Laserlassen uitgelegd:principes, voordelen en branchevergelijking

Dit artikel vertelt u de definitie, het principe, de stevigheid, de beperkingen, de voor- en nadelen van laserlassen, evenals de vergelijking met MIG- en TIG-lasapparaten.

In de lasindustrie wordt laserlassen beschouwd als een sterke en geavanceerde verbindingsmethode. Het maakt gebruik van zeer geconcentreerde lichtstralen, lasers genoemd. Op het beoogde oppervlak van het materiaal creëert de laserstraal intense hitte op het contactpunt en zorgt ervoor dat het materiaal smelt en een sterke verbinding vormt terwijl het afkoelt en stolt.

Laserlassen heeft zowel zijn voor- als nadelen. Vergeleken met andere lasprocessen zoals MIG of TIG is laserlassen sterker. Vandaag gaan we leren over laserlassen, de sterke en zwakke punten ervan, de bruikbaarheid, enzovoort. In dit artikel vergelijken we laserlassen ook met verschillende lasmethoden.

Laten we dus een duik nemen in de wereld van laserlassen.

Wat is laserlassen?

Laserlassen is de lasmethode waarbij gebruik wordt gemaakt van gerichte laserstralen met hoge hitte om het metalen oppervlak te smelten. Gesmolten delen worden vervolgens samengevoegd en stollen na afkoelen. Net als alle andere lasermachines maken laserlasmachines ook gebruik van enkele specifieke elementen van lasers, waaronder vastestoflasers, gaslasers (CO2-lasers) en diodelasers.

Hoogwaardig laswerk met minimale vervorming en verwarmde zone maakt het een goede keuze voor een breed scala aan lasprojecten.

Er zijn andere lasprocessen zoals gasmetaalbooglassen (GMAW/MIG), gaswolfraambooglassen (GTAW/TIG), booglassen met afgeschermd metaal (Stick), booglassen met gevulde draad, ondergedompeld booglassen, weerstandspuntlassen en elektronenstraallassen.

Vooral laserlassen is het meest praktische en veelzijdige van allemaal.

Hoe werkt het?

Laserlassen maakt gebruik van hooggeconcentreerde, gerichte laserstralen om het metalen oppervlak te verwarmen om te smelten. Na het samenvoegen van de onderdelen worden ze afgekoeld totdat ze stevigheid krijgen.

De gebruikersinformatie wordt hieronder stap voor stap weergegeven.

1. Straalgeneratie:Het lasproces begint met het genereren van een krachtige laserstraal. Afhankelijk van de toepassingsvereisten kunnen verschillende soorten lasers worden gebruikt, zoals vastestoflasers, gaslasers (bijvoorbeeld CO2-lasers) of diodelasers.

2. Straalfocussering:Vervolgens wordt de laserstraal met behulp van spiegels en lenzen naar het focuspunt gericht. Het efficiënt verwarmen en smelten van de materialen is sterk afhankelijk van de nauwkeurigheid van het focuspunt en de temperatuur.

3. Materiaalvoorbereiding:Voordat u met het lasproces begint, is materiaalvoorbereiding een must. Dit omvat reinigen, klemmen en oppervlaktebehandeling.

4. Lasproces:focus de laserstralen op het voorbereide oppervlak van het materiaal. Het gerichte punt van het oppervlak smelt door de geconcentreerde warmte van de laser.

5. Lasvorming:De gesmolten materialen smelten samen en vormen een stevige verbinding. Om de sterkte van de verbindingen te vergroten en gaten op te vullen kunnen aanvullende filters worden gebruikt.

6. Afkoelen en stollen:Zodra het lassen is voltooid, koelen de gesmolten materialen snel af en stollen ze, waardoor een stevige verbinding ontstaat tussen de samengevoegde oppervlakken. Om vervorming te minimaliseren is een goede koelingscontrole erg belangrijk.

7. Inspectie na het lassen:Inspecteer het laswerk op kwaliteit en integriteit. Afhankelijk van de lasafwerking kunnen aanvullende afwerkingsprocessen zoals slijpen, polijsten of coaten nodig zijn.

Is laserlassen sterk?

Ja, laserlassen wordt beschouwd als een sterke en betrouwbare lastechniek. De redenen waarom laserlassen een sterk lasproces is, worden hieronder gegeven.

• Precisie en controle

Nauwkeurige controle over lasparameters zoals vermogen, snelheid en focus zorgt ervoor dat consistente las- en materiaaleigenschappen behouden blijven. Dit resulteert in sterke lasverbindingen.

• Minimale hittebeïnvloede zone (HAZ)

De geconcentreerde balken resulteren in een minimale door hitte beïnvloede zone. Dit vermindert de thermische vervorming, restspanningen en verzwakking van het materiaal. Als gevolg hiervan zijn de mechanische eigenschappen van de lasverbinding vaak superieur aan die van andere lasmethoden

• Diepe penetratie

Laserlassen kan een diepe penetratie bereiken met een hoge aspectverhouding. Het lassen in dikke materialen wordt daardoor toegankelijker. Het verbetert de structurele integriteit van het gewricht.

