Лазерная сварка технология и оборудование

Полезная информация по теме: "Лазерная сварка технология и оборудование" с важными комментариями. Здесь собрана все денные по теме и сделаны выводы. Если вы не согласны с ними или есть вопросы, то для разъяснения вы всегда можете связаться с нашим дежурным специалистом.

Оборудование для лазерной сварки

Лазерная сварка и наплавка — важное для нашей компании направление деятельности.

Мы много лет специализируемся на разработке и производстве оборудования для лазерной сварки и наплавки различных металлов и их сплавов, а также вспомогательных устройств, делающих процесс лазерной сварки удобнее и производительнее. Нашими клиентами являются как крупные предприятия, так и небольшие фирмы и мастерские по все России и территории ближнего зарубежья. География продаж и клиенты.

Установки, аппараты, станки для лазерной сварки металлов для различных областей применения

Наши лазерные установки могут применяться для ремонта и восстановления пресс-форм, штампов и различной оснастки, ремонта и производства инструментов, в том числе медицинских, ювелирных изделий, производстве зубных протезов, герметизации радиоэлектронной аппаратуры, сварки сильфонов, теплообменников, датчиков и фильтров, а также для других работ по сварке и наплавке.

Ручная и автоматизированная лазерная сварка различных металлов

Наше оборудование позволяет осуществлять точечную и шовную сварку и наплавку в ручном и автоматизированном режиме методами для сварки материалов малых толщин, а также сварку с глубоким проплавлением. Шовная сварка может производиться как прямолинейными и кольцевыми, так и сложными по форме сварными швами.

Технология лазерной сварки и наплавки может применяться для изделий из черной и нержавеющей стали, титана, ковара, вольфрама, алюминия, серебра, золота, меди, манганина, а также других металлов и сплавов.

Простота и индивидуальный подход

Конструкция нашего оборудования может легко адаптироваться к различным особенностям производства заказчика. Мы обладаем большим опытом по встраиванию нашего оборудования в производственные линии. Мы можем разработать и изготовить оснастку для перемещения деталей и изделий (вращатели и т.п.), системы перемещения лазерной сварочной головки для сварки в труднодоступных местах или сварки сложных деталей по требованиям заказчика.

Серия МУЛ Серия ЛАТ-С Серия ЛАТ Системы перемещения

Гид по оборудованию для лазерной сварки и наплавки (по сериям и моделям)

В ысокая производительность и мощность, компоновка в виде отдельного рабочего места, подвижная конструкция, координатные столы и вращатели для перемещения объекта сварки в стандартной комплектации, возможность автоматизированной обработки деталей.

Серия Модели Особенности Применение
Лазерная сварка, наплавка, поверхностное термоупрочнение различных металлов и сплавов в ручном, полуавтоматическом и автоматическом режимах.
Для работы с небольшими, средними большими по размеру деталями, возможность создания сварных швов различной сложности.
МУЛ К омпактность и мобильность,
Уверенная лазерная сварка, наплавка, пайка золота и серебра, а также прочих металлов и сплавов в ручном и полуавтоматическом режиме.

Система перемещения сварочной головки лазера (по осям XYZ) относительно объекта сварки, большая зона обработки, высокая производительность, подвижная конструкция.

Лазерная с варка и наплавка больших деталей, сварка протяженными и сложными по форме швами в ручном и полуавтоматическом режиме.

Гид по оборудованию для лазерной сварки и наплавки (по сферам применения)

Ремонт и производство ювелирных изделий, бижутерии и т.п., оправ очков

Сварка, пайка и наплавка серебра, золота, меди и прочих цветных металлов, силумина, титана и прочих материалов, применяемых в оправах очков.


Сварка рекламных объемных конструкций, наборных букв и т.п.

Сталь, нержавеющая сталь, алюминиевые сплавы. Сварка лазером с волоконным выводом (торцом волокна или фокусирующей насадкой).

Восстановление и ремонт пресс-форм, штампов, оснастки и т.п.

Применение Модель Примечание
Зуботехника: ремонт и производство каркасов мостовидных протезов, коронок, имплантов, ортодонтических аппаратов и т.п. Инструментальные стали, никелевые, алюминиевые сплавы и прочие металлы. Лазерная наплавка в автоматическом и полуавтоматическом режиме.
Производство и ремонт медицинских инструментов, оснастки и прочего оборудования и приспособлений медицинского назначения. МУЛ-1
МУЛ-1-М
МУЛ-1(В)
ЛАТ-С
Нержавеющие стали, титан и прочие металлы и сплавы. Лазерная сварка и наплавка как в ручном, так и в автоматическом режиме.
Герметизация корпусов РЭА, микросхем и т.п. МУЛ-1
МУЛ-1-М
Нержавеющие стали, ковар и прочие металлы и сплавы. Лазерная сварка в ручном и автоматическом режиме.
Герметизация и монтаж датчиков различного назначения, сварка сильфонов, фильтров. МУЛ-1
МУЛ-1-М
ЛАТ-С
Лазерная сварка в ручном и автоматическом режиме.
Герметизация и монтаж теплообменников ЛАТ-С Нержавеющая сталь и прочие металлы и сплавы. Ручная и автоматическая лазерная сварка и наплавка.
Прочее промышленное применение МУЛ-1
МУЛ-1-М
МУЛ-1(В)
ЛАТ-С
Герметизация, монтаж, восстановление и прочие операции по обработке различных деталей в разных областях промышленности. Точечная и шовная лазерная сварка и наплавка в ручном и автоматическом режиме. Линейные, кольцевые и сложные по конфигурации сварные швы.

