A lézersugaras hegesztés és a hagyományos hegesztés összehasonlítása

A lézersugaras hegesztés és a hagyományos hegesztés összehasonlítása

A lézersugaras hegesztés és a hagyományos hegesztés összehasonlítása: folyamat, előnyök és alkalmazások

A hegesztés olyan gyártási folyamat, amelyben két vagy több fémet hő vagy nyomás segítségével olvasztanak össze, hogy az alkatrészek lehűlésekor kötést képezzenek. A hegesztésnek többféle típusa létezik az eljárástól függően. A két gyakori eljárásnak, a lézersugaras és a hagyományos hegesztésnek is megvannak a maga előnyei és alkalmazásai.

Lézersugaras hegesztési folyamat

A lézersugaras (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, fényerősítés stimulált sugárzáskibocsátással) hegesztés egy ömlesztőhegesztési eljárás, amelyben fémeket vagy hőre lágyuló műanyagokat kapcsolnak össze fókuszált lézersugár segítségével. Ez a legfejlettebb típusú hegesztési módszer, és számos iparágban alkalmazható, többek között a repülőgép- és űriparban, orvosi berendezésekben és ékszergyártásban.

A lézersugaras hegesztési eljárás során egy koncentrált fénysugárt fókuszálnak az összeillesztendő anyagok közötti üregbe. Az erős lézersugár megolvasztja az anyagokat a varratoknál, és azokat egy kötéssé olvasztja össze. Az erősen koncentrált hőforrással a vékony fémlemezek lézersugarasan hegeszthetők nagy, percenként több méteres sebességgel. Vastagabb anyagokban lézersugaras hegesztéssel mély és keskeny varratok készíthetők.

A lézersugaras hegesztés előnyei

A lézersugaras hegesztés nagyon sokoldalú, és a hagyományos ívhegesztéssel együtt is használható lézer-hibrid hegesztés megvalósítására. Az így létrejövő hegesztés a lézersugaras és az ívhegesztés előnyeivel is rendelkezik. A hegesztési varrat mélyen beolvadó kötésekkel is rendelkezni fog, és toleránsabb lesz az illesztés rögzítésével szemben. Csökkennek az olyan nemkívánatos hatások, mint a belső porozitás és a repedés.

A hagyományos hegesztéssel összehasonlítva a lézersugaras hegesztésnek a következő előnyei vannak:

Kevesebb hő

Az erősen koncentrált lézersugár kis területre fókuszál, így a hőhatásövezet (heat-affected zone, HAZ) kisebb. Így a lézersugaras hegesztés alacsonyabb hőbevitelt igényel a hagyományos hegesztéshez képest.

Gyorsabb feldolgozási idő

Bár a kezdeti beruházás magas, az eljárás költséghatékonyabbnak bizonyul, mint a hagyományos hegesztés. A lézersugaras hegesztés gyorsabb feldolgozási sebességet kínál, ami nagyobb termelést és gyorsabb átfutást eredményez.

Alacsonyabb a hőtorzulás kockázata

Mivel a folyamat alacsony hőbevitellel jár, kisebb a hőterhelés. A fókuszált sugár a fémnek csak egy kis felületét olvasztja meg, ami minimálisra csökkenti a hő által kiváltott belső feszültséget és a munkadarab torzulását.

Nagy pontosságú

A lézersugaras hegesztésnél a lézersugár kis területre irányítható és fókuszálható. Így az alkatrészek nagy pontossággal hegeszthetők. Testreszabható pontméretének köszönhetően a lézersugaras hegesztés a legmegfelelőbb finom vagy vékony fémekhez.

Lézersugaras hegesztési alkalmazások

A nagy pontosság, a gyorsabb feldolgozási idő, a széles anyagtűrés és az állandó kiváló minőség miatt a lézersugaras hegesztés számos alkalmazási területtel rendelkezik, többek között:

  • Autóipar
  • Szerszámgyártás
  • Acélszerkezetek
  • Hajógyártás
  • Ékszeripar

Hagyományos hegesztési eljárás

A hagyományos hegesztési eljárásban az ív hője olvasztja meg az alapanyagot és a hegesztőanyagot (ha van), hogy azok lehűléskor kötésbe olvadjanak. A védőgáz az olvadt fém (a hegfürdő) légköri szennyeződésektől való védelmére használható. Ez megakadályozza, hogy a keletkező hegesztési kötés porózussá váljon.

