktområdet med hjälp av en laserstråle i en inert gas sköld. Förmågan att reglera strålen gör det enkelt att anpassa sig till materialet som bearbetas. Den höga energitätheten i strålen möjliggör fogning av element upp till 25 mm. Fogzonen är mycket smal och deformationen är så liten att ingen ytterligare mekanisk bearbetning krävs efter svetsning.
Under svetsning passerar laserstrålen till det svetsade objektet genom ett särskilt system av luckor, speglar och optiska element. Ljusstrålen fokuseras i svetsområdet och reflekteras. Förmågan att absorbera energin från laserstrålen av arbetsstycket är mycket viktig eftersom svetsningens effektivitet beror på det.
Svetsprocessen kan ske genom att skapa en svetsbad, eller med full penetration av fogningen i flera lager eller med ett enda pass, och även utan ytterligare material. Själva svetsprocessen beror avsevärt på materialet. Om tunna plåtar av lågkolstål svetsas finns det inget behov av att använda svetsbadsskydd. Detta är relaterat till den korta tiden och hastigheten för hela processen.
Typer av svetsare
Lasersvetsning förtränger för närvarande traditionella svetsmetoder. Olika typer av lasrar används i sådana enheter - diod, YAG och fiberoptik. Den senare kännetecknas av största flexibiliteten när det gäller omfånget av svetsdimensioner. Den möjliggör också höga hastigheter för hela processen, vilket i sin tur är ett resultat av det höga förhållandet mellan penetrationdjup och effekt. Individuella modeller av lasersvetsare med fiberoptiska lasrar skiljer sig dock åt i många avseenden, vilket främst bestämmer deras syfte och effektivitet vid arbete med specifika material.
Enhetens storlek
Svetsprocessen kräver stor precision. Lasersvetsare kan fogna element av olika storlekar, inklusive metallplåtar, rör eller andra strukturella element med ovanliga former. Storleken på själva enheten är viktig både för arbetskomfort och svetseffektivitet. Det finns stora maskiner som också har arbetsbord. De har hittat sin tillämpning främst vid arbete med större element. Ett alternativ till dem är kompakta, handhållna lasersvetsare med ett slutet hölje. De tar upp mycket mindre plats och tack vare avancerad teknik har de höga arbetsparametrar. De fungerar därför bra i både stora och mindre industrilokaler.
Svetsarens effekt
Detta är en av de viktigaste parametrarna som beaktas vid indelningen av lasersvetsare. Laserstrålens uteffekt bestämmer maskinens syfte. För tjockare och större material kommer svetsare med en effektnivå på 3000W att vara bäst. För fogning av tunnare material är svetsare med mindre effekt, t.ex. 1000W, avsedda.
Automatisk trådmatare
Det är en viktig del av lasersvetsarens utrustning, ansvarig för att flytta tråden genom handtaget, vilket i sin tur översätts till möjligheten att mata den till svetsplatsen. I vissa enheter, som är fallet med FANUCI 4.0 PRO GenX lasersvetsaren, är mataren dessutom integrerad med enhetens programvara. I detta fall arbetar enheten med en fyllning av 0,8-2,0mm tjocklek i "push" eller "pull" läge.
Kontrollsystem
Lasersvetsare skiljer sig också åt i kontrollsystem. Tillverkare erbjuder oftast dedikerad programvara integrerad med enheterna. Operativsystem drivs genom en användarpanel. I tekniskt avancerade maskiner är dessa pekskärmar - intuitiva och lätta att använda. Det är viktigt att uppmärksamma möjligheterna att ställa in individuella parametrar. En användbar funktion är också att komma ihåg tidigare inställningar, och till och med färdiga program.
Tekniska parametrar
Tekniska parametrar bestämmer effektiviteten av lasersvetsarens arbete under specifika förhållanden. De grundläggande inkluderar laserstrålens uteffekt, som för närvarande är på en nivå från 1000W till 3000W. Enheter skiljer sig också åt i elektrisk spänning; i fallet med lasersvetsaren FANUCI 4.0 PRO GenX är det 230V eller 380V. Effektförbrukningen ökar proportionellt mot laserstrålens uteffekt och är 5KW (för 1000W), 7KW (för 1500W), 9KW (för 2000W) och 11KW (för 3000W) respektive.
Lasersvetsare har också olika svetshastigheter, med den lägsta effekten 0-160mm/s, medan den högsta 0-215mm/s.
Svetsarens komponenter
Moderna, tekniskt avancerade FANUCI lasersvetsare kännetecknas av mångsidighet i arbetet; de kan användas för olika typer av material, inklusive även de mest känsliga. Med deras hjälp kan element av olika tjocklek och form fogas. De erhållna svetsarna är mycket hållbara och kräver ingen ytterligare bearbetning. Vi skyller detta främst på de tillförlitliga komponenter som används i deras produktion.
Laserkälla
Svetsarens arbets effektivitet och svetsens kvalitet beror på den. Fiberteknik laserkällor kännetecknas av en intensitet 100 gånger större än en CO2-laser. Den mindre fokuspunkten för laserstrålen resulterar i en hög effekttäthet, vilket i kombination med hög absorption påverkar effektiviteten av fogning av material positivt. Det uppskattas att livslängden för en fiberlaser är cirka 100 000 timmar, så den kan arbeta i upp till 45 år. Dessutom är det en miljövänlig teknik och gynnsam för säkra arbetsförhållanden. Fiberlasrar möjliggör svetsning av högt reflekterande material, vilket gör dem ännu mer mångsidiga och flexibla.
