Lézeres hegesztés

Lézeres hegesztés  - hegesztés lézerrel , mint energiaforrással.

A lézeres hegesztést azonos és eltérő fémek hegesztésére használják a rádióelektronikában és az elektronikai technikában , lehetővé teszi különböző anyagok hegesztését több mikrométertől több tíz milliméterig.

Történelem

A lézeres hegesztés N. G. Basov , A. M. Prokhorov , H. Towns feltalálása után jelent meg a XX. század 60-as éveiben, a lézerek, folyamatos és impulzusos hatású, erőteljes lézerberendezések létrehozása után.

2019-re kidolgoztak egy módszert az üveg fémhez hegesztésére pikoszekundumos lézerrel. [egy]

Hogyan működik

A lézeres hegesztési eljárás lényege a következő: a lézersugárzást egy fókuszáló rendszerbe irányítják, ahol egy kisebb sugárba fókuszálva a hegesztendő részeket érinti, ahol részben visszaverődik, részben behatol az anyagba, ahol felszívódik, felmelegíti és megolvasztja a fémet, hegesztést képezve.

A lézersugárzás előnye a nagy energiakoncentráció: a lézeres hegesztés E = 10 6 - 10 7 W/cm 2 lézerteljesítménysűrűséggel történik , ami lehetővé teszi különböző anyagok hegesztését több mikrométertől több tíz milliméter vastagságig. Kis, 0,05 és 1,0 mm közötti vastagságú termékek hegesztésekor a hegesztés a lézersugár defókuszálásával történik.

A lézeres hegesztést átmenő és részleges behatolással végezzük bármilyen térbeli helyzetben. A hegesztés folyamatos vagy impulzusos sugárzással történik. Impulzusos lézersugárzásnál a hegesztési varrat hegesztési pontok alkotják, ezek átfedése 30-90%.

A lézeres hegesztés három típusra oszlik: mikrohegesztés (100 mikron vastagság vagy behatolási mélység), minihegesztés (0,1-1 mm behatolási mélység) és makrohegesztés (1 mm-nél nagyobb behatolási mélység).

A modern szilárdtestlézeres hegesztőgépek legfeljebb 5 mm/s sebességgel, körülbelül 20 Hz impulzusfrekvenciával végzik a varrathegesztést. A hegesztést töltőanyagok (körülbelül 1,5 mm átmérőjű huzal, szalag vagy por) segítségével végezzük; az adalékanyag növeli a hegesztési varrat keresztmetszetét.

Előnyök

• nagy pontosságú szerkezetek hegesztésének lehetősége;
• hegesztés szerkesztés vagy megmunkálás nélkül;
• nagy hegesztési sebesség és munkahatékonyság (20 mm vastag acéllemezt 15 m / h sebességű elektromos ívvel hegesztenek 5-8 menetben, folyamatos lézersugárral hegesztéskor a lapot 100 sebességgel hegesztik m/h 1-ben);
• magas környezeti biztonság a hagyományos hegesztéshez képest;
• minimális hőmérsékletű pórázok és a fém vetemedése (más módszerekkel összehasonlítva);
• jó megjelenés, ami fontos például autókarosszéria hegesztésénél .

Hátrányok

• a lézeres rendszerek magas költsége;
• alacsony hatásfok (0,01-15,0%).

Berendezés

A lézeres hegesztéshez szükséges berendezés lézert, sugárzás fókuszáló rendszereket, a termék gázvédelmét, a sugár és a termék mozgatását tartalmazza.

A hegesztésben szilárdtest- és gázlézereket használnak. A szilárdtestlézerek alapja rubin, neodímium ionokkal adalékolt üveg, neodímiummal adalékolt ittrium-alumínium gránát (YAG), valamint ittrbium szál. Gázlézerek - CO 2 , N 2 és He keveréke munkafolyadékként használatos.

Az orosz ipar LRS-100-500 HTS-200-500 LGT-2.01, TL-5M, MUL-1, LTA4-1, LTA4-2, ALFA és ALFA-AUTO sorozatú eszközöket gyárt [2] lézerrendszerekkel . A telepítések lehetővé teszik a félautomata hegesztést impulzus üzemmódban mikroprocesszoros vezérléssel.

Irodalom

Szakirodalom:

• Nikolaev G. A. Hegesztés a gépészetben: kézikönyv 4 kötetben - M .: Mashinostroenie , 1978 (1-4 kötet).
• Blashchuk, V.E. Fém és hegesztés: tankönyv / V.E. Blaschuk; 3. kiadás, átdolgozva. és további - Moszkva: Stroyizdat, 2006. - 144 p.
• Malashchenko A. A. Fémek lézeres hegesztése. M.: Mashinostroenie, 1984, 47 p.
• Grigoryants A. G. Fémek lézeres hegesztése. M .: " Felsőiskola ", 1988. - 207 p.

Jegyzetek

1. ↑ A mérnökök megtanulták, hogyan kell üveget fémhez hegeszteni lézerrel . Archív másolat 2020. október 24-én a Wayback Machinenél // Vesti - Nauka, 2019. március 6.
2. ↑ ALFA-Auto automatizált lézergép, vásároljon lézeres hegesztőberendezést Moszkvában . laser-form.ru Letöltve: 2020. március 13. Az eredetiből archiválva : 2020. február 27. (Orosz)

Szótárak és enciklopédiák	Modern Ukrajna
Bibliográfiai katalógusokban	NKC : ph268215