A hagyományos hegesztési eljárások legáltalánosabb típusai közé tartozik a védőgázas fogyóelektródás ívhegesztés (GMAW/MIG), a volfrámelektródás védőgázas ívhegesztés (GTAW/TIG), a bevontelektródás kézi ívhegesztés (SMAW) és a porbeles ívhegesztés (FCAW).

A hagyományos hegesztés előnyei

A hagyományos hegesztési módszer számos iparágnak kiváló gyártási megoldásként szolgál a saját előnyei alapján.

A lézersugaras hegesztéssel összehasonlítva a hagyományos sugaras hegesztésnek a következő előnyei vannak:

Alacsony költségű

A hagyományos hegesztés alacsonyabb beruházási költségeket igényel, mint a lézersugaras hegesztés. Ez alkalmassá teszi a hagyományos hegesztési eljárást olyan gyártási munkákra, ahol a költségvetés korlátozott.

Könnyen használható

A hagyományos hegesztés könnyen automatizálható. A módszer ismeretekkel és gyakorlattal elsajátítható. A feldolgozóipar könnyen megérti a hagyományos hegesztési módszereket a hosszú ideje alkalmazott műveletek miatt.

Könnyű megvalósítás

A hegesztési folyamat könnyen integrálható a folyamatba anélkül, hogy ultramodern berendezésekre lenne szükség.

Hagyományos hegesztési alkalmazások

A hagyományos hegesztés többféle hegesztési eljárást foglal magában. A hagyományos hegesztési módszert széles körben használják a gyártási és feldolgozó szektorban.

Többek között a következő iparágak:

  • Hajógyártás
  • Építőipar
  • Autóipar
  • Gépipar
  • Acélszerkezetek
  • Nyomástartó edények
  • Repülőgép- és űripar
  • Autókarosszéria-javítás
  • Vasutak
  • Ipari csövek
  • Feldolgozó üzemek

A lézersugaras és a hagyományos hegesztésnek megvannak a maga előnyei. A hagyományos hegesztés könnyen megvalósítható és elsajátítható, továbbá kevesebb befektetést igényel, így minden gyártási és feldolgozási szektorban alkalmazható. A lézersugaras hegesztés a legfejlettebb hegesztési mód. Nagy pontosságot, alacsony hőtorzítást és gyorsabb feldolgozási időt kínál. Ez alkalmassá teszi a lézeres hegesztést nagy pontosságot igénylő alkalmazásokhoz. Az alkalmazás, a projekt típusa és a költségvetés alapján el kell döntenie, hogy melyik hegesztési módszer megfelelő Önnek.

A lézersugaras hegesztés és a hagyományos hegesztés összehasonlítása

Lézersugaras hegesztés Hagyományos hegesztés
Hőhatásövezet (HAZ) A koncentrált lézersugár a munkadarab kis területére fókuszál, így a hőhatásövezet (HAZ) kisebb. Nagyobb a hőhatászóna (HAZ), mivel a hőt a munkadarab nagy felületén alkalmazzák.
Hőbevitel Alacsony hőbevitelt igényel a kisebb hőhatászóna (HAZ) miatt. Nagy hőbevitelt igényel a nagy hőhatászóna (HAZ) miatt.
Pontosság Nagy pontosságú hegesztést biztosít, mivel a lézersugár vezérelhető, és a munkadarab egy kis területére fókuszálható. Nem nyújt nagy pontosságot, mivel a hő nem fókuszálható a munkadarab kis területére.
Hőtorzulás A munkadarab alacsony hőtorzulással rendelkezik az alacsony hőbevitel és a kis hőhatászóna (HAZ) miatt. A munkadarab hőtorzulással rendelkezik a magas hőbevitel és a nagy hőhatászóna (HAZ) miatt.
Beruházás Nagy befektetést igényel Kis befektetést igényel