Больше информации о нашем оборудовании и лазерной сварке

В разделе «Системы перемещения и автоматизация» представлено вспомогательное оборудование (координатные столы, вращатели и т.п.), делающее процесс лазерной сварки удобнее и производительнее.

В разделе «Технология лазерной сварки» представлена постоянно пополняемая подборка материалов о лазерной сварке и наплавке.

Подборка видео о лазерной сварке и нашем оборудовании

Лазерная сварка. Общая информация.

Лазерная сварка — технологический процесс получения неразъемного соед инения частей изделия путем местного расплавления металлов посредством нагрева по примыкающим поверхностям.

Источником нагрева металла является излучение лазера. Когда лазерный луч попадает на металл, энергия излучения поглощается, металл нагревается и плавится. В результате такого плавления и последующей кристаллизации возникает прочное сцепление, которое называется сварной шов. Такое сцепление основано на межатомном взаимодействии в металле.

[2]

Таким образом, лазерная сварка относится к методам сварки плавлением.

Как и любой технологический процесс лазерная сварка имеет свои преимущества и недостатки. К основным преимуществам лазерной сварки можно отнести: локальность обработки материала, высокая производительность, технологическая гибкость и удобство.

Локальность обработки материала

В локальности обработки заключается ключевое преимущество лазерной сварки. Лазерный луч можно сфокусировать в пятно диаметром до 0,1 мм. В таком маленьком пятне может концентрироваться высокая энергия в очень небольшой промежуток времени. Другими словами, при высокой плотности мощности излучения и коротком времени облучения металл нагревается только в зоне лазерного излучения. Это существенно уменьшает объем сварочной ванны (место плавления металла при нагреве), что позволяет делать сварные швы и точки значительно меньше по размеру (ширина шва или диаметр точки), но с большей глубиной проплавления, чем при при помощи других технологий сварки металлов (дуговая и контактная сварка).

Кроме того, небольшой объем сварочной ванны, небольшая ширина шва и относительно большая глубина шва, а также жесткий термический цикл с высокими скоростями нагрева и охлаждения дает возможность при лазерной сварке уменьшить зону термического влияния и, следовательно, снизить деформации деталей в целом и снизить эффект фазовых и структурных превращений в околошовной зоне, приводящих к разупрочнению материала, трещинообразованию и т.п.

Также малый объем сварочной ванны и специфическая для лазерной сварки форма шва улучшают условия кристаллизации расплавленного металла и, следовательно, улучшают прочность сварных соединений.

Таким образом, преимущество лазерной сварки в локальности обработки материала позволяет:

  • проектировать детали меньшего размера, расширить ассортимент деталей со сварным соединением, учитывая исключительно маленький сварной шов при лазерной сварке;
  • обрабатывать детали миниатюрного размера;
  • упростить оснастку и технологию сварки некоторых деталей;
  • осуществлять сварку в труднодоступных местах, например в углублениях гофрированных конструкций и т.п.;
  • экономить металлы, сварочные материалы;
  • лазерная сварка практически исключает необходимость обработки сварного шва.

Высокая производительность

Производительность процесса сварки определяется скоростью его проведения. Лазерная сварка позволяет увеличить скорость сварки в 10-15 раз по сравнению с традиционными методами сварки плавлением (например, дуговая сварка).Так лазерная сварка непрерывным излучением может происходить со скоростями до 10 м/мин. Время получения одной точки при импульсной лазерной сварке может составлять 10 -2 — 10 -3 с, что на порядок быстрее, чем, например, при контактной сварке.

Технологическая гибкость и удобство

Технология лазерной сварки обладает гибкостью и удобством применения.

Во-первых, оборудование для лазерной сварки легко поддается автоматизации и роботизации. Лазерную сварку можно осуществлять в различных пространственных положениях. Возможна сварка как с перемещением изделия под лазерным лучом, так и с перемещением лазерного луча (лазерной сварочной головки) над и вокруг неподвижного изделия. Возможность передавать лазерное излучение по световоду (кварцевое волокно, Nd:YAG лазеры, волоконные лазеры) позволяет создавать более компактные сварочные головки, доставлять излучение в труднодоступные места и увеличивать пространство перемещения сварочной головки. В целом лазерное оборудование компактнее оборудования, основанного на традиционных методах сварки.

Во-вторых, для осуществления лазерной сварки не требуется обязательного наличия вакуумных камер или камер с контролируемой атмосферой, необходимых, например, для электронно-лучевой сварки, которая во многом может заменить лазерную сварку. Отсутствие таких камер снимает ограничение на размер свариваемых деталей.

