Laserslassen heeft in verschillende industrieën veel aandacht gekregen vanwege de precisie, efficiëntie en veelzijdigheid. Het is een proces waarbij een gerichte laserstraal wordt gebruikt om materialen te smelten en ze samen te voegen. Deze lastechniek wordt vaak gebruikt in de productie van automotive, ruimtevaart, medische en elektronica, onder andere. Zoals elke technologische vooruitgang, roept het echter de vraag op: werkt laserslassen echt?

In dit artikel zullen we onderzoeken hoe laserslassen, de voor- en nadelen ervan, de soorten lasers die worden gebruikt, en enkele van de gemeenschappelijke machines onderzoeken die bij het proces betrokken zijn. Bovendien zullen we duiken in enkele van de gemeenschappelijke toepassingen en of deze technologie echt levensvatbaar is voor industrieën die willen innoveren.

Wat is laserslassen en hoe werkt het?

Laserslassen is een zeer nauwkeurige lasproces dat een geconcentreerde laserstraal gebruikt om materialen samen te smelten en te smelten. De laser biedt een gerichte energiebron die metalen en kunststoffen kan smelten om sterke, duurzame bindingen te creëren met minimale warmte -input, wat het risico op vervorming vermindert.

Algemene informatie

Laserdasmachines gebruiken gefocust laserlicht om intense warmte in een klein gebied te genereren. Deze gerichte warmte smelt het materiaal, typisch metalen, en creëert een gesmolten pool, die vervolgens stolt en bindt met het aangrenzende materiaal, waardoor een gelast gewricht wordt gevormd. De laserstraal wordt meestal gericht door vezeloptiek, lenzen of spiegels, waardoor een zeer precieze controle van de laslocatie mogelijk is.

Een van de belangrijkste voordelen van laserslassen is het vermogen om sterk gelokaliseerde lassen te creëren met minimale door warmte getroffen zones. Dit betekent dat de omringende materialen minder thermische vervorming ervaren, wat een cruciale factor is bij het handhaven van de integriteit van gevoelige componenten. Laserslassen kan ook worden uitgevoerd op dunne materialen en ingewikkelde ontwerpen, waardoor het ideaal is voor industrieën waar precisie van het grootste belang is.

Geleiding versus sleutelgatlassen

Laserslassen wordt meestal onderverdeeld in twee hoofdtypen: geleidingslassen en sleutelgatlassen.

• Geleidingslassen : bij deze methode verwarmt de laserstraal het oppervlak van de werkstukken, die vervolgens warmte in het materiaal geleidt, het smelt en de laspool vormt. Dit type lassen is geschikt voor dunne materialen en veroorzaakt minder snel vervorming.

• Sleutelgatlassen : sleutelgatlassen wordt gebruikt voor dikkere materialen en de laser creëert een sleutelgatvormige holte in het materiaal. Hierdoor kan de laser dieper in het materiaal doordringen, waardoor een sterkere las ontstaat. Het gesmolten metaal vormt zich rond het sleutelgat en stolt om de las te vormen.

Lassen van ongelijksoortige metalen

Laserslassen heeft de unieke mogelijkheid om deel te nemen aan ongelijksoortige metalen, iets dat moeilijk te bereiken is met traditionele lasmethoden. Dit komt omdat de laser precies kan worden gecontroleerd, waardoor een verscheidenheid aan metalen samen kan worden gefuseerd zonder de kwaliteit van de las in gevaar te brengen. Laserslassen kan bijvoorbeeld worden gebruikt om aluminium aan staal of titanium samen te voegen aan roestvrij staal, die metalen zijn die traditioneel speciale lasprocessen vereisen.

Deze veelzijdigheid maakt laserslassen ideaal voor industrieën die de combinatie van verschillende materialen in een enkele assemblage vereisen. Het is echter belangrijk op te merken dat sommige metalen extra parameters nodig hebben om een ​​sterke binding te garanderen, zoals verschillende laserpowers of afschermingsgassen.

Verstelbare ringmodi

Laserdasmachines kunnen de focus en intensiteit van de balk aanpassen, die wordt aangeduid als instelbare ringmodi. Deze modi zorgen voor precieze controle over de grootte en vorm van de laskralen, waardoor gebruikers het proces kunnen aanpassen, afhankelijk van het gelaste materiaal en het gewenste resultaat. In veel gevallen wordt de laserstraal aangepast om specifieke patronen te vormen, zoals spotlassen, naadlassen of kontlassen, waardoor de veelzijdigheid van het lasproces verder wordt verbeterd.

