Enciklopedija znanja o zavarivanju: Kratka rasprava o klasifikaciji
i postupci zavarivanja laserskim zavarivanjem
U industrijskoj proizvodnji, lasersko zavarivanje se već dugo primjenjuje u područjima zrakoplovstva,visokoprecizno zavarivanje, i zavarivanje posebnih materijala. Razvojem industrije i napretkom tehnologije, lasersko zavarivanje se sve više koristi u zavarivanju običnih materijala. Danas ćemo raspravljati o klasifikaciji laserskog zavarivanja. Lasersko zavarivanje je učinkovita i precizna metoda zavarivanja koja koristi lasersku zraku visoke gustoće energije kao izvor topline za spajanje materijala. Ima mnoge prednosti, kao što su velika brzina zavarivanja, mala deformacija, niski zahtjevi za okolinu zavarivanja, visoka gustoća snage, bez utjecaja magnetskih polja, bez ograničenja vodljivih materijala, bez potrebe za vakuumskim radnim uvjetima i bez stvaranja X-zraka tijekom procesa zavarivanja.
Lasersko zavarivanje može se klasificirati iz različitih perspektiva:
- Klasifikacija prema načinu rada laserske izlazne energije:
- Kontinuirano lasersko zavarivanje: Tijekom procesa zavarivanja formira se kontinuirani i neprekinuti oblik zavara.
- Pulsno lasersko zavarivanjeBudući da je unos energije na površinu zavarenog dijela isprekidan, svaka pulsirajuća svjetlosna točka djeluje na površinu zavarenog obratka kako bi formirala kružnu točku zavara. Različiti oblici zavara mogu se dobiti prema različitim parametrima lasera.
- Klasifikacija prema gustoći snage fokusirane laserske točke:
- Zavarivanje laserskom toplinskom kondukcijom: Gustoća snage je relativno niska, općenito manja od 10⁵ W/cm². Laser prenosi energiju na površinu zavarenog obratka, zagrijavajući metalnu površinu na temperaturu između tališta i vrelišta. Toplina se prenosi u unutrašnjost metala provođenjem topline stvarajući zavar, koji je sličan volframovom inertnom spoju.plinsko (TIG) zavarivanje.
- Lasersko duboko prodiranje (zavarivanje ključaonicom): Kada je gustoća laserske snage koja djeluje na metalnu površinu veća od 10⁵ W/cm², laserska zraka velike snage djeluje na površinu metalnog materijala, uzrokujući lokalno taljenje i stvaranje „ključanice“. Laserska zraka prodire u unutrašnjost rastaljene kupke kroz „ključanicu“ i stvara zavar.
- Klasifikacija prema načinu upravljanja:
- Ručni stroj za lasersko zavarivanje
- Automatski stroj za lasersko zavarivanje
- Galvo laserski stroj za zavarivanje
- Klasifikacija prema vrsti lasera:
- YAG laserski stroj za zavarivanje
- Stroj za poluvodičko lasersko zavarivanje
- Stroj za zavarivanje vlaknima laserom
1. Leteći laserski zavarivač
Leteći laserski sustav zavarivanja kombinira prednosti daljinskog zavarivanja, galvanometara i manipulatora te je opremljen profesionalnim softverom za obradu grafike kako bi se postiglo trenutno višestruko zavarivanje u trodimenzionalnom prostoru.
Glavne primjene:
Primjenjuje se na proizvode kao što su karoserije automobila, sjedala i uobičajeni automobilski dijelovi. Što se tiče materijala, može se koristiti za razne uobičajene materijale poput čeličnih ploča, hladno valjanih ploča i aluminijskih legura, kao i kompozitnih materijala i legura poput magnezijevo-aluminijskih legura.
★ Prednosti:
- Kompatibilno sa svim oblicima zavara
- Pogodno za bilo koji smjer zavarivanja
- Korisnički definirana raspodjela zavara/točaka
- Optimizirana raspodjela naprezanja
- Mogućnost brzog točkastog zavarivanja, šavnog zavarivanja, preklopnog zavarivanja, sučeonog zavarivanja, kutnog zavarivanja i preklopnog zavarivanja
- Sinkronizacija u stvarnom vremenu između glave za zavarivanje i robota za ubrzavanje procesa laserskog zavarivanja
- Manja potreba za podnom površinom
- Niži troškovi održavanja i logistike
2. Spiralno lasersko zavarivanje
To je metoda laserskog zavarivanja s dvostrukom laserskom oscilacijom klina, ostvarena opremanjem posebnog modula za njihanje na glavi za zavarivanje. To omogućuje fokusiranoj svjetlosnoj točki da formira spiralni zavar dok se glava za zavarivanje pomiče.
Glavne primjene:
Zavarivanje šarki, izmjenjivači topline, cijevi izmjenjivači topline, zavarivanje debelih cijevi u naftnoj i plinskoj industriji, zavarivanje prirubnica i zavarivanje aluminijskih legura itd.
★ Prednosti:
- Širi zavar
- Iznimno visoka ponovljivost obrade/stabilnost procesa
- Bolje formiranje zavara
- Jednostavnija naknadna obrada i glatkija površina zavarenog obratka
- Izvrsna sposobnost zavarivanja aluminijskih legura
3. Lasersko lemljenje
Lasersko lemljenje odnosi se na metodu koja koristi dodatni metal s točkom taljenja nižom od one osnovnog metala. Dodatni metal za lemljenje zagrijava se na temperaturu višu od svoje točke taljenja, ali nižu od temperature taljenja osnovnog metala. Tekući dodatni metal za lemljenje vlaži osnovni metal, ispunjava spojni razmak i difundira s osnovnim metalom kako bi se ostvario spoj zavarenih dijelova.