• Hoge energiedichtheid

De hoge energiedichtheid zorgt voor een efficiënt smelten en samensmelten van de materialen. Dit resulteert in een sterke metallurgische binding. Deze hoge energiedichtheid maakt ook het lassen van staal en non-ferro legeringen mogelijk.

• Contactloos proces

Laserlassen minimaliseert fysieke vervorming en vervuiling van de gelaste materialen, omdat het een contactloze lasmethode is.

Voor- en nadelen

Laserlassen is een veelzijdig en nuttig proces voor een breed scala aan laswerkzaamheden. Toch levert het soms niet de noodzakelijke output in vergelijking met sommige andere lasmethoden. Laten we de sterke en zwakke punten van laserlassen eens naast elkaar bekijken.

Voordelen Nadelen Maakt zeer nauwkeurig en gecontroleerd lassen mogelijk, ideaal voor ingewikkelde en delicate onderdelen De initiële investering voor laserlasapparatuur is relatief hoog in vergelijking met traditionele lasmethoden Kan een grote verscheidenheid aan materialen lassen, waaronder metalen, kunststoffen en ongelijksoortige materialen Is mogelijk niet geschikt voor zeer dikke materialen of materialen met sterk reflecterende oppervlakken, die de laserstraal kunnen reflecteren of verstrooien Vermindert thermische vervorming en materiaalschade, waardoor de mechanische eigenschappen van het omringende materiaal behouden blijven De zichtlijn van de laserstraal beperkt het gebruik ervan in lasverbindingen die niet gemakkelijk toegankelijk of hebben complexe geometrieën. Geschikt voor lassen op hoge snelheid, wat de productiviteit verhoogt en de productietijd verkort
Zorgt voor sterke lassen in dikke materialen met hoge aspectverhoudingen, vaak in één enkele doorgang
Gemakkelijk te integreren in geautomatiseerde productiesystemen, waardoor de efficiëntie en consistentie worden verbeterd

Hoe u de beperkingen van laserlassen kunt overwinnen!

Laserlassen kan een geweldige kans zijn als het op de juiste manier wordt gebruikt. Ja, het brengt bepaalde beperkingen met zich mee, maar je kunt de meeste ervan overwinnen. Dus, hoe doe je dat?

Hoge apparatuurkosten

• Voer een grondige kosten-batenanalyse uit. Denk eens aan de langetermijnbesparingen als gevolg van een hogere productiviteit.

• Ontdek financierings- of leasemogelijkheden.

• Begin met de minimale investering op de machine. Verhoog geleidelijk de investering.

Materiële beperkingen

• Gebruik coatings of oppervlaktebehandelingen op reflecterende materialen. Dit verbetert de laserabsorptie en vermindert reflectieproblemen.

• Optimaliseer de laserparameters om beter aan te sluiten bij de materiaaleigenschappen en dikte.

• Combineer laserlassen met andere lasmethoden (zoals MIG of TIG).

Beperkte gezamenlijke toegankelijkheid

• Het gebruik van robotarmen en geautomatiseerde systemen zal toegang geven tot moeilijk bereikbare gewrichten.

• Ontwerp op maat gemaakte armaturen en mallen.

• Gebruik meerassige laserlassystemen

Bovendien kunnen de geleidelijke implementatie van bestaande producten, het uitvoeren van compatibiliteitsbeoordelingen en het starten van proefprojecten de efficiëntie van de machine verbeteren en de beperkingen merkbaar verminderen.

Laserlassen VS MIG

Functies Laserlassen MIG WarmtebronLaserstraalElektrische boogPrecisieZeer hoogGemiddeldWarmtebeïnvloede zoneMinimaalGroterLassnelheidHoogGemiddeld tot laagPenetratieDiep, vaak enkele doorgangGoed, kan meerdere doorgangen vereisenMateriaalcompatibiliteitBreed bereik, inclusief moeilijk te lassenBreed bereik, gewone metalenSpattenMinimaal tot geenGenereert spattenUitrustingskostenHoogLagerVaardigheidsvereisteHoog, gespecialiseerde training vereistGemiddeld, gemakkelijker te lerenGezamenlijke toegankelijkheidVereist zichtlijnFlexibelerAutomatiseringGemakkelijk geautomatiseerdMinder gemakkelijk geautomatiseerdVeiligheidAanzienlijke gevaren van krachtige lasersVereist voorzorgsmaatregelen, maar is over het algemeen veiliger

Laserlassen VS TIG

Aspecten Laserlassen TIG-lassen Precisie en controle Extreem hoge precisie, ideaal voor ingewikkelde en geautomatiseerde processen Hoge precisie met handmatige bediening, ideaal voor gedetailleerd en kwalitatief hoogstaand lassen voor verschillende metalen, vooral non-ferro, maar minder veelzijdig met kunststoffenVaardigheidsvereisteVereist gespecialiseerde training en expertiseVereist aanzienlijke vaardigheden en ervaring voor de beste resultatenKostenHoge initiële apparatuurkostenGemiddelde apparatuurkosten, hoger dan sommige andere methodenToepassingIdeaal voor zeer nauwkeurige, geautomatiseerde en grootschalige productietoepassingenBeste voor hoogwaardige lassen en handmatige controle, zoals in de lucht- en ruimtevaart, de automobielsector en artistieke metaalbewerking