Lāzera metināšana
Precizitāte ar fokusētu gaismu — šauras vīles, minimāls siltums, ātrākais ātrums
AI generated Lāzera lāzera stars koncentrē savu enerģiju sīkā punktā un kausē materiālu bez kontakta. Rezultāts ir ārkārtīgi šauras, dziļas vīles ar minimālu un deformāciju — precizitātes un ātruma mēraukla sērijveida ražošanā.
darbojas pilnīgi citādi nekā visas loka metodes: šeit nekūst , bet gan fokusēts lāzera stars. Stars koncentrē savu enerģiju punktā, kas ir milimetra daļas — enerģijas blīvums ir tik augsts, ka metāls tur acumirklī iztvaiko un veidojas „tvaika kanāls" (Keyhole). Lāzers „izdur" materiālu, un aiz fokusa kausējums atkal saplūst vīlē.
Rezultāts ir tiešs pretstats E-Hand:
• Ārkārtīgi šauras, dziļas vīles: Dziļuma un platuma attiecība var būt 10:1 un vairāk.
• Minimāla : Siltums koncentrējas punktā, pārējā detaļa paliek auksta — gandrīz bez deformācijām, gandrīz bez struktūras izmaiņām.
• Ātrākais ātrums: Plānas loksnes tiek sametinātas sekundes daļās.
Turklāt: Bez kontakta. Lāzeram nav vajadzīgs ne elektrods, ne stieples kontakts, ne deglis pie sagataves. Tas ļauj grūti pieejamās vietās un perfekti automatizēt ar robotiem.
Kādi lāzeri ir?
Tos iedala pēc vides, kas rada gaismu:
• CO₂ lāzeris (10,6 µm): Klasika biezām tērauda loksnēm. Ilgu laiku bija standarts, šodien metināšanas tehnikā lielākoties aizstāts.
• Šķiedru lāzeris (ap 1,06 µm): Mūsdienu standarts. Kompakts, augstākā efektivitāte, gaismu var virzīt pa optisko šķiedru. Ideāls robotiem un smalkām vīlēm.
• Disku lāzeris (ap 1,03 µm): Ļoti liela jauda ar izcilu stara kvalitāti — biezām loksnēm un lieliem ātrumiem.
• Diožu lāzeris: Tieši no pusvadītājiem, mīkstāks stars — vairāk cietlodēšanai un uzklājuma metināšanai.
Agrāk bija arī Nd:YAG cietvielu lāzeris (1,06 µm) kā starp risinājums; šodien dominē šķiedru un disku lāzeri.
Kāpēc vati, nevis ampēri?
Tāpēc, ka tie ir divi dažādi fizikāli lielumi. jauda ir strāva reiz spriegums — un tā kā loka spriegums ir gandrīz nemainīgs (20–40 V), strāva ampēros tieši regulē siltumu. Lāzerā stars piegādā gaismu (fotonus), nevis elektrisko strāvu — attiecīgais, tieši mērāmais lielums ir optiskā jauda = enerģija sekundē = vats. Starā vienkārši nav „strāvas". Iekārta gan no kontaktligzdas ņem elektrisko jaudu (arī vatos), bet pārvērš to lāzera gaismā ar 30–50 % lietderības koeficientu. Tāpēc lāzerus klasificē pēc to optiskās izejas jaudas vatos — parasti 0,5–20 kW, atkarībā no loksnes biezuma.
Kādu gāzi izmanto?
Procesa/ lāzerā ir divi uzdevumi: tā aizsargā vannu no oksidēšanās un kontrolē plazmas mākoni virs vīles, kas vājina staru:
• Hēlijs: Vislabāk nomāc plazmu — dziļiem metinājumiem, īpaši ar CO₂ lāzeriem.
• Argons: Standarts šķiedru un disku lāzeriem uz tērauda un nerūsējošā tērauda.
• Slāpeklis: Nerūsējošajam tēraudam (stabilizē struktūru), bet ar poru risku.
• Cinkotas loksnes: Īpaši gāzu maisījumi, jo iztvaikojošais cinks var saplēst vīli.
Divi pamatveidi:
• Siltumvadīšanas metināšana: Pie mazas jaudas stars kausē tikai virsmu — platas, seklas, gludas vīles, līdzīgi lodēšanai.
• Dziļā metināšana (Keyhole): Pie lielas jaudas stars izdur materiālu — dziļas, šauras vīles konstrukciju savienojumiem.
Lietojumi ir precizitātes un sērijveida ražošanas joma: autobūve (virsbūves detaļas, pārnesumkārbas), bateriju elementi, elektronikas korpusi, medicīnas tehnikas detaļas un viss, kur deformācija būtu problēma.
Cena: iekārtas ir dārgas, vīles sagatavošanai jābūt precīzai (sprauga gandrīz nulle), un drošība prasa 4. lāzera klasi ar slēgtām kabīnēm. Darbnīcas vienreizējai ražošanai lāzers reti ir pirmā izvēle — tur valda MAG vai TIG .