Wanneer werd laserslassen uitgevonden?

Laserslassen is een relatief recente technologische vooruitgang op het gebied van productie. Het volgt zijn oorsprong terug in de vroege jaren zestig toen lasers voor het eerst werden ontwikkeld. Het concept van laserslassen werd in 1965 geïntroduceerd door Dr. William M. Steen, die algemeen wordt beschouwd als een van de pioniers van lasermateriaalverwerking.

Het eerste succesvolle gebruik van laserslassen was in de ruimtevaartindustrie, waar precisie en nauwkeurigheid van cruciaal belang waren voor het creëren van lichtgewicht, sterke materialen die zware omstandigheden konden weerstaan. In de volgende decennia is de technologie geleidelijk geëvolueerd en begon laserslassen te worden gebruikt in verschillende andere industrieën, waaronder automotive, elektronica en medische hulpmiddelen.

Met de vooruitgang van lasertechnologie en de ontwikkeling van meer geavanceerde machines is laserlassen een steeds levensvatere en kosteneffectieve oplossing voor massaproductie geworden, vooral in toepassingen die een hoge precisie vereisen.

Welke soorten lasers kunnen lassen?

Niet alle lasers zijn geschikt voor het lassen, en verschillende soorten lasers worden gebruikt, afhankelijk van het materiaal en het gewenste resultaat. De meest voorkomende soorten lasers die worden gebruikt voor het lassen zijn:

• CO2 -lasers : koolstofdioxide -lasers zijn een van de meest gebruikte soorten lasers in lastoepassingen. Ze zijn zeer efficiënt en kunnen werken aan verschillende materialen, waaronder metalen en kunststoffen. CO2 -lasers zijn ideaal voor zowel geleiding- als sleutelgatlasprocessen.

• Vezellazers : Vezellazers staan ​​bekend om hun hoge bundelkwaliteit en efficiëntie. Ze worden vaak gebruikt in toepassingen waar precisie essentieel is, zoals in de industrieën van elektronica en medische hulpmiddelen. Vezelasers kunnen metalen met hoge reflectiviteit lassen, zoals aluminium, wat moeilijk kan zijn voor andere lasers om te hanteren.

• YAG-lasers : YAG (Yttrium aluminium granaat) lasers zijn lasers met een vaste toestand die een hoge energiedichtheid en uitstekende straalkwaliteit bieden. Ze worden vaak gebruikt voor het lassen van zeer nauwkeurige componenten in de automobiel-, ruimtevaart- en elektronica-sectoren.

• Diode lasers : diodelasers worden vaak gebruikt voor plastic lassen en in situaties waar lagere vermogensniveaus vereist zijn. Ze zijn compact, energiezuinig en veelzijdig, waardoor ze een populaire keuze zijn voor industriële toepassingen.

Elk type laser heeft zijn specifieke voordelen en de keuze van de laser hangt af van factoren zoals het materiaal dat wordt gelast, de gewenste diepte van de las en de totale kosten van het proces.

Wat zijn de voordelen van laserslassen?

Laserslassen biedt talloze voordelen ten opzichte van traditionele lasmethoden, zoals:

1. Precisie : laserslassen biedt uitzonderlijke precisie, waardoor ingewikkelde lassen in kleine of delicate componenten mogelijk zijn. Dit is vooral gunstig in industrieën zoals elektronica, medische hulpmiddelen en ruimtevaart, waar nauwkeurigheid van cruciaal belang is.

2. Minimale warmte-aangetaste zone : vanwege de gerichte aard van de laser is de door warmte getroffen zone minimaal, waardoor het risico op kromtrekken of vervorming in het gelaste materiaal wordt verminderd.

3. Veelzijdigheid : laserslassen kan worden gebruikt om een ​​breed scala aan materialen te lassen, waaronder metalen, kunststoffen en ongelijksoortige metalen, waardoor het een zeer veelzijdige techniek is voor verschillende industrieën.

4. Snelheid : laserslassen is over het algemeen sneller dan traditionele lastechnieken, wat kan leiden tot hogere productiviteit en lagere productiekosten.

5. Automatisering : laserslassen kan eenvoudig worden geautomatiseerd, waardoor het een ideale oplossing is voor massaproductieomgevingen. Geautomatiseerde systemen zoals robotarmen of multi-as platforms kunnen de productiesnelheden aanzienlijk verhogen.

