Медта има несравнима електропроводимост и устойчивост на корозия. Въпреки това, този невероятен метал може да бъде труден за работа, когато става въпросзаваряване. Неговата висока топлопроводимост и отразяваща способност го правят по-труден за вграждане с помощта на традиционните методи.Лазерно заваряванепредлага мощно решение на тези проблеми, отключвайки потенциала на медта с нейния прецизен контрол на топлината и фокус.
В тази статия ще разгледаме предизвикателствата, представени от този уникален метал, ще разгледаме най-ефективнителазерно заваряванеметоди и ви предоставя знания за постигане на висококачествени и надеждни заварки. Така че вземете предпазните очила и лазерните показалки; време е да завладеете червения метал!
Предизвикателства при запояване на мед
Медта има отлична лазерна енергия, електрическа проводимост, топлопроводимост и устойчивост на корозия. Поради тези качества медта има широк спектър от приложения в различни индустрии. Въпреки това, когато става дума залазерно заваряване, този универсален метал представлява свой собствен набор от предизвикателства поради своите уникални физични и химични свойства.
1. Топлопроводимост
Медта има най-висока топлопроводимост сред другите инженерни метали. Топлината, приложена докатозаваряванесе изпарява бързо в целия материал, което затруднява локализирането на топлината, необходима за образуване на здрава заваръчна вана. Това може да доведе до непълно сливане, слаби заварки и повишена устойчивост на напукване.
2. Отразяемост
Медта също има висока отразяваща способност и висококачествени заварки, което може да доведе до още един слой сложност при използването й. Лазерният лъч се отразява от повърхността и намалява енергията, погълната от метала. Това изисква по-висока мощност на лазера, което допълнително изостря проблемите с термичното изпаряване и причинява дефекти на заваръчната мед, като порьозност и нива на пръскане.
3. Окисляване
Медта лесно образува оксиди при високи температури, което представлява огромно предизвикателство за заваряването. Тези оксиди могат да замърсят заваръчния шев, да отслабят неговите механични свойства и да въведат включвания, които разрушават целостта на заваръчния шев. Ако искате да избегнете този проблем, може да се наложи да сте по-внимателни с техниките си за екраниране и избора на поток.
В допълнение към тези ключови характеристики, много други фактори допринасят за трудността на запояването на мед. Неговият висок коефициент на топлинно разширение може да причини изкривяване и деформация по време на заваряване. Освен това наличието на подходящи добавъчни метали за спояване е ограничено, което увеличава предизвикателствата на спояването.
4 предимства на лазерното заваряване на мед
Лазерното заваряване се превърна в предпочитаната технология за свързване на медни компоненти, тъй като предлага много предимства пред традиционните методи като електродъгово заваряване или заваряване. Някои от основните предимства са изброени по-долу:
1. Висококачествени заварки
Прецизното подаване на енергия на процеса на заваряване създава чисти, здрави заварки с минимално термично изкривяване.
2. Процес на заваряване с дълбоко проникване
Фокусираният лазерен лъч на лазерното заваряване позволява по-дълбоко проникване на заваръчния шев в сравнение с традиционните методи. Известно е също така, че повишава здравината и устойчивостта на ставите.
3. Процес на заваряване чрез топлопроводимост
Локализираното нагряване при заваряване на мед минимизира засегнатата от топлина зона, като по този начин намалява изкривяването и напукването.
4. Подобрете електропроводимостта
Процесът на заваряване на мед спомага за улесняване на прецизен контрол и защита от инертен газ. В същото време може да предотврати окисляването и да поддържа отличната проводимост на медта в зоната на заваряване.
Кой метод за лазерно заваряване е най-подходящ за мед?
Определянето на най-добрия метод за лазерно заваряване на мед зависи до голяма степен от предпочитанията и изискванията на клиента. По-долу са дадени някои от най-добрите методи за запояване на мед:
1. Лазерно заваряване с непрекъсната вълна (CW).
Сред другите процеси на лазерно заваряване, лазерното заваряване с непрекъсната вълна е подходящо за заваряване с дълбоко проникване на дебели медни профили. За разлика от други лазерни технологии с прекъсване, CW лазерите осигуряват непрекъснат лъч енергия и стабилен лъч.
предимство:
Осигурява постоянно подаване на топлина.
Скоростта на заваряване е висока и ефективността е висока.
Добър контрол на дълбочината на заваряване.
недостатък:
Мощността трябва да се контролира внимателно, за да се избегне прекомерно влагане на топлина и изкривяване.
Може да не е подходящо за тънко нарязване поради високото проникване на топлина.
2. Зелен диоден лазер
Зелените диодни лазери са най-подходящи за свързване на тънки медни листове, микрозаваряване и адитивно производство. Вместо широките дължини на вълните на традиционните лазери, те излъчват концентрирана зелена светлина, която е напълно съвместима с техниките за заваряване на мед.
предимство:
Поради по-късата дължина на вълната (приблизително 515 нанометра).
Подаването на топлина е намалено в сравнение с конвенционалните инфрачервени лазери, свеждайки до минимум изкривяването и пръскането.
Прецизен контрол на размера на заваръчния шев и засегнатата от топлина зона.
недостатък:
Ограничена мощност в сравнение с други видове лазери.
Сравнително нова технология.
Разходите за оборудване са по-високи.
3. Фибърен лазер
Влакнестите лазери се очертаха като силни конкуренти, предлагайки гъвкави и ефективни решения за заваряване на мед. Тези лазери са най-подходящи за различни дебелини на медта и гъвкавост на приложението.
предимство:
Висока мощност и качество на лъча.
Подходящ както за тънки, така и за дебели участъци.
Гъвкавите опции за дължина на вълната (915 nm, 1064 nm) могат да бъдат персонализирани за специфични медни сплави.
Компактен и ефективен дизайн.
недостатък:
Чистата мед има по-ниска степен на абсорбция.
Изисква внимателно оптимизиране на параметрите, за да се избегнат проблеми, свързани с топлината
4. Инфрачервен лазер
Инфрачервените лазери са известни за свързване на деликатни компоненти като кабели и вериги в смартфони, сензори и печатни платки. Използват се и за заваряване на зъбци на батерии, шини и топлообменници за електрически превозни средства. Освен това инфрачервените лазери могат да се използват за създаване на леки и здрави конструкции за самолети и космически кораби.
предимство:
В сравнение с по-новите лазерни технологии, инфрачервените лазери предлагат по-достъпна опция за заваряване на мед.
Инфрачервеното лазерно заваряване е зряла технология с изградена инфраструктура и лесно достъпно оборудване.
Инфрачервените лазери могат да се използват с различни техники за заваряване, включително проводящо заваряване, заваряване чрез ключалка и заваряване с дълбоко проникване.
недостатък:
Високата вложена топлина може да причини пръски и порьозност в заваръчния шев.
Този процес изисква повече почистване и може да повлияе на здравината на фугата.
Големият HAZ и потенциалното изкривяване правят инфрачервените лазери по-малко подходящи за високопрецизно заваряване на тънки медни листове.