В-третьих, лазерную сварку можно проводить не только в труднодоступных местах, но и через прозрачные среды в замкнутых объемах, что связано со спецификой лазерного излучения.

В-четвертых, лазерное излучение позволяет обрабатывать металлы, которые с трудом поддаются обработке обычными методами сварки. Например, феромагнитные стали с трудом поддаются электронно-лучевой сварке из-за отклонения электронного луча магнитным поле от стыка соединяемых деталей.

В-пятых, можно говорить о чистоте процесса лазерной сварки. Например, отсутствие электрода, близко расположенного к поверхности свариваемых деталей и поверхности сварного шва, исключает попадание в нее инородных материалов, что имеет место при дуговой сварке.

Говоря о недостатках технологии лазерной сварки, можно выделить следующие моменты.

Стоимость оборудования для лазерной сварки и технологической оснастки

Установка для лазерной сварки — сложный прибор, состоящий из нескольких технических систем (лазер, оптическая система, система перемещения и т.п.). Независимо от уровня развития технологии его цена будет значительно превышать стоимость оборудования, основанного на традиционных методах сварки.

Невысокая энергетическая эффективность лазерной сварки

КПД лазерных установок для сварки в силу технических особенностей лазеров редко когда превышает 10 %.

Сложность в обслуживании оборудования

Как говорилось выше, лазер — это сложный прибор, его обслуживание требует высокий уровень технической подготовки персонала.

При написании статьи использовались следующие материалы:
1. Григорьянц А.Г., Шиганов И.Н., Мисюров А.И. Технологические процессы лазерной обработки:
Учеб. пособие для вузов/под ред. А.Г. Григорьянца. — М.: Изд-во МГТУ им Н.Э. Баумана, 2006
2. Айхлер Ю., Айхлер Г.И. Лазеры. Исполнение, управление, применение Москва: Техносфера, 2012

Лазерная технология и ее применение

Оглавление

1 Лазерная технология и ее использование

1.1 Лазерная сварка

1.2 Лазерная гравировка

1.3 Маркировка и клеймение

1.4 Лазерная резка

2 Лазер и стекло

3 Лазерная резка металлов

3.2 Факторы, влияющие на качество резки

3.4 Производительность резки металла

4 Технологический процесс дипломной работы

4.2 Технологический процесс

Введение

Первое упоминание в научной хронике про изобретение лазера, это 1917 год А. Эйнштейн представляет концепцию вынужденного излучения. Лазер стал одним из самых значимых изобретений XX века.

Лазерное оборудование сегодня широко используется в нашу жизнь, широчайшее применение практически во всех отраслях экономики, и число лазерных методик и технологий постоянно растет. Объем производства лазерной техники в мире стабильно увеличивается на 15-20% в год. Доля энергии, употребляемой индустриально развитыми странами в форме лазерного луча, тоже быстро растет и настолько быстро, что у экспертов появились основания говорить о начале третьей промышленной революции. Технологии лазерной обработки материалов интенсивно развиваются и обновляются, что открывает дополнительные возможности широкого и эффективного применения лазеров в ювелирном производстве.

Лазерные технологии обработки материалов широко применяются в промышленности для различных технологических операций — сварки, резки, маркировки и гравировки, термообработки, сверления отверстий. В последние годы наметилась тенденция расширения применения лазеров в ювелирной отрасли.

Лазерная технология и ее применение

Лазер — это устройство, преобразующее энергию накачки световую, электрическую, тепловую, химическую и др. в энергию когерентного, монохроматического, поляризованного и узконаправленного потока излучения.

Использование лазера в науке, вооружение, медицине, в быту, промышленности (таблица 1).

Таблица №1 — Использования лазера в промышленности

Лазерная Термо- обработка Лазерное Оплавление Получение Поверхностных покрытий Ударное Воздей- ствие Лазерная сварка Лазерная гравировка Лазерное разделение материалов
1. Лазерная закалка 2. Лазерный отжиг 3. Лазерный отпуск 4. Лазерная очистка 5. Лазерная дезактивация 1. Оплавление для улучшение поверхности 2. Аморфизация 1. Лазерное легирование 2. Лазерная наплавка 3. Вакуумно – лазерно напыление 1.Ударное упрочнение 2. Инициирование физико — химических процессов 1. Лазерная резка 2. Газолазерная резка

Возможно, использовать применения лазера в ювелирном деле.

Лазер применяют как:

1. обработка металлических поверхностей

2. лазерная сварка

3. гравировка драгоценных металлов

4. «пробивка» отверстий в драгоценных камнях и художественного стекла, отверстия точные и аккуратное. Ни один другой вид обработки (к примеру, механическое контактное сверление) не обеспечивает такого качества при столь низких затратах энергии.

