Varis turi neprilygstamą elektros laidumą ir atsparumą korozijai. Tačiau dirbant su šiuo nuostabiu metalu gali būti sudėtingasuvirinimas. Dėl didelio šilumos laidumo ir atspindėjimo jį sunkiau įtraukti naudojant tradicinius metodus.Lazerinis suvirinimassiūlo galingą šių problemų sprendimą, išlaisvindamas vario potencialą dėl tikslaus šilumos valdymo ir fokusavimo.
Šiame straipsnyje išnagrinėsime šio unikalaus metalo keliamus iššūkius, išnagrinėsime efektyviausiussuvirinimas lazeriumetodus ir suteiks žinių, kaip pasiekti kokybiškas ir patikimas suvirinimo siūles. Taigi paimkite apsauginius akinius ir lazerines rodykles; atėjo laikas užkariauti raudonąjį metalą!
Vario litavimo iššūkiai
Varis turi puikią lazerio energiją, elektrinį laidumą, šilumos laidumą ir atsparumą korozijai. Dėl šių savybių varis yra plačiai naudojamas įvairiose pramonės šakose. Tačiau, kai kalbama apiesuvirinimas lazeriu, šis universalus metalas dėl savo unikalių fizinių ir cheminių savybių kelia savo iššūkių.
1. Šilumos laidumas
Varis turi didžiausią šilumos laidumą tarp kitų inžinerinių metalų. Šiluma buvo taikoma tuo metusuvirinimasgreitai išgaruoja visoje medžiagoje, todėl sunku lokalizuoti šilumą, reikalingą stipriam suvirinimo baseinui suformuoti. Tai gali sukelti nebaigtą sulydymą, silpnas suvirinimo siūles ir padidėjusį atsparumą įtrūkimams.
2. Atspindėjimas
Varis taip pat turi didelį atspindį ir aukštos kokybės suvirinimo siūles, todėl naudojant jį gali atsirasti dar vienas sudėtingumo sluoksnis. Lazerio spindulys atsispindi nuo paviršiaus ir sumažina metalo sugeriamą energiją. Tam reikia didesnės lazerio galios, o tai dar labiau padidina terminio garavimo problemas ir sukelia suvirinimo vario defektus, tokius kaip poringumas ir purslų greitis.
3. Oksidacija
Varis lengvai formuoja oksidus aukštoje temperatūroje, todėl suvirinant yra didžiulis iššūkis. Šie oksidai gali užteršti suvirinimo siūlę, susilpninti jos mechanines savybes ir įterpti intarpų, kurie sunaikina suvirinimo siūlės vientisumą. Jei norite išvengti šios problemos, gali tekti būti atsargesniems su ekranavimo būdais ir srauto pasirinkimu.
Be šių pagrindinių savybių, vario litavimo sunkumą lemia ir daugelis kitų veiksnių. Didelis jo šiluminio plėtimosi koeficientas gali sukelti deformaciją ir deformaciją suvirinimo metu. Be to, tinkamų metalų užpildų prieinamumas litavimui yra ribotas, o tai padidina litavimo sunkumus.
4 Lazerinio suvirinimo vario privalumai
Suvirinimas lazeriu tapo pasirinkta varinių komponentų sujungimo technologija, nes ji turi daug pranašumų, palyginti su tradiciniais metodais, tokiais kaip lankinis suvirinimas ar suvirinimas. Kai kurie pagrindiniai privalumai yra išvardyti žemiau:
1. Aukštos kokybės suvirinimo siūlės
Tikslus suvirinimo proceso energijos tiekimas sukuria švarias, tvirtas siūles su minimaliais terminiais iškraipymais.
2. Gilaus įsiskverbimo suvirinimo procesas
Lazerinio suvirinimo fokusuotas lazerio spindulys leidžia giliau įsiskverbti į suvirinimo siūlę, palyginti su tradiciniais metodais. Jis taip pat žinomas dėl sąnarių stiprumo ir atsparumo didinimo.
3. Šilumos laidumo suvirinimo procesas
Vietinis vario suvirinimo kaitinimas sumažina karščio paveiktą zoną, taip sumažindamas deformaciją ir įtrūkimus.
4. Gerinti elektros laidumą
Vario suvirinimo procesas palengvina tikslų valdymą ir apsaugą nuo inertinių dujų. Tuo pačiu metu jis gali užkirsti kelią oksidacijai ir išlaikyti puikų vario laidumą suvirinimo srityje.
