Enciklopedija znanja o zavarivanju: Kratka diskusija o klasifikaciji
i postupci zavarivanja laserskim zavarivanjem
U industrijskoj proizvodnji, lasersko zavarivanje se dugo primjenjuje u oblastima vazduhoplovstva,visokoprecizno zavarivanje, i zavarivanje specijalnih materijala. Razvojem industrije i napretkom tehnologije, lasersko zavarivanje se sve više koristi u zavarivanju običnih materijala. Danas ćemo razgovarati o klasifikaciji laserskog zavarivanja. Lasersko zavarivanje je efikasna i precizna metoda zavarivanja koja koristi laserski snop 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, nedostatak utjecaja magnetskih polja, nedostatak ograničenja za provodljive materijale, nedostatak potrebe za vakuumskim radnim uvjetima i nedostatak stvaranja rendgenskih zraka tokom procesa zavarivanja.
Lasersko zavarivanje se može klasificirati iz različitih perspektiva:
- Klasifikacija prema načinu rada laserske izlazne energije:
- Kontinuirano lasersko zavarivanje: Tokom procesa zavarivanja formira se kontinuirani i neprekinuti oblik zavara.
- Pulsno lasersko zavarivanjeBudući da je unos energije na površinu zavarenog dijela isprekidan, svaka pulsirajuća svjetlosna tačka djeluje na površinu zavarenog obratka i formira kružnu tačku zavara. Različiti oblici zavara mogu se dobiti prema različitim parametrima lasera.
- Klasifikacija prema gustoći snage fokusirane laserske tačke:
- Zavarivanje laserskom toplotnom kondukcijom: Gustoća snage je relativno niska, uglavnom manja od 10⁵ W/cm². Laser prenosi energiju na površinu zavarenog radnog komada, zagrijavajući metalnu površinu na temperaturu između tačke topljenja i tačke ključanja. Toplota se prenosi u unutrašnjost metala putem toplotne kondukcije kako bi se formirao zavar, koji je sličan volframovom inertnom spoju.plinsko (TIG) zavarivanje.
- Lasersko duboko prodiranje zavarivanja (zavarivanje ključaonice): Kada je gustoća snage lasera koja djeluje na metalnu površinu veća od 10⁵ W/cm², laserski snop velike snage djeluje na površinu metalnog materijala, uzrokujući lokalno topljenje i formiranje "ključaonice". Laserski snop prodire u unutrašnjost rastopljenog bazena kroz "ključaonicu" i formira zavar.
- Klasifikacija prema načinu upravljanja:
- Ručni laserski aparat za zavarivanje
- Automatski laserski aparat za zavarivanje
- Galvo laserski aparat za zavarivanje
- Klasifikacija po vrsti lasera:
- YAG laserski aparat za zavarivanje
- Mašina za poluprovodničko lasersko zavarivanje
- Mašina za zavarivanje vlaknima laserom
1. Leteći laser za zavarivanje
Leteći laserski sistem za zavarivanje kombinuje prednosti daljinskog zavarivanja, galvanometara i manipulatora, a opremljen je 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, sjedišta 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 legura magnezija i aluminija.
★ Prednosti:
- Kompatibilan sa bilo kojim oblikom zavara
- Pogodno za bilo koji smjer zavarivanja
- Korisnički definirana raspodjela zavara/tačaka
- Optimizirana raspodjela naprezanja
- Mogućnost brzog tačkastog zavarivanja, šavnog zavarivanja, preklopnog zavarivanja, sučeonog zavarivanja, ugaonog zavarivanja i preklopnog zavarivanja
- Sinhronizacija u realnom 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, koja se ostvaruje ugradnjom posebnog modula za oscilaciju na glavu za zavarivanje. To omogućava fokusiranoj svjetlosnoj tački da formira spiralni zavar dok se glava za zavarivanje pomiče.
Glavne primjene:
Zavarivanje šarki, izmjenjivači toplote, cijevi izmjenjivači toplote, zavarivanje debelih cijevi u naftnoj i industriji prirodnog gasa, zavarivanje prirubnica i zavarivanje aluminijumskih legura itd.
