Laserhitsaus vs perinteinen hitsaus

Laserhitsaus vs perinteinen hitsaus

Laserhitsaus vs. perinteinen hitsaus: Prosessi, edut ja sovellukset

Hitsaus on valmistusprosessi, jossa kaksi tai useampi metalli sulautetaan lämpöä tai painetta käyttäen, jolloin osat jäähtyessään muodostavat liitoksen. On olemassa useita eri hitsausmenetelmiä. Kahdella yleisellä menetelmällä - laserilla ja perinteisellä menetelmällä - on kummallakin omat etunsa ja sovelluksensa.

Laserhitsausprosessi

Laserhitsaus (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) on sulahitsausprosessi, jossa metallit tai kestomuovit liitetään toisiinsa keskitetyn lasersäteen avulla. Se on edistynein hitsausmenetelmä, ja sitä käytetään monilla teollisuudenaloilla ilmailu- ja avaruusalasta ja lääketieteellisistä laitteista koruvalmistukseen.

Laserhitsausprosessissa keskitetty valonsäde kohdistetaan liitettävien materiaalien väliseen onteloon. Voimakas lasersäde sulattaa materiaalit ja sulattaa ne liitokseksi. Erittäin keskitetyn lämmönlähteen ansiosta ohutlevyjen laserhitsaus voidaan suorittaa suurilla nopeuksilla, metrejä minuutissa. Paksummissa materiaaleissa laserhitsauksella voidaan tuottaa syviä ja kapeita hitsejä.

Laserhitsauksen edut

Laserhitsaus on hyvin monikäyttöinen, ja sitä voidaan käyttää yhdessä perinteisen kaarihitsauksen kanssa hybridilaserkaarihitsaukseen. Tuloksena syntyvässä hitsissä on sekä laserhitsauksen että kaarihitsauksen edut. Hitsissä on myös syvälle ulottuvat liitokset ja parempi toleranssi liitosten sovitukselle. Epäsuotuisat vaikutukset, kuten sisäinen huokoisuus ja halkeilu, vähenevät.

Laserhitsauksella on perinteiseen kaarihitsaukseen verrattuna seuraavat edut:

Vähemmän lämpöä

Erittäin keskittynyt lasersäde kohdistetaan pienelle alueelle, jolloin lämpövaikutusalue (HAZ) pienenee. Näin ollen laserhitsaus vaatii vähemmän lämmönsyöttöä verrattuna perinteiseen hitsaukseen.

Nopeampi käsittelyaika

Vaikka alkuinvestointi on suuri, prosessi osoittautuu kustannustehokkaammaksi kuin perinteinen hitsaus. Laserhitsaus tarjoaa suuremman prosessointinopeuden, joka lisää tuotantoa ja nopeuttaa läpimenoaikaa.

Pienempi lämpövääristymien riski

Koska prosessissa käytetään vähän lämpöä, lämpörasitus on vähäisempää. Keskitetty säde sulattaa vain alan metallista, jolloin lämpö aiheuttaa mahdollisimman vähän sisäistä jännitystä ja vääristymiä työkappaleeseen.

Korkea tarkkuus

Laserhitsauksessa lasersädettä voidaan ohjata ja keskittää pienelle alueelle. Tämä mahdollistaa komponenttien hitsaamisen erittäin tarkasti. Räätälöitävissä olevan pistekoon ansiosta laserhitsaus soveltuu parhaiten herkille tai ohuille metalleille.

Laserhitsaussovellus

Laserhitsauksen korkean tarkkuuden, nopeamman käsittelyajan, laajan materiaalitoleranssin ja tasaisen korkean laadun ansiosta laserhitsauksella on monia sovelluksia, kuten:

  • Autoteollisuus
  • Työkaluvalmistus
  • Teräsrakentaminen
  • Laivanrakennus
  • Hienot korut

Perinteinen kaarihitsausprosessi

Perinteisessä kaarihitsausprosessissa valokaaren lämpö sulattaa perusaineen ja lisäaineen (jos sellainen on käytössä) sulautumaan liitokseksi jäähtyessään. Suojakaasua käytetään suojaamaan sulaa metallia (hitsisula) ympäröivältä ilmalta. Tämä estää huokoisuuden hitsausliitoksessa.