5. лазерная резка металла

6. маркировка и клеймление бриллиантов

Для ювелирной точности необходима тщательная организация процесса обработки. Современное лазерное оборудование с ЧПУ, которое отвечает запросам ювелирного производства: обработка лазером осуществляется с большой аккуратностью, высокой скоростью, совершенно без отходов и нулевым процентом брака. Лазерный станок с ЧПУ является вершиной технологического развития обработки. Его применение в ответственной ювелирной отрасли является совершенно оправданным. Благодаря прецизионной точности механической части, погрешность позиционирования лазерного излучателя над заготовкой не превышает 0,1 мм. В сочетании с высоким оптическим разрешением лазерной системы, это позволяет добиться отменного качества наносимых изображений.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Видео (кликните для воспроизведения).

Лучшие изречения: Учись учиться, не учась! 10366 —

| 7879 — или читать все.

Технологии лазерной сварки:

Сварка — процесс получения неразъёмных соединений посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве, или пластическом деформировании, или совместном действии того и другого.

Лазерная сварка отличается высокими скоростями сваривания и гарантированным качеством при минимальных размерах сварных швов. Нагрев деталей и деформация, при использовании лазерной сварки, минимальны. Конструкции современных лазерных аппаратов позволяют выполнять сварку в труднодоступных местах. Данный процесс может осуществляется как в среде защитных газов, так и на воздухе.

Лазерный центр представляет современные сварочные технологии и оборудование для лазерной сварки:

Лазерная сварка тонкостенных изделий

Лазерный Центр разработал и успешно внедрил технологию лазерной сварки тонкостенных изделий с ручным и автоматическим позиционированием.

Оборудование демонстрирует гибкость процесса, возможность работы с различными устройства перемещения. Система лазерной сварки способна выполнять обработку практически любых геометрически сложных деталей, в том числе тел вращения.

Технология 6-координатной роботизированной трехмерной лазерной сварки

Лазерный Центр разработал и успешно внедрил технологию лазерной сварки на основе волоконного лазера мощностью 400Вт, установленного на роботизированную 6-ти координатную систему перемещения с программным управлением.

Данный комплекс роботизированной лазерной сварки способен выполнять обработку сложных деталей с точностью 0,1 мм.

Лазерная сварка: технология и оборудование

Лазерная сварка метала и пластика: Факт или выдумка?

Одним из основ­ных фак­то­ров, сти­му­ли­ру­ю­щих авто­мо­биль­ную про­мыш­лен­ность, оста­ется про­из­вод­ство авто­мо­би­лей с мень­шим весом без уве­ли­че­ния конеч­ной сто­и­мо­сти или ухуд­ше­ния харак­те­ри­стик, каче­ства и без­опас­но­сти. Хотя для кон­струк­ции авто­мо­биль­ных кре­сел это обычно сво­дится лишь к при­ме­не­нию более тон­ких метал­лов с повы­шен­ной проч­но­стью, в послед­ние годы так же рас­смат­ри­ва­ется при­ме­не­ние ком­по­зит­ных мате­ри­а­лов. Имеет место как при­ме­не­ние гибрид­ных струк­тур, состо­я­щих только из метал­лов, так и кон­струк­ций, где эле­менты из метала допол­ня­ются пла­сти­ками/ком­по­зи­тами.

При­ме­не­ние подоб­ных гибрид­ных мате­ри­а­лов ста­вит мно­же­ство раз­лич­ных задач, не послед­ней среди кото­рых явля­ется соеди­не­ние раз­но­род­ных мате­ри­а­лов, отли­ча­ю­щихся по хими­че­скому составу, меха­ни­че­ским и тем­пе­ра­тур­ным свой­ствам. Боль­шая часть тра­ди­ци­он­ных тех­но­ло­гий, таких как скле­и­ва­ние, меха­ни­че­ское соеди­не­ние, мно­го­слой­ное литьё, а также их ком­би­на­ции, при­во­дят к боль­шому коли­че­ству сбо­роч­ных опе­ра­ций и / или накла­ды­вают огра­ни­че­ния в воз­мож­но­сти про­ек­ти­ро­ва­ния.

Сего­дня на посто­янно рас­ту­щем рынке про­мыш­лен­ных при­ме­не­ний лазеры также пред­ла­гают аль­тер­на­тив­ный метод для пря­мого соеди­не­ния пла­стика/ком­по­зита с метал­лом. Метод сни­мает потреб­ность в клеях или кре­пеж­ных эле­мен­тах и пред­ла­гает высо­кую гиб­кость про­цесса в кон­тра­сте с меха­ни­че­скими соеди­не­ни­ями, ком­плекс­ными, а также доро­го­сто­я­щими пресс-фор­мами. Для изу­че­ния воз­мож­но­стей этой тех­но­ло­гии ком­па­ния Faurecia Automotive Seating уста­но­вила парт­нер­ские отно­ше­ния с про­ек­том PMjoin [1].