6. Geen vulmaterialen nodig : in tegenstelling tot sommige lasmethoden vereist laserlassen geen vulmaterialen, waardoor het in veel gevallen een kosteneffectiever en efficiënt proces is.

Wat zijn de nadelen van laserslassen?

Hoewel laserslassen verschillende voordelen biedt, zijn er ook enkele beperkingen voor de technologie:

1. Hoge initiële kosten : laserlasmachines hebben meestal een hoge kosten vooraf, vooral die met geavanceerde functies en mogelijkheden. Dit kan een barrière zijn voor kleine fabrikanten of startups.

2. Beperkte materiaaldikte : hoewel laserslassen een verscheidenheid aan materialen aankan, kan het worstelen met zeer dikke materialen, tenzij speciale technieken zoals sleutelgatlassen worden gebruikt.

3. BEAM -gevoeligheid : de laserstraal is zeer gevoelig voor de oppervlakteconditie van het materiaal. Vuile of geroeste materialen kunnen de effectiviteit van de laser verstoren, waardoor extra reinigingsstappen nodig zijn voordat u las.

4. Energieverbruik : sommige soorten lasersasmachines, met name die met krachtige lasers, kunnen aanzienlijke hoeveelheden energie verbruiken, wat kan leiden tot hogere operationele kosten.

Voorbeelden van laserlasmachines

Laserdasmachines zijn er in verschillende typen en configuraties, elk ontworpen om te voldoen aan de specifieke behoeften van verschillende industrieën. Enkele van de meest voorkomende laserslasmachines zijn:

Batterij lasmachine

Batterij lasmachines worden vaak gebruikt bij de productie van lithium-ionbatterijen voor elektrische voertuigen en consumentenelektronica. Deze machines gebruiken laserstralen om zich aan te sluiten bij de afzonderlijke componenten van een batterijpakket, zodat de verbindingen beveiligd zijn en vrij van defecten zijn.

Handheld laser lasmachines

Handheld laserlasmachines zijn draagbare systemen waarmee operators laserslassen kunnen uitvoeren in moeilijk bereikbare gebieden of op kleine onderdelen. Deze machines zijn met name nuttig voor reparaties en onderhoud in industrieën zoals automotive of ruimtevaart.

Robot -lasmachine (externe lassen)

Robotlasmachines gebruiken robotarmen om het lasproces te automatiseren. Deze systemen kunnen worden uitgerust met lasers om precieze lassen uit te voeren in hoogvolume productieomgevingen. Lasmogelijkheden op afstand stelt operators ook in staat om lastaken uit te voeren in gevaarlijke of beperkte ruimtes zonder direct contact.

Robotlassen van autorader

Robotlasmachines worden vaak in de auto -industrie gebruikt om autoframes en andere grote componenten te lassen. Deze systemen kunnen de productie van een hoge volume aan en bieden de precisie die nodig is voor het productie van voertuigonderdelen.

Conclusie

Laserdasmachines bieden een reeks voordelen, waaronder precisie, veelzijdigheid en snelheid, waardoor ze een aantrekkelijke optie zijn voor veel industrieën. Ze zijn echter niet zonder hun uitdagingen, zoals hoge initiële kosten en beperkte diktecapaciteit voor bepaalde materialen. Ondanks deze nadelen heeft het vermogen om ongelijksoortige metalen te lassen en zeer gelokaliseerde, sterke gewrichten uit te voeren, geleid tot wijdverbreide acceptatie in verschillende sectoren.

Voor industrieën die de productiekwaliteit en efficiëntie willen verbeteren, biedt laserslassen een haalbare oplossing. Of het nu gaat om productie van automotive, elektronica of productie van medische hulpmiddelen, laserlassen heeft zijn mogelijkheden bewezen bij het creëren van sterke, duurzame en precieze lassen.

FAQ

Werken laserslassers echt?

Ja, laserslassers werken effectief en efficiënt voor veel toepassingen. Laserslassen maakt gebruik van een gerichte laserstraal om materialen te smelten en te smelten, meestal metalen of kunststoffen, waardoor sterke en precieze lassen worden gecreëerd. Het proces is op grote schaal aangenomen in verschillende industrieën, zoals de productie van automotive, ruimtevaart, elektronica en medische hulpmiddelen. Laserdasmachines kunnen gewrichten van hoge kwaliteit creëren met minimale door warmte getroffen zones, het verminderen van vervorming en het waarborgen van de integriteit van delicate componenten. Zoals elke technologie heeft het echter zijn beperkingen en is het het meest geschikt voor bepaalde soorten materialen, diktes en toepassingen.

