Ventajas y desventajas de la soldadura láser
Ventajas y Desventajas de la Soldadura Láser
Ventajas y Desventajas de la Soldadura Láser Creo que todo el mundo ha visto muchos métodos de soldadura en la vida, por lo que también ha aprendido más o menos sobre la soldadura láser. De hecho, el papel de la soldadura láser en la vida no solo es excelente, sino que también tiene muchas ventajas sobre la tecnología de soldadura ordinaria. Las siguientes son las ventajas y desventajas de la soldadura láser. Ventajas y Desventajas de la Soldadura Láser 1
Ventajas:
Velocidad rápida, gran profundidad y pequeña deformación.
Puede soldarse a temperatura ambiente o en condiciones especiales, y el equipo de soldadura es sencillo de instalar. Por ejemplo, cuando un láser pasa a través de un campo electromagnético, el haz no se desviará; el láser se puede soldar en vacío, aire y ciertos ambientes de gas, y se puede soldar a través de vidrio o materiales que sean transparentes al haz.
Puede soldar materiales refractarios como titanio, cuarzo, etc., pudiendo soldar también materiales heterogéneos con buenos resultados.
Una vez enfocado el láser, la densidad de potencia es alta. Al soldar dispositivos de alta potencia, la relación de aspecto puede alcanzar 5:1 y hasta 10:1.
Es posible la microsoldadura. El rayo láser puede obtener un punto muy pequeño después de enfocarse y puede posicionarse con precisión. Puede usarse en la soldadura de ensamblaje de micropiezas y piezas pequeñas producidas en grandes cantidades para producción automatizada.
Desventajas:
Requiere una alta precisión del ensamblaje de la pieza soldada y requiere que la posición de la viga en la pieza de trabajo no pueda compensarse significativamente. Esto se debe a que después de enfocar el láser, el tamaño del punto es pequeño y la costura de soldadura es estrecha, por lo que se agregan materiales de metal de aportación. Si la precisión del ensamblaje de la pieza de trabajo o la precisión del posicionamiento del haz no cumplen con los requisitos, es fácil causar defectos de soldadura.
El costo de los láseres y los sistemas relacionados es relativamente alto y la inversión única es grande.
La soldadura láser es un método de soldadura eficiente y preciso que utiliza rayos láser de alta densidad de energía como fuentes de calor. Es uno de los aspectos importantes de la aplicación de la tecnología de procesamiento de materiales con láser. Los rayos láser continuos se utilizan generalmente para completar la conexión de materiales. El proceso físico metalúrgico es muy similar a la soldadura por haz de electrones, es decir, el mecanismo de conversión de energía se completa a través de la estructura de "ojo de cerradura".
La temperatura de equilibrio en la cavidad alcanza aproximadamente 2500 0C. El calor se transfiere desde la pared exterior de la cavidad de alta temperatura, lo que hace que el metal que rodea la cavidad se derrita. El pequeño orificio se llena con vapor de alta temperatura generado por la evaporación continua del material de la pared bajo la irradiación del haz. El haz ingresa continuamente al pequeño orificio y el material fuera del pequeño orificio fluye continuamente a medida que el haz se mueve. el pequeño agujero está siempre en un estado de flujo estable. El metal fundido llena el vacío dejado por la eliminación del pequeño agujero y se condensa, creando una soldadura. Ventajas y desventajas de la soldadura láser 2
Ventajas y ventajas de la soldadura láser
① El uso de la soldadura láser puede obtener una resistencia de unión de alta calidad y una gran relación de aspecto, y la velocidad de soldadura es relativamente rápido .
② Dado que la soldadura láser no requiere un entorno de vacío, el control remoto y la producción automatizada se pueden lograr a través de lentes y fibras ópticas.
③ El láser tiene una gran densidad de potencia, tiene un buen efecto de soldadura en materiales difíciles de soldar como titanio, cuarzo, etc., y puede soldar materiales con diferentes propiedades.
④ Es posible realizar microsoldadura. El rayo láser puede obtener un punto muy pequeño después de enfocarse y puede posicionarse con precisión. Puede usarse en la soldadura de ensamblaje de micropiezas y piezas pequeñas producidas en grandes cantidades para producción automatizada.
Desventajas de la soldadura láser
① Los accesorios del sistema de soldadura y el láser son relativamente caros, por lo que los costes de inversión inicial y mantenimiento son mayores que los de los procesos de soldadura tradicionales, y los beneficios económicos son menores.
② Dado que la tasa de absorción del láser por los materiales sólidos es baja, especialmente después de la aparición del plasma (el plasma tiene un efecto de absorción en el láser, la eficiencia de conversión de la soldadura láser es generalmente baja (generalmente 5 ~ 30.
③ Debido al pequeño punto enfocado de la soldadura láser, se requiere que la precisión del equipo de la unión de la pieza de trabajo sea alta, y una pequeña desviación del equipo producirá un gran error de procesamiento. .
¿La soldadura láser es perjudicial para las personas?
El láser emitido por la máquina de soldar es invisible y tiene una energía demasiado alta. Los no profesionales no deben entrar en contacto con la fuente láser, de lo contrario será muy peligroso. Además, los láseres también son ondas electromagnéticas, pero los láseres utilizados por las máquinas de soldar tienen longitudes de onda muy grandes, por lo que no existe peligro de radiación procedente de ondas de luz de longitud de onda corta, como los rayos ultravioleta.