★ Prednosti:
- Širi zavar
- Izuzetno visoka ponovljivost obrade/stabilnost procesa
- Bolje formiranje zavara
- Jednostavnija naknadna obrada i glatkija površina zavarenog radnog komada
- Odlična sposobnost zavarivanja aluminijskih legura
3. Lasersko lemljenje
Lasersko lemljenje odnosi se na metodu koja koristi dodatni metal s tačkom topljenja nižom od tačke topljenja osnovnog metala. Dodatni metal za lemljenje se zagrijava na temperaturu višu od tačke topljenja, ali nižu od temperature topljenja osnovnog metala. Tečni 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 između proizvoda
- Poboljšava čvrstoću zavara i postiže savršen zavar
- Tokom lemljenja se topi 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 uticaja toplote i visoka tlačna čvrstoća
4. Zavarivanje laserskom žicom
Zavarivanje laserskom žicom je metoda koja koristi dodatni metal od istog ili sličnog materijala kao i osnovni metal. Osnovni metal i dodatni metal za lemljenje se tope, a zatim stvrdnjavaju kako bi se formirao zavar.
Glavne primjene:
Zavarivanje cijelih strukturnih dijelova karoserije vozila i automobilskih dijelova.
★ Prednosti:
- Smanjuje nedostatke čistog laserskog zavarivanja, kao što su pore i pukotine
- Poboljšava stopu kvalifikacije zavarenih proizvoda i omogućava nešto veće razmake između zavarenih proizvoda
- Osnovni metal se topi tokom 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 dodavanje može se koristiti kao mehanički senzor.
Glavne primjene:
Lasersko lemljenje bijelih karoserija, uglavnom uključujući lasersko lemljenje poklopaca krova i prtljažnika, kao i lemljenje autodijelova. Fluktuacije dijelova i greške u pričvršćivanju često značajno povećavaju težinu laserskog lemljenja, što dovodi do izuzetno teškog otklanjanja grešaka u procesu laserskog zavarivanja. Međutim, oscilirajuće lemljenje može efikasno prilagoditi vlastiti smjer zavarivanja. Sa funkcijama praćenja zavara i automatske kompenzacije žarišne daljine, omogućava lako vođenje i fokusiranje laserskog snopa, ostvaruje promjene smjera, ima visoku automatizaciju, veliku brzinu zavarivanja i visoku efikasnost, čime se održava kvalitet zavarivanja.
★ Prednosti:
- Praćenje zavara za određivanje putanje zavara obratka u stvarnom vremenu
- Adaptivno podešavanje putanje zavarivanja u tri XYZ smjera prema različitim odstupanjima obratka kako bi se postigla dobra kvaliteta zavarivanja
- Poboljšava konzistentnost zavarivanja proizvoda
6. Lemljenje na tri tačke
Sočivu je dodat modul sa dvije tačke. Tokom zavarivanja, modul sa tri tačke u optici za lemljenje raspoređuje jedan snop u tri snopa, pružajući rješenje za lemljenje vruće pocinkovanih 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
- Bolji izgled zavarenih spojeva toplo pocinčanih limova
- Proces čišćenja putem interneta
- Dinamičko podešavanje energije
7. Hibridno zavarivanje s više talasnih dužina
Hibridno zavarivanje s više talasnih dužinaje inovativni proces zavarivanja koji je pionirski razvio Lianying Laser. On superponira dva laserska snopa različitih talasnih dužina, čineći da se ose dva snopa poklapaju u prostoru. Laser glavne talasne dužine se uglavnom koristi za zavarivanje, dok se laser sekundarne talasne dužine uglavnom koristi za predgrijavanje žice za zavarivanje i osnovnog metala, smanjujući brzinu hlađenja rastopljenog metala u zavarivačkoj kupki. Posebno je pogodan za legure aluminija, legure magnezija, legure bakra itd.
★ Prednosti:
- Smanjuje sadržaj pora
- Poboljšava stabilnost zavarenog spoja i povećava efikasnost zavarivanja
- Efikasno ublažava termički stres, 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 hladnjaci, mjerači snage, nadzor tokom zavarivanja, inspekcija nakon zavarivanja i TCP kalibratori. Domaća preduzeća ulažu sve napore da ih sustignu. Međutim, u oblasti primjene laserskog zavarivanja, Kina se relativno približila međunarodnom naprednom nivou, s nizom visokokvalitetnih preduzeća koja se pojavljuju i postižu odlične rezultate.
Vrijeme objave: 05.09.2025.