Wat is het nadeel van laserslassen?

Hoewel laserslassen veel voordelen heeft, zijn er ook enkele nadelen:

1. Hoge initiële kosten : laserlasmachines kunnen duur zijn om te kopen en te installeren. De kosten van de laserapparatuur, samen met de behoefte aan gespecialiseerde training en onderhoud, kunnen een barrière zijn voor kleine bedrijven of fabrikanten.

2. Materiaaldikte beperkingen : laserslassen is het meest effectief voor dunne tot middelgrote dikte materialen. Hoewel sleutelgatlassen helpen om dikkere materialen te penetreren, worstelt laserlassen over het algemeen met zeer dikke materialen in vergelijking met traditionele lasmethoden zoals MIG of TIG.

3. Oppervlakte -gevoeligheid : laserslassen vereist een schoon oppervlak voor optimale resultaten. Verontreinigingen zoals roest, vuil of olie kunnen de effectiviteit van de laserstraal verstoren en leiden tot een slechte laskwaliteit. Het reinigen van de materialen voor het lassen voegt extra stappen toe aan het proces.

4. Energieverbruik : afhankelijk van het type laser en zijn vermogen, kunnen laserasmachines een aanzienlijke hoeveelheid energie verbruiken, vooral in krachtige toepassingen. Dit kan de operationele kosten verhogen voor industrieën die afhankelijk zijn van continue productie.

5. Beperkt tot specifieke materialen : hoewel laserslassen veelzijdig zijn, is het vooral effectief op bepaalde materialen zoals metalen en kunststoffen. Het is misschien niet de beste keuze voor het lassen van elk type materiaal of voor toepassingen die vulmaterialen vereisen.

Maken laserlassers sterke lassen?

Ja, laserslassers kunnen sterke en duurzame lassen produceren. Door de hoge precisie en gecontroleerde warmte-ingang kunnen laserslassen sterke bindingen creëren met minimale warmte-aangetaste zones (HAZ), wat helpt de integriteit van het materiaal te behouden. De resulterende lassen zijn vaak zo sterk als of sterker dan die gecreëerd met traditionele lasmethoden, vooral in toepassingen waar een hoge precisie vereist is, zoals bij de productie van ruimtevaart en medische hulpmiddelen. Bovendien kan laserslassen zich aansluiten bij ongelijksoortige metalen (bijv. Aluminium tot staal), wat vaak een uitdaging is met andere lastechnieken.

De sterkte van de las kan echter afhankelijk zijn van verschillende factoren, zoals het materiaal dat wordt gelast, de lasparameters en het lasertype. De juiste voorbereiding en machinekalibratie zijn essentieel voor het bereiken van een optimale lassterkte.

Is laserslassen zo goed als MIG -lassen?

Laserslassen en MIG -lassen hebben elk hun sterke en zwakke punten, dus de ene is niet noodzakelijkerwijs 'beter ' dan de andere. De keuze tussen laserslassen en mig (metaal inert gas) lassen is afhankelijk van de specifieke toepassing.

Voordelen van laserlassen ten opzichte van MIG -lassen:

1. Precisie en snelheid : laserslassen kan een hoger niveau van precisie en snelheid bieden, waardoor het ideaal is voor toepassingen die fijne, ingewikkelde lassen of snelle productietijden vereisen.

2. Minimale warmte-aangetaste zone : laserslassen genereert minder warmte, wat de kans op vervorming in dunne materialen vermindert, waardoor het geschikt is voor delicate onderdelen.

3. Vermogen om ongelijksoortige metalen te lassen : laserslassen kunnen zich aansluiten bij metalen die moeilijk of onmogelijk te lassen zouden zijn met MIG -lassen, zoals aluminium voor staal.

Voordelen van MIG -lassen boven laserslassen:

1. Lagere initiële kosten : MIG -lassers zijn over het algemeen goedkoper dan laserlassers, waardoor ze toegankelijker zijn voor kleinere bewerkingen of die met lagere budgetten.

2. Veelzijdigheid in materiaaldikte : MIG -lassen kan dikkere materialen gemakkelijker verwerken dan laserlassen, die kunnen worstelen met zeer dikke metalen, tenzij specifieke technieken worden gebruikt.

3. Geen behoefte aan een schoon oppervlak : in tegenstelling tot laserlassen is MIG -lassen minder gevoelig voor oppervlakte -besmetting, waardoor het gemakkelijker is om materialen te lassen die niet perfect schoon zijn.