激光技术的发展使得传统焊接方法(如MIG/MAG、MMA或TIG)在金属加工中不再发挥重要作用。激光焊机更精确、更高效、更灵活。目前,我们可以区分三种基本类型的激光——YAG、CO2和光纤激光。在工业中,后者越来越具有优势,提供比其他两种类型更高的工作速度和更高的可靠性。它们还具有广泛的应用范围。它们被用于汽车、卫生设备生产和食品加工等行业。
激光焊机如何工作?
激光焊机的机制基于在惰性气体保护下使用激光束熔化接触区域。调节光束的能力使其易于适应被加工的材料。光束的高能量密度允许连接厚度达25毫米的元件。焊接区域非常狭窄,变形很小,焊接后无需额外的机械加工。
焊接过程中,激光束通过特殊的快门、镜子和光学元件系统传递到被焊接物体。光束在焊接区域聚焦并被反射。工件对激光束能量的吸收能力非常重要,因为焊接的有效性取决于它。
焊接过程可以通过创建焊池进行,或者通过多层或单次通过的完全熔透进行,也可以不使用额外材料。焊接过程本身在很大程度上取决于材料。如果焊接的是薄的低碳钢板,则无需使用焊池保护。这与整个过程的短时间和速度有关。
焊机类型
激光焊接目前正在取代传统焊接方法。此类设备中使用不同类型的激光——二极管、YAG和光纤激光。后者的特点是在焊缝尺寸范围方面具有最大的灵活性。它还允许整个过程的高速度,这反过来是熔透深度与功率的高比率的结果。然而,具有光纤激光的激光焊机的各个型号在许多方面有所不同,这主要决定了它们的用途和在特定材料上工作时的有效性。
设备尺寸
焊接过程需要高精度。激光焊机可以连接各种尺寸的元件,包括金属板、管道或其他形状不规则的结构元件。设备本身的尺寸对工作舒适度和焊接效率都很重要。有一些大型机器也配有工作台。它们主要应用于处理较大元件的工作中。它们的替代品是紧凑型手持激光焊机,具有密闭外壳。它们占用的空间要少得多,由于采用了先进技术,它们具有高工作参数。因此,它们在大型和较小的工业厂房中都能很好地工作。
焊机功率
这是激光焊机分类中考虑的关键参数之一。激光的输出功率决定了机器的用途。对于较厚和较大的材料,功率为3000W的焊机将是最好的选择。对于连接较薄的材料,专用功率较低的焊机,例如1000W。
自动送丝机
它是激光焊机设备的重要组成部分,负责通过手柄移动焊丝,这反过来又转化为将其送入焊接位置的可能性。在某些设备中,就像FANUCI 4.0 PRO GenX激光焊机的情况一样,送丝机还与设备的软件集成。在这种情况下,设备以0.8-2.0毫米厚度的填充物在"推"或"拉"模式下工作。
控制系统
激光焊机在控制系统方面也有所不同。制造商通常提供与设备集成的专用软件。操作系统通过用户面板进行操作。在技术先进的机器中,这些是触摸面板——直观且易于使用。重要的是要注意设置单个参数的可能性。一个有用的功能是记忆先前的设置,甚至预制程序。
技术参数
技术参数决定了激光焊机在特定条件下工作的有效性。基本参数包括激光的输出功率,目前水平为1000W至3000W。设备在电压方面也有所不同;在FANUCI 4.0 PRO GenX激光焊机的情况下,为230V或380V。功耗与激光的输出功率成正比,分别为5KW(1000W)、7KW(1500W)、9KW(2000W)和11KW(3000W)。
激光焊机还具有不同的焊接速度,最低功率为0-160毫米/秒,而最高功率为0-215毫米/秒。
焊机组件
现代、技术先进的FANUCI激光焊机的特点是工作的多功能性;它们可用于不同类型的材料,甚至包括最精细的材料。借助它们,可以连接不同厚度和形状的元件。获得的焊缝非常耐用,不需要进一步加工。我们主要归功于在其生产中使用的可靠组件。
激光源
