Svařování je široká technika pro spojování různých materiálů. Technologie pokrývá mnoho typů, včetně svařování elektronovým paprskem, laserem, obloukem a svařováním plynem. Kromě těchto typů bylo vyvinuto hybridní laserové svařování, které kombinuje výhody laserového svařování a obloukového svařování.
Tento blogový příspěvek se bude zabývat hybridním laserovým svařováním a jeho aplikacemi. Dozvíte se také o rozdílech mezi hybridním laserovým svařováním a tradičními svařovacími technikami. Takže, pojďme začít.
Co je hybridní laserové svařování?
Hybridní laserové svařování je jedinečný typ svařování, který využívá jak laserové, tak obloukové svařování. Zpočátku laserový stroj produkuje zaostřený laserový paprsek s vysokou intenzitou. Když laserový paprsek dopadne na povrch obrobku, odpaří materiál a vytvoří parní dutinu. Parní komora se nazývá klíčová dírka. Usnadňuje hluboké pronikání svaru.
Hustota toku energie obloukového svařování vytváří široké zaměření. Obloukové svařování poskytuje dodatečné teplo a přídavný materiál pro zlepšení kvality svaru. Podle ResearchGate funguje obloukové svařování jako pomocný zdroj tepla při hybridním laserovém svařování.
Laserové a obloukové svařování zpevňuje oblast svaru a usnadňuje proces svařování. Kombinace laserového svařování s tradičními metodami obloukového svařování pomáhá svářečům překonat omezení jednotlivých technologií. Navíc poskytuje vyšší rychlost svařování než jiné svařovací technologie.
Typy hybridního laserového svařování
Existuje několik typů hybridního laserového svařování v závislosti na obloukovém svařování, které používáte. Následují běžné typy hybridního laserového svařování:
1. Laser-MIG svařování
Podle ScienceDirect hybridní laserové svařování kombinuje laserové svařování s technologií svařování v inertním plynu (MIG). Vysokoenergetický laserový paprsek vytváří zdroj tepla, který pomáhá vytvářet hluboké svary.
MIG svařování je typ svařování plynovým kovovým obloukem (GMAW), které současně vytváří oblouk mezi obrobkem a drátovou elektrodou. Poskytuje přídavný materiál pro proces svařování a zlepšuje svařování snížením možnosti poréznosti. Uvolňování ochranného plynu také pomáhá chránit svar před potenciálními nečistotami.
2. Laserové plazmové obloukové svařování
Toto hybridní laserové svařování zahrnuje integraci plazmového oblouku a laserového svařování. Plazmové oblouky využívají ionizovaný plyn k vytvoření vysokoenergetického svařovacího oblouku. Vysokoenergetické plazma ohřívá obrobek a umožňuje laserovému paprsku proniknout do materiálu.
Plazmový oblouk u tohoto hybridního svařování umožňuje lepší kontrolu přísunu tepla a lepší stabilitu svarové lázně. Tato technologie je velmi účinná pro svařování tenkých plechů a různých materiálů, kde je vyžadován řízený přívod tepla.
3. Laserové svařování MAG
Technologie zahrnuje laserové svařování a svařování kovů aktivním plynem (MAG). Stejně jako svařování MIG používá k vytvoření oblouku drát a obrobek. MAG svařování však zahrnuje aktivní ochranný plyn.
Podle TWI používá MAG směs uhlíku, kyslíku a argonu. Použití aktivního ochranného plynu pomáhá odstraňovat oxidy během procesu svařování, a tím zabraňuje kontaminaci. Laserové svařování vytváří intenzivní laserový paprsek, který vytváří vysokou vstupní energii, což má za následek hluboké svary. Kombinace laseru a MAG umožňuje efektivní svařování s hlubokým průvarem s minimálním příkonem tepla.
4. Laserové svařování TIG
Toto hybridní svařování integruje technologii svařování wolframovým inertním plynem (TIG) a metody svařování laserem. Podle Wikipedie se při TIG svařování používají wolframové elektrody. Proces svařování nespotřebovává wolfram. Místo toho se k dokončení svaru používá přídavný materiál.
Inertní ochranný plyn chrání svarový šev před znečištěním a oxidací. Obecně se jako inertní plyny používají helium nebo argon. Kombinace laseru a TIG vám může pomoci zvýšit rychlost svařování a zvýšit produktivitu. Toto hybridní svařování také zlepšuje kvalitu spoje, takže je vhodné pro průmyslová odvětví, která vyžadují špičkové svary.
Procesní výhody laserového hybridního svařování
Hybridní svařování je výhodný proces, který využívá vlastnosti obloukového a laserového svařování. Umožňuje vám také překonat omezení obou typů svařování a pomáhá zlepšovat konečný produkt. Zde jsou některé z výhod laserového hybridního svařování:
1. Zvyšte rychlost svařování
Hybridní svařování kombinuje výhody laserového svařování a tradičních metod svařování a zvyšuje rychlost svařování. Laserový stroj generuje vysoce energetický, intenzivní laserový paprsek jako zdroj tepla pro okamžité odpaření materiálu. Obloukové svařování vyžaduje dodatečný přívod tepla, což zvyšuje rychlost tavení a nanášení.
Hybridní proces vytváří rychlejší a pevnější svary. Zvyšuje celkovou produktivitu svařovacího procesu, což z něj činí efektivní proces pro velkoobjemovou výrobu.
2. Zlepšete toleranci
Mezera spoje je důležitým aspektem procesu svařování a ovlivňuje kvalitu svarového spoje. Mezery spojů často zhoršují svary, což vede k defektům a selhání spoje.
Použití hybridního svařování může zlepšit tolerance spáry. Tepelný příkon laserového paprsku spojený s teplem obloukového svařování zabraňuje odchylkám v konfiguraci spoje během procesu svařování.
Hybridní svařování vám poskytuje lepší svar 2 až 3krát odolnější než laserové svařování. Vylepšené tolerance hybridního laserového obloukového svařování minimalizují zkreslení po svařování, což z něj činí všestrannou volbu pro průmyslová odvětví, která vyžadují větší přesnost.
3. Zvětšete hloubku průniku jedním průchodem
Hybridní laserové obloukové svařování také umožňuje zvýšit penetraci na jeden průchod. Intenzivní a soustředěná energie produkovaná laserovým paprskem pomáhá proniknout hluboko do materiálu.
Laserový paprsek spolu s obloukovým svařováním umožňuje hlubší průnik do spoje. Kombinace vysoké energie obou svařovacích technik vytváří intenzivní zdroj tepla, který zvyšuje hloubku průvaru v jediném průchodu. Tato funkce je nezbytná pro průmyslová odvětví, která zahrnují svařování silnějších materiálů. Pomáhá také zpevnit svar, díky čemuž je trvanlivější a odolnější vůči namáhání.
4. Zlepšete kvalitu svařování
Kvalita svařování je zásadní pro každé odvětví. Je také potřeba vyrábět trvanlivé produkty. Vytváření vysoce kvalitních svarů je však obtížný úkol kvůli složitosti a potenciálním vadám procesu svařování.
Hybridní laserové svařování nabízí pohodlný způsob, jak zlepšit kvalitu svaru. Laserové svařování vám dává přesnou kontrolu nad procesem svařování. Poskytuje úzkou svarovou housenku, což vám umožňuje minimalizovat zkreslení. Synergický efekt technologií laserového a obloukového svařování snižuje riziko poréznosti a deformace ve svarovém švu. Umožňuje dosáhnout vysoce kvalitních svarů s minimálními vadami.