Kuris lazerinio suvirinimo būdas geriausiai tinka variui?
Geriausio vario lazerinio suvirinimo metodo nustatymas labai priklauso nuo klientų pageidavimų ir reikalavimų. Žemiau yra keletas geriausių vario litavimo būdų:
1. Suvirinimas nuolatine banga (CW) lazeriu
Be kitų lazerinio suvirinimo procesų, nepertraukiamos bangos lazerinis suvirinimas yra tinkamas storų varinių profilių suvirinimui. Skirtingai nuo kitų pertraukiamų lazerių technologijų, CW lazeriai suteikia nuolatinį energijos spindulį ir stabilų spindulį.
privalumas:
Užtikrina pastovų šilumos tiekimą.
Suvirinimo greitis yra didelis, o efektyvumas yra didelis.
Gera suvirinimo gylio kontrolė.
trūkumas:
Galia turi būti atidžiai kontroliuojama, kad būtų išvengta per didelio šilumos įvedimo ir iškraipymų.
Gali netikti plonai pjaustyti dėl didelio šilumos įsiskverbimo.
2. Žalias diodinis lazeris
Žalieji diodiniai lazeriai geriausiai tinka plonų vario lakštų sujungimui, mikrosuvirinimui ir priedų gamybai. Vietoj plačių tradicinių lazerių bangų ilgių jie skleidžia koncentruotą žalią šviesą, kuri puikiai suderinama su vario suvirinimo technika.
privalumas:
Dėl trumpesnio bangos ilgio (maždaug 515 nanometrų).
Palyginti su įprastais infraraudonųjų spindulių lazeriais, šilumos įvedimas yra mažesnis, todėl iškraipymai ir purslai yra kuo mažesni.
Tikslus suvirinimo siūlės dydžio ir karščio poveikio zonos valdymas.
trūkumas:
Ribota galia, palyginti su kitų tipų lazeriais.
Santykinai nauja technologija.
Įrangos sąnaudos didesnės.
3. Šviesolaidinis lazeris
Skaiduliniai lazeriai pasirodė kaip stiprūs varžovai, siūlantys universalius ir efektyvius sprendimus suvirinant varį. Šie lazeriai geriausiai tinka įvairaus storio variui ir pritaikymo universalumui.
privalumas:
Didelė galia ir šviesos kokybė.
Tinka tiek plonoms, tiek storoms dalims.
Lankstus bangos ilgis (915 nm, 1064 nm) gali būti pritaikytas tam tikriems vario lydiniams.
Kompaktiškas ir efektyvus dizainas.
trūkumas:
Grynas varis turi mažesnį absorbcijos greitį.
Norint išvengti su terminiu susijusių problemų, reikia kruopščiai optimizuoti parametrus
4. Infraraudonųjų spindulių lazeris
Infraraudonųjų spindulių lazeriai yra žinomi kaip jungiantys subtilius komponentus, tokius kaip išmaniųjų telefonų laidai ir grandinės, jutikliai ir spausdintinės plokštės. Jie taip pat naudojami elektrinių transporto priemonių akumuliatoriaus ąselių, šynų ir šilumokaičių virinimui. Be to, infraraudonųjų spindulių lazeriai gali būti naudojami kuriant lengvas ir tvirtas konstrukcijas orlaiviams ir erdvėlaiviams.
privalumas:
Palyginti su naujesnėmis lazerinėmis technologijomis, infraraudonųjų spindulių lazeriai siūlo pigesnį vario suvirinimo variantą.
Infraraudonųjų spindulių lazerinis suvirinimas yra brandi technologija su išvystyta infrastruktūra ir lengvai prieinama įranga.
Infraraudonųjų spindulių lazeriai gali būti naudojami su įvairiais suvirinimo būdais, įskaitant laidųjį suvirinimą, rakto skylučių suvirinimą ir giluminį suvirinimą.
trūkumas:
Dėl didelio šilumos kiekio suvirinimo siūlėje gali atsirasti purslų ir poringumo.
Šis procesas reikalauja daugiau valymo ir gali turėti įtakos sąnarių stiprumui.
Dėl didelio HAZ ir galimo iškraipymo infraraudonųjų spindulių lazeriai yra mažiau tinkami didelio tikslumo plonų vario lakštų suvirinimui.