Modern sanayi üretim fırınlarında,lazer kaynak ve ark kaynak...birbirinden farklı kenarları olan iki keskin alet gibi, metal bağlantılara olan büyük talebi birlikte destekler.Ancak uygulama alanları bazen üst üste gelir., aynı zamanda temel özelliklerde belirgin farklılıklar oluştururlar.Bu iki büyük teknoloji arasındaki temel farklılıkların iyi bir şekilde anlaşılması, mühendislik uygulamasında hassas seçime ve verimliliğin en üst düzeye çıkarılmasına ulaşmanın temel taşıdır..
I. Enerji Kaynakları: Ionize Eğimlere Işık Kuantasından
Lazer kaynak: Lazer kaynak, ısı kaynağı olarak yüksek enerji yoğunluğuna sahip bir lazer ışını kullanan verimli ve hassas bir kaynak yöntemidir.Lazer kaynak, lazer malzeme işleme teknolojisinin önemli uygulamalarından biridir. Lazer kaynak, sürekli veya patlama lazer ışınları kullanarak elde edilebilir. Lazer kaynakının ilkeleri ısı iletkenliği kaynak ve lazer derin nüfuz kaynaklarına ayrılabilir.
Isı iletkenlik tipi lazer kaynakının prensibi şöyledir: Lazer radyasyonu işlenecek yüzeyi ısıtır ve yüzey ısısı ısı iletkenliği yoluyla içe yayılır.Genişliği gibi lazer parametrelerini kontrol ederek, enerji, en yüksek güç ve lazer darbelerinin tekrarlanma sıklığı, iş parçası belirli bir erimiş havuz oluşturmak için eridilir.
(1) Güç yoğunluğu, lazer işleminde en önemli parametrelerden biridir.yüzey katmanı bir mikrosaniyelik zaman aralığında kaynama noktasına kadar ısıtılabilirBu nedenle, yüksek güç yoğunluğu, sondaj, kesme ve oyma gibi malzeme çıkarma işlemi için faydalıdır.Yüzey katmanının sıcaklığı kaynama noktasına ulaşması birkaç milisaniye sürer.Yüzey katmanı buharlaşmadan önce, alt katman erime noktasına ulaşır, bu da iyi bir füzyon kaynak oluşturmaya elverişlidir.
(2) Lazer darbelerinin dalga şekli. Lazer kaynaklarında, özellikle ince levha kaynaklarında, lazer darbelerinin dalga şekli önemli bir konudur.Yüksek yoğunluklu bir lazer ışını bir malzemenin yüzeyine yönlendirildiğinde, 60 ila 98% lazer enerjisinin metal yüzeyinde yansıtılacağı ve kaybedileceği ve yansıtıcılığın yüzey sıcaklığına göre değişeceği belirtilmiştir.Metallerin yansıtıcılığı büyük ölçüde değişir.
(3) Lazer darbe genişliği. Darbe genişliği, darbelerli lazer kaynakında önemli parametrelerden biridir.aynı zamanda işleme ekipmanlarının maliyetini ve hacmini belirleyen bir anahtar parametre.
(4) Kaynak hızı. Kaynak hızı, birim zaman başına girilen ısı miktarını etkiler. Kaynak hızı çok yavaşsa, ısı girişi çok büyük olur ve iş parçasının yanmasına neden olur.Eğer kaynak hızı çok hızlısa, ısı girişi çok küçük olacaktır, sonuç olarak iş parçasına nüfuz edilmeyecektir.
Yay kaynak: Enerjisi, elektrot (elektrot veya tel) ve iş parçası arasındaki sürekli boşaltma ile oluşan yaydan gelir.Elektrik yayı tarafından üretilen yüksek sıcaklık (genellikle 5000 ° C'nin üzerinde), elektrodun ve temel metalin aynı anda erimiş bir havuz oluşturmasına neden olurElektrot türüne ve koruma yöntemine bağlı olarak, daha sonra birden fazla yaklaşıma sınıflandırılır:
Gaz metal ark kaynak (MIG/MAG): Elektrot olarak kaynak telini sürekli besle ve aynı anda hareketsiz veya aktif koruyucu gaz (argon, CO2 veya karışımları) püskürt.
Tungsten inert gaz kaynak (TIG): Ateş karşıtı bir tungsten elektrotu kullanır ve inert gaz (özellikle argon) ile korunur. Doldurucu tel eklenebilir veya eklenemez,ve temel malzeme yayın ısısı ile erir.
Kalkanlı metal ark kaynak (SMAW): Kaplı elektrot elektrik yayının ısısı altında erir ve kaplama, erimiş havuzu kaplamak için koruyucu gaz ve çöplük üretir.
Denizaltı yay kaynak (SAW): Kaynak tel ve granüler akış aynı anda yay bölgesine aktarılır.ve akış erimiş havuzu kaplayan çöplük oluşturmak için erir.
