Что такое волоконно-лазерная сварка?

Волоконная лазерная сварка меняет подход к сварке металлов на заводах. Многие предприятия сталкиваются с низкой скоростью, низкой точностью и неровностями швов. Волоконная лазерная сварка решает эти проблемы, используя сфокусированный мощный луч для быстрого создания чистых и прочных соединений.

Волоконная лазерная сварка использует концентрированный луч, проходящий через оптоволокно, для точного и быстрого сплавления металлов. Она минимизирует зоны термического воздействия, обеспечивает стабильные результаты и хорошо работает с автоматизированными системами.

Многие производители сейчас заменяют традиционные сварочные системы волоконными лазерами. Этот сдвиг связан не только с технологиями, но и с повышением скорости, прочности и снижением затрат. Давайте разберём основные вопросы, которые я часто слышу от клиентов Kirin Laser.

Волоконно-лазерный сварочный аппарат в действии
Волоконно-лазерная сварка крупным планом

Прочна ли сварка волоконным лазером?

Сварка волоконным лазером обеспечивает прочность, зачастую превосходящую прочность традиционных методов. Многие компании до сих пор сомневаются в этом, поскольку привыкли к традиционным аппаратам MIG или TIG. На самом деле, сварка волоконным лазером создаёт глубокие и узкие швы с минимальными деформациями.

Да, волоконно-лазерная сварка очень прочна. Она обеспечивает глубокое проплавление, чистое сплавление и надёжные соединения. При правильной настройке прочность сварного шва может быть равна или превосходить прочность традиционной сварки, даже на тонких или сложных деталях.

Почему сварка волоконным лазером обеспечивает прочные соединения

1. Глубокое проникновение

Волоконные лазеры1 Концентрируют мощность в очень маленькой точке. Это позволяет им глубоко проникать в металл, даже в такие материалы, как нержавеющая сталь или алюминий.

2. Низкие зоны термического влияния

Поскольку энергия фокусируется, окружающий материал подвергается меньшему воздействию. Это означает меньшую деформацию и остаточные напряжения, что сохраняет прочность соединения.

3. Постоянная подача энергии

Луч стабилен и равномерен. Это позволяет избежать колебаний, которые могут ослабить сварной шов при использовании традиционных методов.

Характеристика Волоконно-лазерная сварка Обычная сварка
Глубина проникновения Высокий, точный Средняя
Зона термического влияния Очень маленький Большой
Искажение Минимальные Общий
Постоянство прочности Очень последовательный Технология

Я ясно увидел эту разницу, когда в одном цехе возникли проблемы с неровными сварными швами на тонких алюминиевых конструкциях. После того, как мы установили Сварочный аппарат Kirin Laser2Они добились повторяемости соединений без брызг. Время на повторную обработку сократилось на 70%. Оператор был в восторге: больше никаких браков, только ровные и прочные сварные швы.

испытание прочности сварного соединения волоконным лазером
Испытание на растяжение при сварке волоконным лазером

В чем разница между волоконным лазером и обычным лазером?

Многие используют термин «лазер» в широком смысле, но волоконный лазер и другие типы лазеров (например, CO₂ или Nd:YAG) имеют существенные различия. Эти различия влияют на производительность, стоимость и обслуживание.

Основное отличие заключается в формировании и доставке луча. Волоконные лазеры используют оптоволокно для создания высокосфокусированного и стабильного луча. Это обеспечивает более высокую эффективность, меньшие затраты на обслуживание и более высокую точность по сравнению с обычными лазерами, такими как CO₂.

Устранение различий

1. Доставка луча

Волоконные лазеры3 Направьте луч через оптоволокно. CO₂-лазеры используют зеркала. Это делает волоконные системы более компактными и менее чувствительными к проблемам юстировки.

2. КПД

Волоконные лазеры более эффективно преобразуют электрическую энергию в свет. Они меньше теряют энергии в виде тепла, что означает снижение эксплуатационных расходов.

3. Техническое обслуживание

Системы CO₂ требуют чистки зеркал, заправки газом и частой регулировки. Оптоволоконные системы практически не требуют обслуживания.

4. Приложения

Волоконные лазеры отлично подходят для обработки металла, особенно тонких листов или высокоскоростной сварки. CO₂ лазеры4 лучше подходят для резки неметаллических материалов, таких как дерево или пластик.