Laserhuvud
Det består av en munstycke, en skyddsglaslåda, en strömbrytare, en elektrisk motor, en fiberoptisk kabel och en kyl- och skyddsgaslinje. FANUCI lasersvetsare använder ett huvud utrustat med ett elektriskt strålrörelsesystem, vilket möjliggör korrigering av materialfel. Det rör sig mycket precist och möjliggör svetsning med en hastighet 2-10 gånger snabbare än traditionella huvuden som används i handhållna lasersvetsare.
Automatisk trådmatare
Den spelar en mycket viktig roll i operatörens arbete. Den möjliggör automatisk trådmatning med hänsyn till de inställda parametrarna. Den har integrerats med programvaran, vilket översätts till ännu större precision i arbetet. Den automatiska trådmataren möjliggör arbete med en fyllning av 0,8-2,0mm tjocklek i "push" eller "pull" läge, dvs. mata tråden samtidigt som operatörens hand guidas.
Kontrollsystem
Det är ansvarigt för att driva enheten och hantera dess arbetsparametrar. Operatören kan kontrollera laserstrålens uteffekt, hastigheten och bredden på skanningen, samt ställa in svetsläget - kontinuerligt eller modulerat. En stor fördel är funktionen att komma ihåg svetsarens driftsläge, så att nästa gång finns det inget behov av att återställa samma parametrar.
Filtreringssystem
Fiberoptiska lasersvetsare är utrustade med en särskild svetsavsugare med ett filter ansvarigt för att begränsa nivån av luftföroreningar på arbetsplatsen. Dessutom kan den rena luften återvända till arbetsutrymmet igen. Denna lösning syftar till att minska förluster relaterade till att ta bort varm luft utanför byggnaden, vilket sker i fallet med avsugare utan filter. PRO CleanAIR filtersystemet tar automatiskt bort damm och ångor, vilket översätts till inte bara en mer människoanpassad arbetsmiljö utan också en längre livslängd för enheten.
Fördelar med lasersvetsare
Lasersvetsare, särskilt fiberoptiska, kännetecknas av arbetsparametrar som möjliggör att uppnå övergenomsnittlig precision vid fogning av material. De bygger också sin fördel över andra svetsmetoder när det gäller säkerhet och mångsidighet, samt effektivitet, vilket möjliggör eliminering av ytterligare mekanisk bearbetning efter att svetsprocessen är slutförd.
Vilka aspekter gör fiberoptiska lasersvetsare bättre än andra enheter med samma syfte?
- De genererar mindre värme, vilket översätts till en minskad risk för deformation och andra defekter. Detta är villkorat av lägre termiska spänningar.
- Tack vare förmågan att reglera strålens storlek fungerar de bra vid fogning av tunnare och mer känsliga material.
- Svetsar kräver ingen ytterligare mekanisk bearbetning, vilket översätts till kortare arbetstid.
- Filtreringssystemet säkerställer att enheten inte genererar ångor skadliga för miljön och människor. Detta främjar skapandet av en säker arbetsmiljö.
- Lasersvetsaren arbetar med hög hastighet, både med tunna och tjocka material. Detta översätts till effektivitet av materialbearbetning.
- Den långa livslängden för fiberlasrar möjliggör att generera större besparingar. Sådana enheter kan aktivt arbeta i 100 000 timmar.
Tillämpningar av svetsare
Lasersvetsare används inom många industrier. De kan användas för att fogna stora element, eftersom det inte finns något behov av att transportera de bearbetade materialen till arbetsstationen. Lasersvetsare används, bland annat, inom flyg- och fordonsindustri. De används för att fogna element i fotovoltaiska system. På grund av sin precision har de hittat sin tillämpning inom produktion av medicinsk utrustning, inklusive insulinpumpar och pacemakers. De uppskattas också inom elektronikindustri och inom produktion av sanitetsutrustning. Svetsprocessen utförs också inom möbel-, bygg- och inredningsindustri.
Vad att tänka på vid val av svetsare?
Vid val av lasersvetsare måste du främst beakta dess slutliga syfte - om den kommer att användas för att fogna små eller stora element, tunna eller tjocka, på mindre eller större skala. Dessa faktorer bestämmer valet av en enhet med lämpliga parametrar som möjliggör effektivt och effektivt arbete. Vilka faktorer är nyckeln?
- Svetsarens effekt - ju större den är, desto bättre kommer den att hantera tjockare och större element
- Programvara - systemet som driver svetsaren bör vara intuitivt och samtidigt förberett för integration med företagssystem
- Bearbetat material - vilka material svetsaren kan arbeta med, om bland dem finns högt reflekterande material
- Kylsystem - i moderna FANUCI lasersvetsare är kylmedlet vatten, inte luft, vilket översätts till mer stabil och smidig drift
- Filtreringssystem - ansvarigt för ren luft och arbete med begränsad negativ påverkan på den naturliga miljön
- Efterförsäljningsstöd - moderna fiberlasrar kännetecknas av mycket hög tillförlitlighet. Det finns dock inga maskiner som ibland inte kräver reparationer, särskilt vid intensiv användning. Det är därför värt att uppmärksamma service och efterförsäljningsstöd vid köp av en lasersvetsare
Laserteknik har revolutionerat metallbearbetningsindustrin. Fogning av material har blivit mer precis, snabbare och mer effektiv. Möjligheten till automatisering har gjort människan mer till en övervakare av hela processen än dess huvudutförare. Lasersvetsare effektiviserar säkert hela arbetet, vilket gäller inte bara små anläggningar utan också stora företag som fokuserar sin verksamhet främst på metallbearbetning.