Этапы лазерной обработки

Метод лазер­ной обра­ботки состоит из двух эта­пов. Пер­вый – созда­ние мик­ро­струк­туры в виде насе­чек, путем сани­ро­ва­ния лазер­ного излу­че­ния по поверх­но­сти металла. Ширина насе­чек состав­ляет всего несколько мик­рон, при этом глу­бина может варьи­ро­ваться за счет воз­мож­но­сти мно­го­крат­ных про­хо­дов по той же тра­ек­то­рии. На иллю­стра­ции 1 пока­заны два вида насе­чек:

  1. сверху, сфор­ми­ро­ван­ные излу­че­нием одно­мо­до­вого воло­кон­ного лазера, рабо­та­ю­щего в непре­рыв­ном режиме, они имеют неод­но­род­ное сече­ние, в отсут­ствие выплеска на поверх­но­сти;
  2. внизу, сфор­ми­ро­ван­ные нано­се­кунд­ным импульс­ным лазе­ром, отли­ча­ются одно­род­но­стью по форме и нали­чием выплеска на поверх­но­сти.

На вто­ром этапе пла­стик поме­ща­ется поверх струк­ту­ри­ро­ван­ного металла и нагре­ва­ется до тем­пе­ра­туры плав­ле­ния. Пла­стики про­зрач­ные для излу­че­ния лазера с этой дли­ной волны, не могут быть обра­бо­таны напря­мую. В таком слу­чае энер­гия пере­да­ется в зону соеди­не­ния, про­ходя через пла­стик и погло­ща­ясь в металле. Это при­во­дит к нагреву металла и, в силу пло­хой теп­ло­про­вод­но­сти пла­стика, обра­зу­ются горя­чие точки, рас­плав­ля­ю­щие пла­стик.

Непро­зрач­ные для излу­че­ния пла­стики, наи­бо­лее рас­про­стра­нён­ные среди авто­мо­биль­ных пла­сти­ков/ком­по­зи­тов, нагре­ва­ются со сто­роны металла за счет его теп­ло­про­вод­но­сти. Когда тем­пе­ра­тура дости­гает необ­хо­ди­мого уровня, пла­стик начи­нает оплав­ляться. В обоих слу­чаях необ­хо­дим хоро­ший кон­троль тем­пе­ра­туры для исклю­че­ния пере­грева (при­во­дит к обра­зо­ва­нию пор) или обуг­ли­ва­ния.

Хотя метод нагрева за счет теп­ло­про­вод­но­сти металла не явля­ется энер­го­эф­фек­тив­ным, он так же эффек­ти­вен для созда­ния надеж­ного соеди­не­ния, как и метод, при кото­ром излу­че­ние про­хо­дит через пла­стик. В дан­ном слу­чае нагрев со сто­роны металла про­из­во­дился при помощи диод­ного лазера, рабо­та­ю­щего в непре­рыв­ном режиме. Вне зави­си­мо­сти от выби­ра­е­мого типа нагрева необ­хо­димо при­кла­ды­вать дав­ле­ние для обес­пе­че­ния эффек­тив­ной пере­дачи тепла от металла к пла­стику. В тот момент, когда тем­пе­ра­тура пла­стика дости­гает точки плав­ле­ния, он про­дав­ли­ва­ется в бороздки, состав­ля­ю­щие мик­ро­струк­туру на поверх­но­сти металла, при осты­ва­нии фор­ми­руя меха­ни­че­ские зацеп­ле­ния.

Концепт конструкции автомобильного кресла

В рам­ках про­екта PMjoin ком­па­ния Faurencia раз­ра­бо­тала кон­цепт спинки сиде­нья, создан­ный на основе одной из типо­вых сталь­ных кон­струк­ций, заме­нив две высо­ко­проч­ных сталь­ных боко­вины на ана­логи, изго­тов­лен­ные из ком­по­зита PAGF30. Осталь­ные части сиде­нья, вклю­чая верх­ние и ниж­ние попе­ре­чины спинки, осно­ва­ние и направ­ля­ю­щие оста­ва­лись метал­ли­че­скими и без изме­не­ний.

В пер­вой части про­ек­ти­ро­ва­ния изу­ча­лось вли­я­ние пара­мет­ров мик­ро­струк­ту­ри­ро­ва­ния на меха­ни­че­ские свой­ства соеди­не­ния. Для этих целей был создан набор образ­цов с раз­лич­ной ком­би­на­цией кана­вок, кото­рые в даль­ней­шем испы­ты­ва­лись на рас­тя­же­ние и отрыв. Среди иссле­ду­е­мых пара­мет­ров были число цик­лов обра­ботки, плот­ность бороз­док (рас­сто­я­ние между сосед­ними лини­ями), угол их направ­ле­ния по отно­ше­нию к поверх­но­сти мате­ри­ала, ори­ен­та­ция направ­ле­ния бороз­док к направ­ле­нию при­ла­га­е­мой нагрузки, тип лазера и его мощ­ность. При исполь­зо­ва­нии про­стой формы кана­вок проч­ность на сдвиг может дости­гать 17Н/мм 2 , что вдвое пре­вы­шает зна­че­ния для шеро­хо­ва­той поверх­но­сти (полу­чен­ной при пес­ко­струй­ной обра­ботке) и в четыре – для необ­ра­бо­тан­ной (без дефек­тов) метал­ли­че­ской поверх­но­сти.