Аспект волоконный лазер CO₂ / Обычный лазер
Доставка луча Волоконная оптика Зеркала
Эффективность Очень высоко Низкая
Обслуживание Очень низкий Высокий
Идеальный материал Драгоценные металлы Неметаллы, некоторые металлы
Чувствительность выравнивания Низкий Высокий

Компания Kirin Laser полностью перешла на волоконную лазерную технологию много лет назад. Наши станки поставляются готовыми к работе с минимальной настройкой. Клиентам это нравится, потому что им не нужно беспокоиться о зеркалах и выравнивании. Это экономит время и сокращает простои производства.

диаграмма волоконного и CO2-лазера
Диаграмма волоконного и CO2-лазера

Может ли лазерный сварщик сваривать сталь?

Многие покупатели задаются вопросом, подходят ли лазерные сварочные аппараты только для деликатных или тонких материалов. Они опасаются, что они не справятся с конструкционными металлами, такими как сталь.

Да, волоконные лазерные сварочные аппараты могут сваривать сталь. Они хорошо работают с нержавеющей, мягкой, углеродистой и даже оцинкованной сталью, обеспечивая глубокое проплавление и чистые сварные швы.

Как волоконные лазеры обрабатывают сталь

1. Сила и сосредоточенность

Современные сварочные аппараты с волоконным лазером обеспечивают достаточную мощность для сваривать толстые стальные пластины5. Благодаря узкой фокусировке луча они создают узкие, глубокие сварные швы, которые одновременно прочны и чисты.

2. Совместимость материалов

Волоконные лазеры позволяют сваривать многие виды стали без присадочного материала, включая нержавеющую и оцинкованную сталь, широко применяемую в автомобильной промышленности и других отраслях.

3. скорость

По сравнению с традиционной сваркой волоконные лазеры позволяют выполнить ту же сварку стали быстрее, требуя меньше постобработки.

Тип стали Возможность сварки волоконным лазером Заметки
Нержавеющая сталь Прекрасно Чистые, крепкие суставы
Мягкая сталь Прекрасно Высокая скорость сварки
Углеродистая сталь Прекрасно Возможно глубокое проникновение
Оцинкованная сталь Хорошо Необходима правильная вентиляция.

У нас есть клиенты в строительном и автомобильном секторах, которые перешли на волоконные лазерные сварщики6 для обработки стальных деталей. Они оценили сокращение времени на последующую шлифовку и полировку, что сэкономило время и трудозатраты.

лазерная сварка стального листа
Лазерная сварка стального листа

Нужна ли проволока для лазерной сварки?

Это один из самых частых вопросов, которые я слышу во время демонстраций продукции. Люди привыкли к сварке MIG или TIG, когда проволока подается в сварочную ванну.

Нет, для лазерной сварки проволока обычно не требуется. Часто используется автогенная сварка, при которой кромки соединяются непосредственно лазерным лучом. Но в некоторых случаях проволока может добавляться для заполнения зазоров или использования специальных сплавов.

Когда провод нужен, а когда не нужен

1. Автогенная сварка

Лучшее сварка волоконным лазером7 являются автогенными. Сфокусированный луч расплавляет края, которые затем соединяются. Это чистый, быстрый процесс, не требующий наполнителя.

2. Подача проволоки для особых случаев

При наличии зазора или особых требований к сплаву можно добавить механизм подачи проволоки. Это обеспечивает большую гибкость, но не является обязательным для большинства работ.

3. Совместимость с автоматизацией

Беспроводная сварка упрощает интеграцию робототехники. Она сокращает количество движущихся частей и вероятность ошибок на автоматизированных линиях.

Способ доставки Нужен провод Типичный вариант использования
Автогенная лазерная сварка8 Нет Точные соединения, тонкие материалы
Лазерная сварка с подачей проволоки По желанию Заполнение зазоров, применение специальных сплавов

В Kirin Laser мы проектируем наши аппараты с поддержкой обоих режимов. Большинство клиентов начинают с автогенной сварки, поскольку она проще и чище. Позже, если процессу потребуется проволока, можно легко интегрировать механизм подачи проволоки.

лазерная сварка без проволоки
Лазерная сварка без проволоки

Нужен ли газ волоконному лазеру?

Многие традиционные сварочные системы используют защитный газ для защиты расплавленной ванны от окисления. Часто возникает вопрос, работают ли волоконные лазеры по тому же принципу.

