Las golosinas esenciales para las fábricas de chapa - máquinas de soldadura por láser

Máquinas de soldadura por láser

La soldadura con láser es un nuevo tipo de soldadura, principalmente para materiales de paredes delgadas y piezas de precisión, con las ventajas de operación fácil, hermosas costuras de soldadura y alta velocidad. Como una pequeña máquina esencial para fábricas y casas, las máquinas de soldadura por láser se han vuelto muy populares en los últimos años. En este artículo, presentaremos las máquinas de soldadura por láser en detalle desde varios ángulos para ayudarlo a comprender mejor y comprar máquinas de soldadura por láser.

Principio de funcionamiento

La soldadura por láser es el uso de pulsos láser de alta energía en el material en una pequeña área de calefacción local. La energía de radiación láser es a través de la conducción de calor a la difusión interna del material. El material se derritió para formar una piscina de fusión específica. Es un nuevo tipo de método de soldadura, principalmente para la soldadura de materiales de paredes delgadas, piezas de precisión, soldadura por puntos, soldadura a tope, soldadura de pila, soldadura de sellado, etc., con alta profundidad a ancho, ancho de soldadura pequeña, calor pequeño Zona afectada, pequeña deformación, velocidad de soldadura rápida, costura de soldadura plana y hermosa, sin tratamiento o solo tratamiento simple después de soldadura, costura de soldadura de alta calidad, sin porosidad, control preciso, mancha pequeña, precisión de alta posición, fácil de lograr la soldadura de la soldadura. es fácil de automatizar.

Tipos principales

Las máquinas de soldadura por láser también a menudo también se llaman energía de retroalimentación negativa de energía máquinas de soldadura con láser, máquinas de soldadura por frío láser, máquinas de soldadura por argón láser, equipos de soldadura por láser, etc. Según su método de trabajo, a menudo se puede dividir en quemador de moho láser (equipo de soldadura láser manual ), máquina de soldadura por láser automática, máquina de soldadura por láser de joyería, máquina de soldadura por puntos láser, máquina de soldadura por láser de transmisión de fibra óptica, máquina de soldadura de espejo vibrante, máquina de soldadura de mano, etc. Equipo de soldadura con láser de teclado. Las formas soldables son: puntos, líneas, círculos, cuadrados o cualquier forma plana dibujadas por el software AutoCAD.

Parámetros clave

La densidad de potencia es uno de los parámetros más críticos en el procesamiento de láser. Con una alta densidad de potencia, la capa superficial se puede calentar al punto de ebullición dentro de un marco de tiempo de microsegundos, produciendo una gran cantidad de vapores. Por lo tanto, las densidades de alta potencia son beneficiosas para los procesos de eliminación de materiales, como golpes, corte y grabado. Para densidades de potencia más bajas, la temperatura de la capa superficial tarda varios milisegundos en alcanzar el punto de ebullición y la capa inferior alcanza el punto de fusión antes de que la capa superficial se vaporice, lo que facilita la formación de una buena soldadura de fusión. Por lo tanto, en la soldadura por láser de conducción, la densidad de potencia está en el rango de 104 a 106 W/㎡.

La forma de onda de pulso es un tema importante en la soldadura, especialmente para la soldadura de lámina delgada. Cuando se dirige un haz de alta intensidad a la superficie del material, la energía que se reflejará desde la superficie del metal se pierde y la velocidad de reflexión varía con la temperatura de la superficie. La reflectividad del metal varía considerablemente durante la duración de un pulso.

El ancho de pulso es uno de los parámetros importantes de la soldadura de pulso, tanto en términos de eliminación de material como de fusión del material, y también como un parámetro clave para determinar el costo y el tamaño del equipo de procesamiento.

El efecto del volumen fuera de enfoque se debe a la alta densidad de potencia en el centro del punto en el punto focal del láser, que tiende a evaporarse en un agujero. La densidad de potencia se distribuye de manera relativamente uniforme en todos los planos lejos del punto focal del láser. Hay dos tipos de desenfoque: desenfoque positivo y desenfoque negativo. El plano focal se encuentra por encima de la pieza de trabajo para el desfaluación positiva, y viceversa para el desenfoque negativo. Según la teoría de la óptica geométrica, cuando el plano de enfoque positivo y negativo del plano de enfoque y la distancia del plano de soldadura son iguales, el plano correspondiente de la densidad de potencia es aproximadamente el mismo, pero en la práctica la forma de la piscina fundida obtenida es diferente. Con el desenfoque negativo, se puede obtener una mayor profundidad de fusión, que está relacionada con el proceso de formación del grupo de fusión.