Как уже было пока­зано выше, за счет при­ме­не­ния раз­лич­ных лазе­ров воз­можно полу­чать раз­лич­ную гео­мет­рию кана­вок, фор­ми­ру­ю­щих мик­ро­струк­туру. Оба типа бороз­док – неод­но­род­ных и рав­но­мер­ных, поз­во­ляют фор­ми­ро­вать зацеп­ле­ния при про­дав­ли­ва­нии.

На вто­ром этапе изу­че­ния резуль­таты, полу­чен­ные на неболь­ших образ­цах, были отмас­шта­би­ро­ваны для при­ме­не­ния в кон­струк­ции кон­цепта. Меха­ни­че­ские нагрузки в точ­ках соеди­не­ния – таких как, креп­ле­ния верх­ней и ниж­ней попе­ре­чины с ком­по­зит­ными боко­ви­нами, а также всей спинки в сборе с осно­ва­нием сиде­нья, были рас­счи­таны мето­дом конеч­ных эле­мен­тов для сталь­ной кон­струк­ции.

[1]

Для исполь­зу­е­мой ранее кон­струк­ции боко­вин потре­бо­ва­лась неболь­шая дора­ботка, обес­пе­чи­ва­ю­щая доста­точ­ную пло­щадь соеди­не­ния. Также были раз­ра­бо­таны новые сталь­ные крон­штейны для креп­ле­ния ком­по­зит­ных боко­вин к осно­ва­нию. Допол­ни­тельно были скон­стру­и­ро­ваны и изго­тов­лены под­хо­дя­щие кре­пежи и пози­ци­о­неры.

С уче­том пара­мет­ров, полу­чен­ных при мас­штаб­ном про­ек­ти­ро­ва­нии, был изго­тов­лен неболь­шой набор спи­нок с новой кон­струк­цией, поле чего они под­верг­лись испы­та­нию на ква­зи­ста­ти­че­ский перед­ний и зад­ний удары. Оба теста должны пока­зать, как раз­ви­ва­ется раз­ру­ше­ние, а дина­ми­че­ские удары пока­зали, как ведет себя подоб­ная кон­струк­ция в реаль­ной жизни. В то время, как послед­нее испы­та­ние пока­зы­вает лишь, про­шла ли кон­струк­ция испы­та­ние или нет, ква­зи­ста­ти­че­ский тест поз­во­ляет точно уста­но­вить уси­лие, при кото­ром воз­ни­кает раз­рыв.

Кон­цепт гибрид­ной спинки не про­шел испы­та­ния при уровне нагрузки в 60% от тако­вой для пол­но­стью сталь­ных кон­струк­ций, при этом при ква­зи­ста­ти­че­ском воз­дей­ствии сзади это зна­че­ние достигло уровня 90%. Тем не менее, это поло­жи­тель­ный пер­вый резуль­тат. Недо­статки, про­де­мон­стри­ро­ван­ные пер­выми образ­цами, пока­зали, что раз­ра­бо­тан­ная кон­струк­ция обла­дает доста­точ­ной жест­ко­стью. Из-за огра­ни­чен­ного бюд­жета сталь­ные и ком­по­зит­ные детали, исполь­зо­ван­ные в дан­ном про­екте, имели мини­маль­ные дора­ботки. Основ­ной потен­циал зало­жен в одно­вре­мен­ном изме­не­нии сталь­ных и ком­по­зит­ных эле­мен­тов для улуч­ше­ния их вза­и­мо­дей­ствия и, как резуль­тат, свойств всей сборки. Несмотря на это, кон­цепты сиде­ний про­шли тест с дина­ми­че­ским столк­но­ве­нием.

Это опыт­ное иссле­до­ва­ние ясно пока­зы­вает, что при­ме­не­ние метода лазер­ной пря­мой сварки металла и пла­стика явля­ется аль­тер­на­ти­вой кле­е­вым и меха­ни­че­ским соеди­не­ниям, а также литью. Осно­ван­ная на этих резуль­та­тах тех­но­ло­гия может при­ме­няться для гибрид­ных сбо­рок.

Однако еще пред­стоит боль­шая работа до пол­ного серий­ного про­из­вод­ства гибрид­ных узлов. Это потре­бует пере­смотра кон­струк­ции для мак­си­мально эффек­тив­ного исполь­зо­ва­ния потен­ци­ала мате­ри­а­лов и полу­че­ния меха­ни­че­ской проч­но­сти и дол­го­сроч­ной стой­ко­сти к внеш­ним воз­дей­ствиям, таким как тем­пе­ра­тура и влаж­ность. Так, воз­можно раз­ви­тие в направ­ле­нии аль­тер­на­тивы для метода нагрева.

Подготовлено по материалам:
GEERT VERHAEGHE, ROLF BECKSCHWARTE,and SREENIVAS PARUCHURI – Laser joining metal to plastic: Fact or fiction? [ILS]

Часто задаваемые вопросы об установке для лазерной сварки, пайки и наплавки МУЛ-1

1. Может ли МУЛ-1 варить (паять, наплавлять) серебро?