Да, при сварке волоконным лазером обычно используется защитный газ, но его количество невелико. Газ защищает сварной шов от окисления и улучшает качество. В зависимости от материала обычно используются аргон, азот или их смесь.

Роль газа в сварке волоконным лазером

1. Защита сварочной ванны

Газ предотвращает реакцию горячего металла с кислородом, что позволяет избежать таких дефектов, как пористость или изменение цвета.

2. Контроль разбрызгивания

Поток газа помогает отталкивать частицы расплавленного металла, что обеспечивает получение более чистых сварных швов.

3. Охлаждение линзы и поверхности

Некоторые установки также используют газ9 чтобы сохранить оптику чистой и слегка охладить заготовку.

Тип газа Общего пользования Польза
аргон10 Большинство материалов Стабильная защита, чистое покрытие
Азот Нержавеющая сталь, алюминий Экономичен, предотвращает окисление
гелий Специальные сплавы, толстые пластины Высокая теплопроводность

Наши машины в Kirin Laser оснащены встроенными газовыми соединениями и системами управления потоком. Это обеспечивает стабильное качество без сложной настройки. Клиентам нравится низкий расход газа, что позволяет контролировать эксплуатационные расходы.

защитный газ при лазерной сварке
Сопло защитного газа при лазерной сварке

Заключение

Волоконно-лазерная сварка11 Сочетает в себе скорость, точность и мощность. Он обеспечивает стабильные результаты при меньшем нагреве и минимальном обслуживании. Он может сваривать сталь, часто не требует использования проволоки и использует небольшое количество защитного газа для поддержания высокого качества. В Kirin Laser мы видим, как всё больше компаний заменяют старые сварочные аппараты волоконными лазерными системами, стремясь к чистым, прочным соединениям и эффективному производству. Это изменение — не просто тенденция, это более интеллектуальный способ сварки.


  1. Узнайте, как волоконные лазеры улучшают сварку, обеспечивая глубокое проплавление, минимальные искажения и постоянную прочность, что приводит к получению эффективных и надежных соединений. 

  2. Узнайте, как сварочный аппарат Kirin Laser может повысить точность сварки, сократить объем доработки и улучшить прочность соединения, на примере реальных пользователей. 

  3. Изучите эту ссылку, чтобы понять, почему волоконные лазеры предпочтительны с точки зрения эффективности и обслуживания в различных областях применения. 

  4. Откройте для себя разнообразные области применения CO₂-лазеров, особенно при резке неметаллических материалов, которые могут расширить ваши производственные возможности. 

  5. Узнайте больше о методах и преимуществах использования волоконных лазеров для сварки толстых стальных листов. 

  6. Перейдите по этой ссылке, чтобы узнать, как сварочные аппараты с волоконным лазером повышают эффективность и качество сварки стали. 

  7. Узнайте, как сварка волоконным лазером повышает точность и эффективность производства, предлагая чистые и быстрые решения без необходимости использования присадочных материалов. 

  8. Узнайте, почему автогенная лазерная сварка предпочтительна для прецизионных соединений и тонких материалов, обеспечивая простоту и чистоту сварочных процессов. 

  9. Узнайте, как газ повышает качество сварки, предотвращая дефекты, контролируя разбрызгивание и охлаждение, обеспечивая эффективность и экономичность работ. 

  10. Узнайте, как аргоновый газ повышает качество сварки, обеспечивая надежную защиту и чистоту поверхности, что крайне важно для получения сварных швов без дефектов. 

  11. Найдите лучший лазерный сварочный аппарат и решения для лазерной сварки от Kirin Laser, перейдя по этой ссылке, чтобы получить все необходимое для вашего бизнеса.  

Свяжитесь с нами

Получите бесплатный расчет и сэкономьте свои деньги!

имидж эксперта в блоге

Марк в Kirin Laser

Привет! Я автор этого поста. За более чем 16 лет работы в области лазерного оборудования мы оказали поддержку предприятиям в 28 странах, сотрудничая с более чем 280 клиентами для предоставления индивидуальных лазерных решений. Свяжитесь с нами, чтобы получить бесплатное предложение и узнать, как наши индивидуальные и экономически эффективные решения могут улучшить ваш бизнес. 

Запросить бесплатную рассылку

Отправьте нам сообщение, если у вас есть какие-либо вопросы или запросите цитату. Мы вернемся к вам как можно скорее!