Características ventajosas

La máquina de soldadura por láser tiene un alto grado de automatización y un simple proceso de soldadura. El método de operación sin contacto cumple con los requisitos de limpieza y protección del medio ambiente. El uso de máquinas de soldadura por láser aumenta la eficiencia de la pieza de trabajo, lo que resulta en una apariencia hermosa, pequeñas costuras de soldadura, grandes profundidades de soldadura y alta calidad de soldadura. Las máquinas de soldadura con láser se utilizan ampliamente para el procesamiento de dentaduras dentales, soldadura de teclado, soldadura de acero de silicio, soldadura por sensores, soldadura de tapa de sellado de batería y muchos más. Sin embargo, las máquinas de soldadura con láser tienen limitaciones en estas áreas debido a su alto costo y la alta precisión requerida para el ensamblaje de la pieza de trabajo.

Áreas de aplicación

Fabricación

La tecnología de soldadura por láser se usa ampliamente en la fabricación de automóviles extranjeros. Según las estadísticas en 2000, el alcance global de cortar la línea de producción de soldadura por láser en blanco más de 100, la salida anual de componentes del automóvil soldó la placa en blanco de 70 millones de piezas y continúa creciendo a una tasa alta. La producción nacional de los modelos de introducción también utiliza algunas estructuras en blanco cortadas. En Japón, se usa soldadura con láser CO2 en lugar de soldadura con tope flash para la conexión de bobinas de acero enrollado en la industria del acero, y la investigación sobre la soldadura de placas ultrafinas, como las láminas con un espesor de la placa de 100 micras o menos, no puede Seluce, pero la soldadura con láser YAG con una forma de onda de potencia de salida especial es exitosa, que muestra el amplio futuro de la soldadura por láser. Japón también ha desarrollado con éxito la soldadura con láser YAG por primera vez en el mundo para la reparación de tubos delgados de generadores de vapor en reactores nucleares, etc. En Japón, también se está llevando a cabo tecnología de soldadura por láser para engranajes.

Metalurgia de polvos

Con el desarrollo continuo de la ciencia y la tecnología, muchas tecnologías industriales sobre los requisitos especiales del material, la aplicación de los métodos de fundición y fundición de materiales de fabricación no puede satisfacer las necesidades. Como los materiales de metalurgia en polvo tienen propiedades especiales y ventajas de fabricación, en algunas áreas, como automóviles, aeronaves, herramientas y herramientas de corte, la industria manufacturera está reemplazando los materiales tradicionales de fundición y fundición. Con el creciente desarrollo de materiales de metalurgia en polvo, es cada vez más prominente en otras partes del problema de conexión, de modo que la aplicación de materiales de metalurgia en polvo es limitada. A principios de los años ochenta, la soldadura con láser con sus ventajas únicas en el campo del procesamiento de materiales metalúrgicos de polvo, para la aplicación de materiales metalúrgicos en polvo se abrió nuevas perspectivas, como el uso de materiales metalúrgicos de polvo comúnmente utilizados con el método de soldadura de soldadura Diamante, debido a la combinación de baja resistencia, la zona afectada por el calor es ancho, especialmente no puede adaptarse a los requisitos de alta temperatura y resistencia causados ​​por el material de la soldadura de alta soldadura, el uso de la soldadura por láser puede mejorar la resistencia a la soldadura y la alta temperatura resistencia.

Industria automotriz

A fines de la década de 1980, los láseres de clase Kilowatt se utilizaron con éxito en la producción industrial, y hoy las líneas de soldadura con láser han aparecido a gran escala en la industria de fabricación automotriz, convirtiéndose en uno de los logros sobresalientes de la industria automotriz. Los fabricantes de automóviles europeos fueron los primeros en usar soldadura por láser para soldadura de metal de techo, cuerpo y marco lateral ya en la década de 1980, y en la década de 1990 compitió para introducir soldadura láser en la fabricación de automóviles, que se desarrolló rápidamente a pesar de un comienzo tardío. Italia usó soldadura por láser en el conjunto de soldadura de la mayoría de los componentes de la lámina de acero, Japón en la fabricación de revestimientos corporales se usa en el proceso de soldadura y corte de láser. Los conjuntos soldados con láser de acero de alta resistencia, debido a su excelente rendimiento en la fabricación del cuerpo del automóvil, se utilizan cada vez más, según las estadísticas del mercado de metales de EE. UU., A finales de 2002, el consumo de estructuras de acero soldadas por láser alcanzará 70,000 t que en 1998, un aumento de tres veces. Según las características del lote de la industria automotriz, alto grado de automatización, equipos de soldadura por láser en dirección de alta potencia y tipo de ruta múltiple. En el proceso del Laboratorio Nacional de Sandia de los Estados Unidos y la investigación conjunta de Prattwitney en el proceso de soldadura por láser para agregar metal en polvo y alambre de metal, Alemania Bremen de tecnología de haz aplicado en el uso de soldadura láser de esqueleto de cuerpo de aleación de aluminio en una gran cantidad de Los estudios, que la adición de metal de relleno en la soldadura ayuda a eliminar el agrietamiento térmico, mejorar la velocidad de soldadura, para resolver el problema de la tolerancia. La línea desarrollada ya está en producción en la fábrica.