Glavne primjene:
Zavarivanje aluminijskih konstrukcija okvira karoserije, kao što su spoj između krova i bočnog zida te vrata.
★ Prednosti:
- Smanjuje nedostatke čistog laserskog zavarivanja, kao što su pore, pukotine i prekomjerni razmaci proizvoda
- Poboljšava čvrstoću zavara i postiže savršen zavar
- Tijekom lemljenja topi se samo dodatni metal za lemljenje, dok se osnovni metal ne topi.
- Mala deformacija lemljenih spojeva, gladak i estetski izgled, pogodno za precizno zavarivanje, složenih komponenti izrađenih od različitih materijala
- Mala zona utjecaja topline i visoka tlačna čvrstoća
4. Zavarivanje laserskom žicom
Zavarivanje laserskom žicom je metoda koja koristi dodatni metal istog ili sličnog materijala kao i osnovni metal. Osnovni metal i dodatni metal za lemljenje se tale, a zatim skrućuju kako bi se formirao zavar.
Glavne primjene:
Zavarivanje cijelih konstrukcijskih dijelova karoserije vozila i autodijelova.
★ Prednosti:
- Smanjuje nedostatke čistog laserskog zavarivanja, poput pora i pukotina
- Poboljšava stopu kvalifikacije zavarenih proizvoda i omogućuje nešto veće razmake između zavarenih proizvoda
- Osnovni metal se topi tijekom zavarivanja, a čvrstoća zavara je veća od čvrstoće osnovnog metala.
5. Oscilirajuće lemljenje
Integrira funkcije oblikovanja snopa i praćenja zavara u istu opremu putem ALO3. Žica za punjenje može se koristiti kao mehanički senzor.
Glavne primjene:
Lasersko lemljenje bijelih karoserija, uglavnom uključujući lasersko lemljenje pokrova krova i prtljažnika, kao i lemljenje automobilskih dijelova. Fluktuacije dijelova i pogreške u pričvršćivanju često značajno povećavaju težinu laserskog lemljenja, što dovodi do izuzetno teškog otklanjanja pogrešaka u procesu laserskog zavarivanja. Međutim, oscilirajuće lemljenje može učinkovito prilagoditi vlastiti smjer zavarivanja. S funkcijama praćenja zavara i automatske kompenzacije žarišne duljine, omogućuje lako vođenje i fokusiranje laserske zrake, ostvaruje promjene smjera, ima visoku automatizaciju, veliku brzinu zavarivanja i visoku učinkovitost, čime se održava kvaliteta zavarivanja.
★ Prednosti:
- Praćenje zavara za određivanje putanje zavara obratka u stvarnom vremenu
- Adaptivno podešavanje putanje zavarivanja u tri XYZ smjera prema različitim odstupanjima obratka za postizanje dobre kvalitete zavarivanja
- Poboljšava konzistentnost zavarivanja proizvoda
6. Lemljenje na tri točke
Leći je dodan modul s dvije točke. Tijekom zavarivanja, modul s tri točke u optici za lemljenje raspoređuje jednu zraku u tri zrake, pružajući rješenje za lemljenje vruće pocinčanih čeličnih limova i čineći zavar ravnijim bez pucanja.
Glavne primjene:
Lemljenje bijelih karoserija od aluminijskih legura, lasersko lemljenje krovnih pokrova i poklopaca prtljažnika te lemljenje autodijelova itd.
★ Prednosti:
- Stabilniji i pouzdaniji proces lemljenja
- Veća brzina
- Veća čvrstoća
- Bolja kvaliteta izgleda zavara vruće pocinčanih limova
- Proces čišćenja putem interneta
- Dinamičko podešavanje energije
7. Hibridno zavarivanje s više valnih duljina
Hibridno zavarivanje s više valnih duljinaje inovativan proces zavarivanja koji je pionirski razvio Lianying Laser. Superponira dvije laserske zrake različitih valnih duljina, čineći da se osi dviju zraka podudaraju u prostoru. Laser glavne valne duljine uglavnom se koristi za zavarivanje, dok se laser sekundarne valne duljine uglavnom koristi za predgrijavanje žice za zavarivanje i osnovnog metala, smanjujući brzinu hlađenja rastaljenog metala u zavarivačkom bazenu. Posebno je prikladan za aluminijeve legure, magnezijeve legure, bakrene legure itd.
★ Prednosti:
- Smanjuje sadržaj pora
- Povećava stabilnost zavarenog spoja i povećava učinkovitost zavarivanja
- Učinkovito ublažava toplinsko naprezanje, smanjuje pukotine, poboljšava čvrstoću zavara i postiže relativno ujednačen izgled zavara.
Zaključno, trenutno, u laserskoj industriji u cjelini, strane tehnologije i oprema i dalje zauzimaju vodeću poziciju. One su sveobuhvatno napredne u svim aspektima, od laserskih hostova i optičkih glava za obradu do pomoćne opreme kao što su rashladni uređaji, mjerači snage, nadzor tijekom zavarivanja, inspekcija nakon zavarivanja i TCP kalibratori. Domaća poduzeća ulažu sve napore da ih sustignu. Međutim, u području primjene laserskog zavarivanja, Kina se relativno približila međunarodnoj naprednoj razini, s nizom visokokvalitetnih poduzeća koja se pojavljuju i postižu izvrsne rezultate.
Vrijeme objave: 05.09.2025.