焊机工作的效率和焊缝的质量取决于它。光纤技术激光源的强度比CO2激光高100倍。激光束的较小焦点导致高功率密度,结合高吸收率,对材料连接的效率产生积极影响。据估计,光纤激光的使用寿命约为100,000小时,因此可以工作长达45年。此外,它是一种环保技术,有利于安全的工作条件。光纤激光能够焊接高反射率材料,这使它们更加通用和灵活。
激光头
它由喷嘴、保护玻璃抽屉、开关、电动马达、光纤电缆以及冷却和屏蔽气体管线组成。FANUCI激光焊机使用配备电束运动系统的头部,该系统允许纠正材料缺陷。它移动非常精确,能够以比手持激光焊机中使用的传统头部快2-10倍的速度进行焊接。
自动送丝机
它在操作员的工作中发挥非常重要的作用。它允许自动送丝,考虑到设定的参数。它已与软件集成,这转化为更高的工作精度。自动送丝机允许以0.8-2.0毫米厚度的填充物在"推"或"拉"模式下工作,即在同时引导操作员的手的情况下送丝。
控制系统
它负责操作设备和管理其工作参数。操作员可以控制激光的输出功率、扫描的速度和宽度,以及设置焊接模式——连续或调制。一个很大的优点是记忆焊机工作模式的功能,这样下次就无需重新设置相同的参数。
过滤系统
光纤激光焊机配备了特殊的焊接提取器和过滤器,负责限制工作场所的空气污染水平。此外,净化的空气可以再次返回工作区。这个解决方案旨在减少与将温暖空气排出建筑物外相关的损失,这在没有过滤器的提取器的情况下会发生。PRO CleanAIR过滤系统自动去除灰尘和蒸汽,这不仅转化为更人性化的工作环境,而且转化为设备的更长使用寿命。
激光焊机的优点
激光焊机,特别是光纤激光焊机,的特点是工作参数允许它们在连接材料时实现高于平均水平的精度。它们还通过安全性和多功能性以及有效性相对于其他焊接方法建立优势,这允许消除焊接过程完成后的额外机械加工。
哪些方面使光纤激光焊机优于具有相同用途的其他设备?
- 它们产生的热量较少,这转化为变形和其他缺陷风险的降低。这是由较低的热应力造成的。
- 由于能够调节光束的大小,它们在连接较薄和更精细的材料时效果很好。
- 焊缝不需要额外的机械加工,这转化为更短的工作时间。
- 过滤系统确保设备不会产生对环境和人类有害的烟雾。这促进了安全工作环境的创建。
- 激光焊机以高速工作,无论是处理薄材料还是厚材料。这转化为材料加工的效率。
- 光纤激光的长使用寿命允许产生更大的节省。此类设备可以积极工作100,000小时。
焊机的应用
激光焊机被用于许多行业。它们可用于连接大型元件,因为无需将加工的材料运输到工作站。激光焊机被用于汽车工业等行业。它们被用于连接光伏系统中的元件。由于其精度,它们在医疗设备的生产中找到了应用,包括胰岛素泵和起搏器。它们在电子工业和卫生设备生产中也很受欢迎。焊接过程也在家具、建筑和装饰行业中进行。
选择焊机时应考虑什么?
选择激光焊机时,必须首先考虑其最终用途——它是否将用于连接小型或大型元件、薄型或厚型、小规模或大规模。这些因素决定了选择具有适当参数的设备,这将允许有效和高效的工作。哪些因素是关键的?
- 焊机的功率——功率越大,它处理较厚和较大元件的效果越好
- 软件——操作焊机的系统应该是直观的,同时为与公司系统的集成做好准备
- 加工材料——焊机可以处理哪些材料,其中是否包括高反射率材料
- 冷却系统——在现代FANUCI激光焊机中,冷却剂是水而不是空气,这转化为更稳定和更平稳的操作
- 过滤系统——负责清洁空气和在对自然环境影响有限的情况下工作
- 售后支持——现代光纤激光的特点是可靠性非常高。然而,没有不时需要维修的机器,特别是在密集使用的情况下。因此,在购买激光焊机时值得关注服务和售后支持
激光技术彻底改变了金属加工行业。连接材料变得更精确、更快、更高效。自动化的可能性使人更多地成为整个过程的监督者而不是其主要执行者。激光焊机肯定会简化整个工作,这不仅适用于小型工厂,也适用于主要从事金属加工活动的大型企业。