Industria electrónica

La soldadura con láser se usa ampliamente en la industria electrónica, especialmente en la industria de la microelectrónica. Debido a la pequeña zona afectada por el calor, la concentración de calentamiento rápida y el bajo estrés térmico de la soldadura por láser, se utiliza en el empaque de circuitos integrados y carcasas de dispositivos semiconductores, que muestra una superioridad única. La soldadura por láser también se ha utilizado en el desarrollo de dispositivos de vacío, como los postes de enfoque de molibdeno con anillos de soporte de acero inoxidable y conjuntos de filamentos de cátodo de calor rápido. Sensores o controladores de temperatura En la lámina corrugada de paredes delgadas elásticas Su espesor en 0.05-0.1 mm, el uso de métodos de soldadura tradicionales difíciles de resolver, soldadura por TIG fácil de soldar, la estabilidad del plasma es pobre, el impacto de muchos factores y el uso del efecto de soldadura por láser es muy bueno, ampliamente utilizado.

Biomédico

La soldadura por láser de los tejidos biológicos comenzó en la década de 1970, con soldadura con láser de tubos de Falopio y vasos sanguíneos y el éxito de la superioridad mostrada, de modo que más investigadores intentan soldar una variedad de tejidos biológicos y se extienden a la soldadura de otros tejidos. La investigación sobre la soldadura por láser de los nervios en el hogar y en el extranjero se ha centrado en la longitud de onda del láser, la dosis y su recuperación funcional, así como la selección de materiales de soldadura con láser y otros aspectos de la investigación. Liu Tongjun realizó soldadura con láser de pequeños vasos sanguíneos y piel y otras investigaciones básicas basadas en estudios de soldadura en el conducto biliar común de ratas. En comparación con los métodos de sutura tradicionales, la soldadura por láser tiene las ventajas de la anastomosis rápida, no hay reacción del cuerpo extraño durante el proceso de curación, manteniendo las propiedades mecánicas del área soldada y el crecimiento del tejido reparado de acuerdo con sus propiedades biomecánicas originales.

Otras areas

En otras industrias, la soldadura por láser está aumentando gradualmente, especialmente en soldadura de materiales especiales. China ha realizado muchos estudios, como la soldadura por láser de aleación de titanio BT20, aleación HEL30, baterías de iones de litio, etc. Alemania ha desarrollado una nueva tecnología para la soldadura láser de vidrio plano.

Métodos de soldadura

La soldadura de resistencia se usa para soldar piezas de metal delgada al sujetar la pieza de trabajo soldada entre dos electrodos para derretir la superficie contactada por los electrodos a través de una corriente alta, es decir, mediante el calentamiento resistivo de la pieza de trabajo para implementar la soldadura. La pieza de trabajo se deforma fácilmente y la soldadura de resistencia se lleva a cabo soldaduras en ambos lados de la articulación, mientras que la soldadura por láser se lleva a cabo desde un solo lado. Los electrodos utilizados en la soldadura de resistencia necesitan un mantenimiento frecuente para eliminar los óxidos y el metal que se adhieren de la pieza de trabajo, mientras que la soldadura por láser de juntas de vuelta de metal delgada no toca la pieza de trabajo. Además, el haz también puede ingresar a áreas que son difíciles de soldar con la velocidad convencional de soldadura y soldadura es rápida.

La soldadura por arco de argón es el uso de electrodos no consumen con gas blindante, comúnmente usado para soldar piezas de trabajo delgadas, pero la velocidad de soldadura es más lenta y la entrada de calor es mucho mayor que la soldadura por láser, propensa a la deformación.

La soldadura por arco de plasma es similar al arco de argón, pero la antorcha produce un arco comprimido para aumentar la temperatura del arco y la densidad de energía, que es más rápida y profunda que la soldadura de arco de argón, pero inferior a la soldadura con láser.

La soldadura del haz de electrones se basa en una corriente acelerada de electrones de alta densidad de energía que golpean la pieza de trabajo, produciendo una gran cantidad de calor en un área pequeña densa en la superficie de la pieza de trabajo, creando un efecto "pequeño agujero " e implementando una fusión profunda soldar. Las principales desventajas de la soldadura del haz de electrones son la necesidad de un ambiente de alto vacío para evitar la dispersión de electrones, la complejidad del equipo, el tamaño y la forma de la parte soldada están limitadas por la cámara de vacío, la calidad de los requisitos de ensamblaje de la parte soldada es También se puede implementar estricto soldadura de haz de electrones no vacío, pero debido a la dispersión de electrones y el enfoque deficiente afecta los resultados. La soldadura del haz de electrones también tiene deflexión magnética y problemas de rayos X, ya que los electrones se cargan eléctricamente y pueden verse afectados por la deflexión magnética, por lo que se requiere desmagnetizar las piezas de trabajo de soldadura por haz de electrones antes de la soldadura. La soldadura con láser no requiere una cámara de vacío o la desmagnetización previa a la soldado de la pieza de trabajo, se puede llevar a cabo en la atmósfera y no tiene problemas de protección de rayos X, por lo que se puede operar en línea y también puede soldar materiales magnéticos.

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