Se producirán muchos gases durante el proceso de soldadura, pero la mayoría de ellos son gases inertes, que no son tóxicos. Sin embargo, depende de los diferentes materiales de soldadura. Es mejor tomar medidas de protección para reducir el gas. inhalación.
El láser emitido por la máquina de soldar casi no tiene riesgos de radiación, pero habrá radiación ionizante y radiación estimulada durante el proceso de soldadura. Es mejor mantenerse alejado del lugar de soldadura durante el proceso de soldadura. Este tipo de radiación inducida es de onda corta y tiene un gran impacto en los ojos y el cuerpo. Es mejor mantenerse alejado de las uniones soldadas. Cuando se trabaja a corta distancia, se deben tomar todas las medidas de protección posibles, como el uso de equipo de protección respiratoria, ropa de protección radiológica y gafas protectoras. Ventajas y desventajas de la soldadura láser 3
Ventajas
1. El rayo láser enfocado tiene una alta densidad de potencia y una velocidad de calentamiento rápida, y puede lograr una soldadura de penetración profunda y una soldadura de alta velocidad. Debido al pequeño rango de calentamiento del láser, bajo las mismas condiciones de potencia y espesor de soldadura, la velocidad de soldadura es rápida, la zona afectada por el calor es pequeña y la tensión y deformación de la soldadura son pequeñas.
2. El láser puede emitir y transmitir, y puede propagarse a una distancia considerable en el espacio con muy poca atenuación. Puede usarse para soldar a largas distancias o en algunas partes inaccesibles el láser puede doblarse y transmitirse; Métodos ópticos como fibras ópticas y prismas, deflexión y enfoque, especialmente adecuados para micropiezas, piezas inaccesibles o soldadura a larga distancia.
3. Un láser se puede utilizar para múltiples estaciones de trabajo para realizar diferentes tareas. Se puede utilizar para soldar, cortar, alear y tratar térmicamente.
4. El láser tiene poca pérdida en la atmósfera y puede atravesar objetos transparentes como el vidrio. Es adecuado para soldar materiales altamente tóxicos como aleaciones en recipientes sellados hechos de vidrio y no se ve afectado por el láser electromagnético. campos y no hay protección contra rayos X y no se requiere protección de vacío.
5. Puede soldar materiales que son difíciles de soldar con métodos de soldadura ordinarios, como metales de alto punto de fusión, etc. Incluso se puede utilizar para soldar materiales no metálicos, como cerámica y vidrio orgánico. : no se requiere tratamiento térmico después de la soldadura y es adecuado para algunas soldaduras de materiales sensibles al aporte de calor.
Desventajas
1. Problema de blindaje del plasma. Durante la soldadura láser, cuando el material base se calienta, se funde y se vaporiza para formar un orificio de penetración profunda, el orificio se llena con vapor metálico y el gas metálico interactúa con el láser para formar una nube de plasma. Las nubes de plasma son altamente absorbentes y reflectantes, lo que reduce la tasa de absorción de los láseres por parte de materiales metálicos y reduce la utilización de energía de los láseres. Además, cuando la nube de plasma es fuerte, puede producir un efecto de lente negativo en el láser, afectando gravemente el efecto de enfoque del rayo láser.
2. Puenteo deficiente y requisitos de alta precisión para la sujeción de soldadura. El diámetro del punto láser es muy pequeño, el área de acción del calor es pequeña y la capacidad de formación de puentes es muy pobre. Requiere una gran planitud y precisión en la alineación de la junta soldada. Cuando se utiliza soldadura láser, el ancho del espacio de la soldadura no puede ser superior a 0,2 mm; de lo contrario, el láser penetrará demasiado a través del espacio y la pérdida de energía será grande. Al mismo tiempo, cuando la planitud de ambos lados de la junta es demasiado pobre, se producirá una desalineación de la soldadura, lo que afectará gravemente la calidad de la soldadura.
Por un lado, esto plantea altos requisitos para la preparación de uniones láser. Por otro lado, requiere una sujeción precisa y altos requisitos técnicos para la sujeción, lo que aumenta los requisitos del proceso y los costes de soldadura. La dificultad técnica en la aplicabilidad industrial es relativamente alta.
3. La dureza de la soldadura es alta y la tendencia a soldar grietas en caliente es alta. Durante la soldadura láser, la densidad de potencia es muy alta, el área de acción del calor es pequeña y la entrada de calor es pequeña, por lo que el área de soldadura producirá temperaturas máximas y gradientes de temperatura muy altos, y el metal fundido en la soldadura se solidificará y encogerá. rápidamente, lo que tendrá dos efectos: primero, la dureza de la soldadura es muy alta, a veces puede ser mucho mayor que la del metal base, lo que tiene una aplicación limitada en industrias especiales como la construcción naval; segundo, para algunas piezas metálicas, especialmente; Metales con alto estrés mecánico después de un procesamiento profundo. La pieza de trabajo tiene una alta tendencia al agrietamiento térmico después de la soldadura.