Серебро — металл с высокой отражающей способностью. Поэтому серебро тяжело поддается лазерной сварке. Для комфортной работы с серебром установка для лазерной сварки должна выдавать 8 — 10 кВт пиковой мощности.

МУЛ-1 в любой модификации варит серебро. Мы сняли небольшое видео о лазерной сварке серебра на установке МУЛ-1 в базовой модификации. Для демонстрации энергетических возможностей установки мы взяли изделие из серебра большой толщины (4 мм) Посмотреть видео можно здесь.

2. Чем отличаются модификации установки («Старт», «Базовая», «Расширенная», «Расширенная+»)?

Модификации «Старт», «Базовая», «Расширенная», «Расширенная+» отличаются друг от друга пультом управления (1), пиковой мощностью (2) и средней мощностью (3).

(1) Модификации «Базовая», «Расширенная» и «Расширенная+» комплектуются продвинутым пультом управления с сенсорным экраном (больше функций). Модификация «Старт» комплектуется упрощенным пультом управления.

(2) Характеристика пиковой мощности любой установки для лазерной сварки отражает максимально возможную «силу» или интенсивность воздействия излучения лазера на материал.

Одним из основных параметров при воздействии лазерного излучения на материал является интенсивность, или создаваемая плотность мощности. Иными словами, это энергия, приходящаяся на единицу поверхности. При подборе оборудования для лазерной сварки того или иного материала нужно знать энергии, которые необходимы для того, чтобы, с одной стороны, расплавить материал и с другой – не испарить его. На величину этих энергий влияет коэффициент отражения материала для длины волны лазерного излучения. Материалы с большой отражающей способностью (например, серебро) варятся хуже и требуют прилагать больше энергии к единице поверхности. Установка МУЛ-1 в » Базовой» модификации подходит для сварки таких материалов, но для обеспечения возможности провара большим размером пятна

лазерного излучения (т.е. эффективно воздействовать на большую площадь материала) необходимы модификации установки с повышенной пиковой мощностью («Старт», «Расширенная», «Расширенная+»). Модификация «Расширенная+» обладает исключительно высокой пиковой мощностью.

Другими словами, если вам необходимо часто работать большим размером пятна (большой сварной шов для закрепления больших деталей, толстая проволока для наплавки и т.п.), то вам нужны модификация установки с повышенной пиковой мощностью.

(3) Средняя мощность установки в модификации «Старт» в два раза меньше чем в модификациях «Базовая», «Расширенная» и «Расширенная+». Это означает, что установка в модификации «Старт» менее производительная и подойдет для производства с небольшой загрузкой. О средней мощности смотрите подробнее в вопросе № 5

3. Что такое размер пятна лазерного излучения? Что такое диаметр сфокусированного пучка?

Размер пятна лазерного излучения — это диаметр сфокусированного пучка лазерного излучения на обрабатываемом материале. Площадь материала, находящаяся под этим пятном, является площадью, на которую воздействует излучение лазера.

4. Какой размер сварного шва или сварной точки можно получить на МУЛ-1? Как выглядит сварной шов?

Основой установки МУЛ-1 является импульсный твердотельный лазер. Каждый импульс этого лазера образует сварную точку на материале. Сварной шов образуется перекрытием нескольких таких точек.

Размер сварной точки или шва определяется диаметром пятна лазерного излучения (см. выше вопрос № 3). В установке МУЛ-1 такой размер равен 0,2-2,5 мм (размер можно менять). Это оптимальный размер для лазерной сварки.

5. Что означают основные характеристики лазера и как они влияют на сварку (пайку, наплавку)?

Максимальная энергия импульса излучения, Дж — 60 (базовая модификация) или 80 (расширенная модификация)

Максимальная энергия импульса излучения — ключевой параметр, который отражает максимально возможную энергию импульса излучения лазера при максимальной длительности импульса. МУЛ-1 при 20 мс длительности выдает 60 или 80 Дж (в зависимости от модификации установки). Показатель отражает максимальные энергетические возможности лазера при максимальной длительности импульса. Чем больше этот параметр, тем больше возможная интенсивность излучения лазера. Большая энергия позволяет варить материалы с высоким коэффициентом отражения при большем диаметре пятна.

Максимальная импульсная мощность (пиковая мощность), кВт — 8 (базовая модификация) или 10 (расширенная модификация)

Максимальная импульсная мощность (пиковая мощность) — важнейший параметр лазера, который отражает отношение энергии (Дж) импульса к его длительности (мс) и выражается в кВт. В плане лазерной сварки, чем выше этот параметр, тем больше возможная «сила» и интенсивность воздействия на обрабатываемый материал, тем проще и стабильнее обрабатывать различные металлы (серебро например), тем больше глубина провара.

Еще об импульсной мощности (пиковой мощности) можно посмотреть в ответе на вопрос № 2.

Максимальная мощность излучения (средняя мощность), Вт — 100

Тоже очень важный параметр лазера. Отражает производительность лазера в целом.

