Nel mondo preciso disaldatura a laserTuttavia, senza un coordinamento preciso e la protezione di gas adeguati, la qualità della saldatura sarà notevolmente ridotta o addirittura compromessa.Questi gas apparentemente semplici svolgono in realtà ruoli cruciali.:
Protezione dell'isolamento: alle alte temperature nella piscina fusa, isola l'aria, impedendo efficacemente l'ossidazione e la nitrurazione del metallo, evitando la fragilità, la porosità e le inclusioni della saldatura.
Suppressore del plasma: la densa nube di plasma generata dalla saldatura ad alta potenza disperderà e assorberà l'energia laser.garantire che l'energia laser possa raggiungere il pezzo di lavoro in modo efficiente.
Scudo di protezione ottica: respinge i fumi e gli schizzi di saldatura, protegge le costose lenti da contaminazione e danni, prolunga la vita dell'apparecchio e mantiene la qualità del fascio.
Stabilizzatore della vasca fusa: un adeguato flusso d'aria può stabilizzare il flusso della vasca fusa e migliorare la formazione della saldatura (come ridurre il sottotaglio e la gobba).
Assistente di raffreddamento: (gas ausiliario) raffredda la zona colpita dal calore e protegge il supporto dell'obiettivo.
Spiegazione dettagliata dei tipi di gas di base
La saldatura al laser utilizza principalmente due tipi di gas, e le loro funzioni e criteri di selezione sono diversi:
I. Gas protettivo: "scudo" diretto della vasca fusa
Argon (Ar): L'energia di ionizzazione di Ar è relativamente più bassa.che non favorisce il controllo della formazione di nuvole di plasma e avrà un certo impatto sul tasso di utilizzo effettivo del laserTuttavia, l'attività dell'Ar è molto bassa ed è difficile sottoporsi a reazioni chimiche con metalli comuni.la densità di Ar è relativamente elevata, che favorisce l'affondamento sopra la piscina di saldatura.
L'energia di ionizzazione di N2 è moderata, superiore a quella di Ar e inferiore a quella di He.che può ridurre efficacemente la formazione di nuvole di plasma e quindi aumentare il tasso di utilizzo effettivo del laserL'azoto può subire reazioni chimiche con leghe di alluminio e acciai al carbonio a determinate temperature, generando nitruri che aumentano la fragilità della cucitura di saldatura.ridurre la sua durezza, e hanno un effetto negativo significativo sulle proprietà meccaniche del giunto di saldatura. Pertanto, non è raccomandato l'uso di azoto per proteggere le cuciture di saldatura di leghe di alluminio e acciai al carbonio.I nitruri prodotti dalla reazione chimica tra azoto e acciaio inossidabile possono aumentare la resistenza del giunto di saldatura, il che favorisce il miglioramento delle proprietà meccaniche della saldatura.Pertanto,, l'azoto può essere utilizzato come gas protettivo durante la saldatura dell'acciaio inossidabile.
Elio He: ha la più alta energia di ionizzazione e un grado di ionizzazione molto basso sotto l'azione del laser, che può controllare efficacemente la formazione di nuvole di plasma.Il laser può agire bene sui metalliLa sua attività è molto bassa e praticamente non subisce reazioni chimiche con i metalli, rendendolo un eccellente gas protettivo per le cuciture di saldatura.e questo gas non è generalmente utilizzato nei prodotti di produzione su larga scalaÈ generalmente utilizzato nella ricerca scientifica o per prodotti con un valore aggiunto molto elevato.
Gas ausiliario: "Guardiano invisibile" dell'apparecchiatura
Il gas ausiliario viene espulso da un ugello indipendente, che protegge principalmente il sistema ottico:
Funzione
Rimuovere con forza il fumo e gli schizzi di metallo generati durante la saldatura per evitare che si depositano e contaminino le lenti protettive.
raffreddare il supporto dell'obiettivo e la zona circostante.
Gas comuni: l'aria compressa secca e pulita è la più economica e comunemente utilizzata.
Punti chiave: la direzione, la portata e la pressione del flusso d'aria devono essere accuratamente impostate,garantire una pulizia efficace senza interferire con il flusso d'aria principale protettivo e la stabilità della vasca fusa.
Come scegliere il gas più adatto?
Materiale saldato
Acciaio inossidabile, titanio, alluminio: si preferisce il gas argonico (antiossidazione).
Rame e leghe ad alta conduttività termica: spesso si sceglie il gas elio o il gas a miscela di elio.
Acciaio al carbonio: possono essere utilizzate miscele di argon e elio-argon, ma si deve evitare l'azoto puro.
Acciaio inossidabile austenitico specifico: può essere testato con azoto.
Requisiti di saldatura
Per la saldatura a penetrazione profonda e ad alta potenza, il gas elio o il gas a miscela di elio è la scelta preferita.
Alti requisiti di qualità superficiale: gli gas elio e argon funzionano generalmente meglio.
Requisito di antiossidazione estremamente elevato: gas argon.
Considerazione dei costi: l'elio è costoso e, a condizione di soddisfare i requisiti del processo, si può prendere in considerazione l'argon, l'azoto o un gas misto (che riduce la percentuale di elio).
Potenza laser e velocità di saldatura: la saldatura ad alta potenza e ad alta velocità si basa maggiormente sull'elio per sopprimere il plasma.
Forma delle giunzioni e accessibilità degli ugelli: le giunzioni complesse o gli spazi ristretti possono influenzare l'effetto di protezione del gas.
Parametri di trasporto del gas
Ritmo di flusso: se è troppo basso, la protezione sarà insufficiente; se è troppo elevato, può disturbare la vasca di fusione, i gas di scarico e aumentare i costi.
Tipo e altezza dell'ugello: influiscono direttamente sulla copertura del gas e sull'effetto di protezione.
Modalità di alimentazione dell'aria: selezione dell'alimentazione dell'aria coassiale/laterale.
Il gas non è affatto un supporto per la saldatura laser, ma un elemento fondamentale che garantisce una produzione di alta qualità, elevata efficienza e elevata stabilità.