Joitakin yleisimpiä perinteisiä hitsausprosesseja ovat MIG/MAG-kaarihitsaus, TIG-hitsaus, jauhekaarihitsaus ja täytelankahitsaus.

Perinteisen kaarihitsauksen edut

Perinteinen kaarihitsausmenetelmä on erinomainen valmistusratkaisu monilla teollisuudenaloilla, koska sillä on omat etunsa.

Laserhitsaukseen verrattuna perinteisellä kaarihitsauksella on seuraavat edut:

Alhaiset kustannukset

Perinteinen kaarihitsaus vaatii pienemmät investointikustannukset verrattuna laserhitsaukseen. Tämän vuoksi perinteinen kaarihitsausmenetelmä soveltuu valmistustöihin, joissa budjetti on tärkeä tekijä.

Helppo käyttää

Perinteinen kaarihitsaus on helppo automatisoida. Menetelmä voidaan hallita myös manuaalisesti tiedon ja harjoittelun avulla. Perinteiset kaarihitsausmenetelmät ovat valmistusteollisuudessa helposti ymmärrettävissä perinteisten toimintojen vuoksi.

Helppo toteutus

Hitsausprosessi voidaan toteuttaa manuaalisesti ilman monimutkaisia laitteita.

Perinteinen kaarihitsaussovellus

Perinteiseen kaarihitsaukseen kuuluu useita erilaisia hitsausprosesseja. Perinteistä kaarihitsausmenetelmää käytetään laajalti valmistus- ja tuotantosektoreilla.

Joitakin toimialoja ovat:

  • Laivanrakennus
  • Rakentaminen
  • Autoteollisuus
  • Mekaaninen
  • Teräsrakenteet
  • Paineastiat
  • Ilmailu- ja avaruusala
  • Autokorjaus
  • Rautatiet
  • Teollisuuden putkistot
  • Tuotantolaitokset

Laserhitsauksella ja perinteisellä hitsauksella on kummallakin omat etunsa. Perinteinen kaarihitsaus on helppo toteuttaa ja hallita, ja se vaatii vähemmän investointeja, joten se soveltuu kaikille valmistus- ja tuotantosektoreille. Laserhitsaus on edistynein hitsaustapa. Se tarjoaa suuren tarkkuuden, vähäisen lämpövääristymän ja nopeamman käsittelyajan. Tämän ansiosta laserhitsaus soveltuu sovelluksiin, jotka vaativat suurta tarkkuutta. Sinun on päätettävä, mikä hitsausmenetelmä sopii sinulle sovelluksen, projektityypin ja budjetin perusteella.

Laserhitsaus vs perinteinen hitsaus

Laserhitsaus Perinteinen kaarihitsaus
Lämpövaikutusalue (HAZ) Pienempi lämpövaikutusalue (HAZ), koska keskitetty lasersäde kohdistuu pienelle alueelle työkappaleessa. Suurempi lämpövaikutusalue (HAZ), koska lämpö kohdistuu työkappaleen suureen pinta-alaan.
Lämmönsyöttö Vaatii pienen lämmönsyötön pienemmän lämpövaikutusvyöhykkeen (HAZ) vuoksi. Vaatii suuren lämmönsyötön suuremman lämpövaikutusvyöhykkeen (HAZ) vuoksi.
Tarkkuus Tarjoaa erittäin tarkan hitsauksen, koska lasersädettä voidaan ohjata ja keskittää pienelle alueelle työkappaleessa. Ei tarjoa suurta tarkkuutta, koska lämpöä ei voida keskittää työkappaleen pienelle alueelle.
Lämpövääristymät Työkappaleen lämpövääristymät ovat vähäisiä, koska lämmöntuonti on pieni ja lämpövaikutusvyöhyke (HAZ) pieni. Työkappaleessa on lämpövääristymiä, jotka johtuvat suuresta lämmöntuonnista ja suuresta lämpövaikutusalueesta (HAZ).
Sijoitus Vaatii suuria investointeja Vaatii vähäisiä investointeja