Laserové zváranie využíva ako zdroj tepla na ožarovanie spoja materiálu laser s vysokou hustotou energie, takže separovaný materiál sa po absorpcii laserovej energie rýchlo roztopí a dokonca aj vyparí a vytvorí spolu roztavený kúpeľ, ktorý v následnom chladiaceho procesu a sú navzájom prepojené. Na laserové zváranie existujú dva bežné vysokovýkonné lasery: CO2 lasery a pevné/vláknové lasery. Prvý z nich má vlnovú dĺžku 10,6 μm alebo vlnovú dĺžku 1,06/1,07 μm, v infračervenom pásme a voľným okom neviditeľný.
1. Laserom zváraná karoséria auta
Bežným princípom zvárania je skvapalnenie kovov, ich následné ochladenie a spoločné rozpustenie. Karoséria vozidla sa skladá zo štyroch oceľových dosiek zváraných hore a dole a bežné zváranie je bodové zváranie a oceľové dosky sú navzájom spojené bodom zvárania.
Laserové zváranie je fyzikálny princíp použitia vysokej teploty lasera na narušenie molekulárnej štruktúry v dvoch oceľových doskách a molekuly sú preusporiadané tak, že molekuly v dvoch oceľových doskách sú rozpustené ako jedna. Skutočnou operáciou je použitie polarizátora na odraz lúča generovaného laserom, aby sa koncentroval v zaostrovacom zariadení, aby sa vytvorila obrovská energia lúča. Priemer laserového lúča v ohnisku je 0.2-0,6 mm a možno dosiahnuť intenzitu svetla viac ako 106-108 wattov/cm2. Ohnisko je blízko obrobku a povrch obrobku dosahuje fyzikálnu zmenu kombinácie tavenia.
Preto laserové zváranie premení dva oceľové plechy na jeden oceľový plech, takže má vyššiu pevnosť ako bežné zváranie.
2. Vlastnosti tela laserového zvárania
Aké sú výhody technológie laserového zvárania?
Laserové zváranie má hlavne vlastnosti centralizovaného rozsahu ohrevu a presného riadenia, malej deformácie zvárania a vysokej rýchlosti zvárania. V porovnaní s bežným oblúkovým zváraním je možné priemer laserového bodu presne kontrolovať a priemer bodu na povrchu materiálu je zvyčajne v rozsahu 0.2-0,6 mm. A čím bližšie k stredu bodu, tým vyššia je energia (energia od stredu k okraju je exponenciálne zoslabená, to znamená Gaussovo rozloženie), šírka zvaru laserového zvárania môže byť riadená pod 2 mm. Šírka oblúka pri oblúkovom zváraní sa nedá presne kontrolovať a je oveľa väčšia ako priemer laserového bodu. Šírka zvaru pri oblúkovom zváraní je tiež oveľa väčšia ako pri laserovom zváraní, zvyčajne viac ako 6 mm. Pretože energia laserového zvárania je veľmi koncentrovaná, tavný materiál je menší a celkové potrebné teplo je malé, takže deformácia zvárania je malá a rýchlosť zvárania je rýchla.
Aké silné je laserové zváranie v porovnaní s odporovým bodovým zváraním? Laserový zváraný spoj je dlhá súvislá priamka, zatiaľ čo odporový bodový zváraný spoj je radom mierne zapustených diskrétnych bodov. Ak je laserový zváraný spoj ako zips na spojenie dvoch gombíkov oblečenia, odporový bodový zváraný spoj je ako gombík oblečenia. Zvarový kov laserového zvárania sa získava rýchlym tuhnutím a jeho zrno (základná komponentná jednotka kovu, ktorú možno chápať ako bunka kovu) je menšie. To prispieva k zlepšeniu pevnosti zvarového kovu, takže pevnosť zvarového kovu laserového zvárania je vyššia ako pevnosť zvarového kovu odporového bodového zvárania. Zároveň netreba zabúdať, že odporový bodový zvarový spoj je rad diskrétnych bodov, stačí zobrať časť zvárania a laserové zváranie je už lepšie ako, a tie nezvarené na mieste aj „pretiahnuť“, že priemerné bodové zváranie smerom nadol je viac ako laserové zváranie. Preto je pri zváraných spojoch rovnakej dĺžky pevnosť laserového zvárania vyššia ako pri odporovom bodovom zváraní.
3. Je telo laserového zvárania bezpečnejšie?
Hoci sila odporového bodového zvárania nie je lepšia ako pri laserovom zváraní, je stále vyššia ako pri kovovom základnom materiáli a najslabším článkom celej zváranej karosérie auta je tepelne ovplyvnená zóna na základnom materiáli. To znamená, že kovový základný kov je najslabším článkom, takže akonáhle je telo vystavené silnej vonkajšej sile, v drvivej väčšine prípadov ide skôr o poškodenie kovového základného kovu ako o zvarové spoje. Práve kvôli existencii krátkej platne kovového základného kovu nie je takmer žiadny rozdiel v sile laserom zváraného telesa a odporovo bodovo zváraného telesa. Preto teleso na laserové zváranie nie je pri pôsobení vonkajších síl bezpečnejšie ako teleso odporového bodového zvárania.
Xi'an Guosheng Laser Technology Co., Ltd. je high-tech podnik špecializujúci sa na výskum a vývoj, výrobu a predaj automatického laserového plátovacieho stroja, vysokorýchlostného laserového plátovacieho stroja, laserového kaliaceho stroja, laserového zváracieho stroja a laserového 3D tlačového zariadenia. Naše výrobky sú nákladovo efektívne a predávajú sa doma iv zahraničí. Ak máte záujem o naše produkty, kontaktujte nás na adrese bob@gshenglaser.com.