Temel Performans Boyutlarının Derinlemesine Analizi
Lazer kaynak: Önemli avantajlar: Enerji yüksek derecede yoğunlaşmıştır, ısı girişi son derece düşüktür ve ısı etkilenen bölge çok dardır.Bu önemli ölçüde kaynak deformasyon ve kalıntı gerginliği azaltır, özellikle ince levhalar, hassas parçalar ve monte edilmiş bileşenler için uygundur ve daha sonra sıkıcı düzeltme işlemlerini etkili bir şekilde önler.
Yay kaynak: Sıcaklık girişi nispeten yüksektir ve yaygın olarak dağıtılmıştır ve ısıdan etkilenen bölge önemli ölçüde daha geniştir.Özellikle ince levha kaynaklarında, özellikle dikkatli alet tasarımı ve kaynak dizisi planlaması gerektiren yerler.
Kaynak hızı ve verimliliği
Lazer kaynak: Önemli avantajları vardır. Çok yüksek bir enerji yoğunluğuna ve çoğu yay kaynak yönteminden çok daha yüksek bir kaynak hızına sahiptir.Yüksek hızlı otomatik üretim hatlarındaki avantajları yenilmez.
Yay kaynak: Hız nispeten yavaştır. Denizaltı yay kaynak veya yüksek hızlı MIG kaynak nispeten yüksek hızlara ulaşabilse de, genellikle lazer kaynakından daha düşüktür.Verimliliği yayın fiziksel özellikleri ve damla geçiş süreci ile sınırlıdır.
Penetrasyon kapasitesi ve kaynak oluşumu:
Lazer kaynak: Avantajlar (özellikle derin nüfuz kaynak). Anahtar deliği etkisi, büyük derinlik-genişlik oranına sahip kaynaklar elde etmede iyi bir şekilde kullanılır.ve tek bir geçişle kalın levhalara girebilir.Kaynak dikişleri genellikle dar ve derin, pürüzsüz ve güzel bir yüzeye sahiptir.
Yay kaynak: Penetrasyon kapasitesi nispeten sınırlıdır ve derinlik-genişlik oranı küçüktür. Kalın plakaların kaynaklanması genellikle çok katmanlı ve çok geçişli kaynak için eğrilik gerektirir.Kaynak dikişinin genişliği genellikle lazer kaynakından daha büyüktür, ve oluşum spesifik işlem parametrelerine ve kaynakçının becerilerine bağlıdır.
Malzeme uyumluluk ve kalınlık aralığı:
Lazer kaynak
Avantajlı malzemeler: Karbon çelik, paslanmaz çelik, alüminyum alaşımı ve titanyum alaşımı gibi yaygın metaller uygulanabilir.Özel dalga boyları (yeşil ışık), mavi ışık) veya daha yüksek güç yansımasını aşmak için gereklidir.
Kalınlık aralığı: İnce levhalar ve orta levhalarda ustadır. Yüksek güçlü lazerler (10.000 watt lif lazerleri gibi) daha kalın malzemeleri (> 10 mm) de kaynaklayabilir, ancak ekipman maliyeti yükseliyor.Farklı metal kaynakları (cel-alüminyum gibi) büyük potansiyele sahiptir, ama çok hassas bir kontrol gerektiriyor.
Yay kaynak
Avantajları: Çok çeşitli malzemelere uygulanabilir ve neredeyse tüm kaynaklanabilir metalleri kapsar (çelik, paslanmaz çelik, alüminyum, bakır, nikel bazlı alaşımlar, dökme demir vb.).Yüksek yansıtıcı malzemeler için özel zorluklar yoktur.
Kalınlık aralığı: Çok geniş uyarlanabilirlik. It can handle everything from ultra-thin foils (requiring special technologies such as micro-beam TIG/Plasma) to giant structures hundreds of millimeters thick (such as submerged arc welding for shipbuilding and electroslag welding of thick plates), ve kalın ve büyük parçaları kaynak için ana güçtür.
Lazer kaynak, yüksek hız, düşük ısı girişi, yüksek hassasiyet ve büyük boyut oranı özellikleriyle, hassas üretim ve verimli otomasyon alanlarında öne çıktı.Yay kaynak, geniş malzeme uyarlanabilirliği, güçlü kalın plaka kapasitesi, düşük ekipman maliyeti ve esnek işletim avantajlarıyla ağır sanayi ve saha inşaatında derin bir temele sahiptir.İkisi de endüstriyel imalatın büyük taslağında güçlü yanlarını kullanıyor ve bağlantı teknolojilerinin sınırlarının sürekli genişlemesini birlikte yönlendiriyorlar.Bir mühendisin bilgeliği, belirli uygulama senaryolarının temel taleplerini algılamada ve maliyet, verimlilik ve kalite üçgeninde en uygun denge noktasını bulmada yatar.metallerin bağlanmasını sağlam ve güvenilir hale getirmek, aynı zamanda verimli ve ekonomik.