3 výhody použitia pulzného laserového zvárania na opravu foriem

3 výhody použitia pulzného laserového zvárania na opravu foriem

Technológia pulzného laserového zvárania skracuje celkovú dobu opravy formy pri zachovaní vysokej tvrdosti kovu v porovnaní so zváraním na báze wolfrámu s mimoriadne inertným plynom (TIG).

Zváranie pomocou volfrámu s extrémne inertným plynom (TIG) sa zvyčajne vykonáva pred dokončením manuálnym dokončením alebo CNC spracovaním a predstavuje tradičnú metódu riešenia opotrebenia alebo poškodenia povrchov formy. Avšak technológia pulzného laserového zvárania, ktorá sa v nemeckom priemysle používa už desaťročia, sa postupne používa ako oprava foriem a ďalšie zváracie aplikácie.

Zváracie zariadenie vysiela laserový lúč s impulzom 5 až 10 ms, taví hlavný materiál obrobku umiestneného na zváračke a plní spájkovací drôt a potom opätovne vytvrdzuje taviacu oblasť pred vydaním ďalšieho impulzu. Tento proces má vysoký špičkový výkon v porovnaní s nepretržitým TIG a inými zváracími operáciami, ale prenáša veľmi málo tepla na pôvodný materiál. V skutočnosti väčšina obrobkov vychladne hneď po dokončení procesu zvárania.

Blair Learn je prezidentom spoločnosti Alpha Laser-USA, severoamerického distribútora spoločnosti Alpha Laser, Nemecko. Spoločnosť vyrába hlavne hliníkové granáty dotované hliníkom, ako aj zariadenia na zváranie, obkladanie a kalenie vláknovým laserom. Blair Learn hovorí, že hoci pulzné laserové zváranie nie je v súčasnosti také rýchle ako zváranie TIG, má tri hlavné výhody:

1. Pulzné laserové zváranie skracuje celkový čas služby.

Pred zváraním veľkých komponentov formy pomocou TIG je potrebný pomalý proces ohrevu. Po zváraní je proces chladenia tiež časovo náročný, aby sa zabránilo prasknutiu hlavného materiálu. Procesy ohrevu a chladenia sa však zvyšujú až na niekoľko hodín, čo má za následok oneskorenie pri ručnom ohýbaní alebo CNC spracovaní počas opravy. Pri použití pulzného laserového zváracieho zariadenia nemusia byť pracovné časti regulované kvôli ohrevu a chladeniu, pretože je znížený prenos tepla. Okrem toho v procese zvárania nie je potrebné odstraňovať formu, nie je potrebné odrezávať výkon lisu, táto situácia často nastáva v procese spracovania veľkých foriem. Dôvod je ten, že pulzný laserový zvárací stroj sa líši od TIG zvárania a nevyžaduje pripojenie uzemňovacieho drôtu k forme. Procesy laserového zvárania tiež umožňujú presné zváranie malých detailov a plôch bez náhodného dotyku susedných prvkov alebo povrchov. Pri zváraní laserom sa používajú jemné drôty s priemerom 0,003 palca, čo skracuje následné doby spracovania.

2. Pulzné laserové zváranie minimalizuje vplyv na tvrdosť obrobku.

TIG zváranie vytvára hlbšiu zónu tepelného nárazu (HAZ) ako pulzné laserové zváranie. Zóna tepelného nárazu je časť medzi roztaveným kovom a nedotknutým drevom pod ním. Táto časť podlieha pri tavení nepriaznivým zmenám, ktoré majú za následok rast zrnitej štruktúry a mäknutie kovu. Hĺbka zóny tepelného nárazu pri zváraní TIG môže dosiahnuť 0,15 palca, zatiaľ čo štandardný rozsah pulzného laserového zvárania je 0,008 až 0,012 palca. Čím väčšia je zóna tepelného nárazu pri zváraní TIG, tým väčšie je zníženie tvrdosti kovu v tejto oblasti. Pri procese zvárania TIG sa hodnota tvrdosti materiálu v zóne tepelného nárazu znížila o 15 až 22 bodov HRC, zatiaľ čo pulzné laserové zváranie predstavovalo iba 2 až 4 body. Ak sa toto poškodenie vyskytne na lisovanom diele, môže to mať za následok kratšiu životnosť. Vo výsledku bude pravdepodobne potrebné opraviť moduly opravené zváraním TIG.

3. Výsledky pulzného laserového zvárania sú opakovateľnejšie.

Ručné zváranie TIG je umeleckejšie ako zváranie pulzným laserom. V závislosti na úrovni zručností zvárača TIG môže dráha zváracieho guličky zahŕňať vrchol zvaru a údolie zvaru. Naproti tomu pri pulznom laserovom zváraní je možné zlepšiť presnosť prevádzkových polôh začatia a ukončenia, zatiaľ čo vysoký stupeň konzistencie zvarov vytvorených nanášaním je vyšší. Pulzné laserové zváračky, ako sú zváračky alfa Laser mobile Alflak a ALP na opravu plesní, majú vlastné krížové mikroskopy, ktoré zaručujú, že operátor dokáže presne určiť laserový lúč. Pre každú úlohu je navyše potrebné upraviť iba 4 parametre, tj napätie, frekvenciu, čas impulzu a priemer svetelného bodu (priemer laserového lúča).

Tieto zváračky podporujú manuálny, poloautomatický alebo úplný režim CNC. Všeobecne sa však celý režim CNC používa na výrobné operácie, nie na opravy foriem. V poloautomatickom režime môže operátor počas laserovej prevádzky uzamknúť ktorúkoľvek alebo všetky osi, čo im umožňuje otáčať sa nastavenou rýchlosťou a zvárať v priamych líniách alebo v zložitých uhloch, čo je jednoduchý proces. Pri pulznom laserovom zváracom stroji môže byť pri bodovom zváraní presnosť iba 0,004 palca a veľkosť bodu zvárania miniatúrneho zariadenia TIG môže dosiahnuť iba 0,04 palca.

Blair Learn dodáva, že vďaka technologickému pokroku boli pulzné laserové zváračky tiež výkonnejšie. Po prvé, je to výkonnejšie&# 39. V roku 2010 dosiahol maximálny výkon laserového zváracieho stroja s pulzným laserom zirkón-hliníkového granátu 200W (hliníkovo-hliníkové granátové lasery sa používali na opravy foriem s vyššou frekvenciou ako vláknové lasery). Odvtedy vyvinula spoločnosť Alpha Laser a ďalší výrobcovia 300 W modely. Spoločnosť Alpha Laser predstavila aj 500W model. Hovorí, že 500 W model je spájkovaný dvakrát rýchlejšie ako 300 W model a môže sa ďalej zvyšovať v nanášaní kovu pomocou drôtu s väčším priemerom. Maximálny priemer plniaceho drôtu pre 300 W model je zvyčajne 0,025 palca, zatiaľ čo maximálny priemer 500 W plniaceho drôtu je 0,0625 palca.

Po druhé, zvýšená mobilita. Samohoniaci model Alflak je vybavený súvislou stopou ako tank. Blair Learn hovorí, že táto kombinácia umožňuje ľahký presun zváracích jednotiek z jedného miesta na druhé, čo je prospešné aj pre veľké továrne, ktoré vyrábajú veľké formy, nástroje alebo diely, ktoré sa pohybujú po dráhe. Jedná sa o najväčšie laserové modely spoločnosti&# 39 s dĺžkou predĺženia ramena takmer 5 palcov. Laserovú hlavu je možné otáčať späť nahor alebo nadol pre ľahký prístup k rôznym pracovným funkciám.