6. Какие основные расходные комплектующие установки МУЛ-1?

В рамках текущего обслуживания установки МУЛ-1 необходимо периодически производить замену лампы накачки, защитного стекла и дистиллированной воды в системе охлаждения установки.

Технология лазерной сварки металлов

Отрасль металлургии постоянно развивается, не так давно для обработки деталей стала использоваться технология лазерной сварки металлов.

Лазерная сварка является инновационным методом обработки металлов. Суть этого метода в том, что в качестве энергетического источника используется луч лазера. Такая технология имеет очень широкую сферу применения, так как обладает множеством преимуществ.

Технология лазерной сварки металлов может быть использована при работе с одинаковыми и разными металлами, активно применяется в электронной технике и радиоэлектронике.

Суть технологического процесса лазерной сварки металла, его преимущества и недостатки

Принцип действия лазерной сварки сводится к тому, что лазерное излучение направляют в фокус, где из него создается пучок, который и попадает на свариваемые детали. Пучок попадает внутрь металла, поглощается им, нагревает металл, вследствие чего происходит плавка и возникает сварочный шов.

[3]

Удобство метода состоит в том, что такую сварку производят путем частичного или полного проплавления, в любом положении, под любым углом. Процесс лазерной сварки может производиться периодами или же быть непрерывным.

Процесс лазерной сваркиподойдет как для работы с тонкими листами металла, так и для крупногабаритных деталей. При работе с изделиями малой толщины процесс сварки осуществляется с расфокусировкой лазерного луча.

Современное оборудование, осуществляющее лазерную сварку металлов, способно делать этот процесс очень быстрым – сварка проводится со скоростью около 5 мм/с.

Обязательным условием является использование присадки при сварке; в качестве присадки, как правило, используется проволока большого диаметра, специальный порошок или лента. Присадка необходима, так как она способна увеличивать сечение сварочного шва.

Лазерная сварка металла имеет множество преимуществ:

  1. Такая технология позволяет сваривать даже высокоточные конструкции. Так как при сварке можно дозировать энергию, метод позволяет обеспечить получение качественных соединений даже при работе с малыми деталями.
  2. При работе не понадобятся правки.
  3. Не нужна механическая доработка результата.
  4. Большая скорость процесса.
  5. Высокая производительность.
  6. При использовании мощного оборудования можно получить большую глубину шва при его малой ширине. То есть есть возможность уменьшить зону термического влияния, а также предотвратить деформации металлов.
  7. Технология довольно экономичная, так как она позволяет использовать оборудование на большом расстоянии от металла.
  8. Лазерный луч очень прост в управлении – для этого используют зеркала и оптику, что позволяет производить сварку в самых труднодоступных местах.

Тем не менее у данной технологии есть несколько недостатков:

  1. Стоимость оборудования для лазерной сварки очень велика.
  2. Низкий КПД лазерного оборудования.

Эти недостатки постепенно сводят к минимуму.

Оборудование для лазерной сварки металла

В комплекте оборудования для лазерной сварки обязательно есть сам лазер, система фокусировки, газовая защита и системы перемещения луча.

В настоящее время используются два вида лазеров – газовые и твердотельные. Газовые лазеры являются более мощными, в качестве активного тела в них используется смесь разных газов. Максимальная мощность таких установок достигает 20 кВт, что делает возможным работу с металлами толщиной до 20 мм и обеспечивает довольно высокую скорость сварки – до 60 м/ч. Самыми мощными являются газодинамические лазеры.

В твердотельных лазерных установках в качестве активного тела используется рубин или стекло с присадкой ионов. Твердотельные установки имеют малую мощность, в связи с этим с их помощью обрабатываются только самые мелкие детали. Мощность таких лазеров – 1-6 кВт.

Современные технологии лазерной сварки металлов на выставке

Новинки и инновационные технологии в сфере металлургии, а также лазерного оборудования для сварки и резки металлов будут представлены на ежегодной международной выставке «Металлообработка», посвященной металлообработке.

Видео (кликните для воспроизведения).

На экспозиции можно будет ознакомиться с разработками многих стран, а также узнать о новом, экономичном оборудовании. Выставка пройдет в мае в ЦВК «Экспоцентр» в Москве.

Источники


  1. Жилина, Е. А. Юридическая служба предприятия: cоздание и управление / Е.А. Жилина. — М.: КноРус, 2010. — 168 c.

  2. Еникеев, М.И. Основы общей и юридической психологии / М.И. Еникеев. — М.: ЮРИСТЪ, 1996. — 631 c.

  3. Щепина, Анастасия Петровна Римское право. Шпаргалка / Щепина Анастасия Петровна. — М.: РГ-Пресс, Оригинал-макет, 2016. — 757 c.
  4. Перов, С.И. Основы судебно-бухгалтерской экспертизы / С.И. Перов. — М.: Ярославль: Нюанс, 2015. — 662 c.
Лазерная сварка технология и оборудование
Оценка 5 проголосовавших: 1
Читайте так же:  Как организовать бизнес по производству комбикорма

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here