Vad är lasersvetsning och hur fungerar tekniken?

Vad är lasersvetsning och hur fungerar tekniken?

Lasersvetsning: teknik, typer, fördelar och applikation

Det finns flera typer av svetstekniker och applikationer, inklusive MIG, TIG, Stav och Flux-kärnad. Vi har många resurser och artiklar som diskuterar dessa svetsprocesser. I dag kommer vi att gå igenom lasersvetsprocessen, hur tekniken fungerar, typer av lasersvetsning, dess fördelar och tillämpning.

Vad är lasersvetsning?

Lasersvetsning (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) är en smältsvetsprocess där metaller eller termoplaster sammanfogas med en fokuserad laserstråle. Det är den mest avancerade typen av svetsmetod och kan användas i många branscher, från flyg- och medicinsk utrustning till tillverkning av fina smycken.


Hur fungerar lasersvetsteknik?

I lasersvetsprocessen fokuseras en koncentrerad ljusstråle på kaviteten mellan materialen som ska sammanfogas. Den kraftfulla laserstrålen smälter materialen i sina sömmar och smälter samman till en fog. Med en sådan högkoncentrerad värmekälla som används kan lasersvetsning i tunna material utföras med höga hastigheter. I tjockare material kan lasersvetsning ge djupa och smala svetsar.

Det finns två typer av lasersvetsning:

Värmeledningssvetsning

Vid värmeledningssvetsning värmer laserstrålen materialytan över materialets smältpunkt. Processen används för att producera svetsar som inte kräver hög svetshållfasthet. Denna typ av svetsning görs med en lågeffektlaser under 500W. Värmeledningssvetsning ger jämna och estetiska svetsar.

Nyckelhålssvetsning

Vid nyckelhålssvetsning värmer laserstrålen materialytan till förångningspunkten och tränger djupt in i materialet. Detta skapar ett nyckelhål med ett plasmaliknande tillstånd. Temperaturen stiger över 10 000K. Denna typ av svetsning görs med en högeffektlaser över 105W/mm2.


Fördelar med lasersvetsning

Lasersvetsning är mycket mångsidig och kan användas i kombination med traditionell bågsvetsning för att skapa hybridlaserbågsvetsning. Den resulterande svetsen har fördelarna med både lasersvetsning och bågsvetsning. Svetsen kommer också att ha djupt genomträngande fogar och förbättrad tolerans mot fogar. Oönskade effekter som inre porositet och sprickbildning reduceras.

Jämfört med traditionella svetsningsmetoder har lasersvetsning följande fördelar:

Mindre värme

En mycket koncentrerad laserstråle fokuseras på ett litet område, vilket gör den värmepåverkade zonen (HAZ) mindre. Lasersvetsning kräver alltså lågtemperaturinmatning jämfört med traditionell svetsning.

Snabbare bearbetningstid

Även om den initiala investeringen är hög, visar sig processen vara mer kostnadseffektiv än traditionell svetsning. Det är för att lasersvetsning erbjuder en snabbare bearbetningshastighet som resulterar i högre produktion och snabbare omsättning.

Lägre risk för termisk distortion

Eftersom processen involverar låg värmetillförsel blir det mindre termisk stress. Den fokuserade strålen smälter endast en liten yta av metallen, vilket resulterar i minimerad värmeinducerad inre spänning och förvrängning av arbetsstycket.

Hög precision

Laserstrålen kan styras och fokuseras på ett litet område. Detta möjliggör svetsning av komponenter med hög precision. Dess skräddarsydda punktstorlek gör lasersvetsning bäst lämpad för ömtåliga eller tunna metaller.

Lasersvetsningsapplikationer

På grund av dess höga precision, snabbare bearbetningstid, breda materialtolerans och konsekvent höga kvalitet, har lasersvetsning olika tillämpningar, inklusive:

Några av de områden där lasersvetsning kan tillämpas inkluderar:

Bilindustrin

Lasersvetsning erbjuder ett verktygsfritt arbetssätt och kräver inte byte av huvuden, vilket gör den extremt lämplig för bilindustrin.

Stålkonstruktion

På grund av sin höga produktivitet och produktion finner lasertekniken användning inom stålbyggnadsindustrin. Lasersvetsning gör det möjligt att bearbeta tjocka metallplåtar med hög hastighet inom hög tolerans.

Skeppsbyggnad

Inom skeppsbyggnad tillverkas styr- och drivskruvar och roder med hög precision och önskad tolerans med hjälp av lasersvetsning. Resultatet är lägre bränsleförbrukning och högre hastigheter för fartyg.

Verktygskonstruktion

Hög precision gör lasersvetssystemet lämpligt för verktygstillverkning. Tekniken ger en lösning för tillverkning av precisa press-, stans- och gjutverktyg.

Lasersvetsteknik använder en laserstråle som en högkoncentrerad värmekälla för att sammanfoga material. Den applicerade laserstrålen värmer och smälter kanterna på materialen och bildar en fog. På grund av sin höga precision, höga svetshastighet, snabbare bearbetningstid, breda materialtolerans och konsekventa kvalitet, har lasersvetsning ett brett användningsområde och används ofta för svetsar med hög precision.