La saldatrice laser è un tipo di apparecchiatura di saldatura comunemente utilizzata nella produzione industriale ed è anche una macchina indispensabile per la lavorazione dei materiali tramite laser. Dalle prime fasi di sviluppo delle saldatrici laser fino alla maturazione della tecnologia attuale, sono derivati molti tipi di saldatrici, tra cui la saldatrice laser portatile, ampiamente utilizzata e un valido ausilio per le operazioni di saldatura.
Perché utilizzare il gas di protezione durante la saldatura con una saldatrice laser portatile? La saldatrice laser portatile è un nuovo tipo di metodo di saldatura, principalmente per la saldatura di materiali a parete sottile e parti di precisione, che può realizzare saldature a punti, saldature di testa, saldature a sovrapposizione, saldature di tenuta, ecc., con elevato rapporto di profondità, piccola larghezza di saldatura e calore. Piccola area interessata, piccola deformazione, elevata velocità di saldatura, cordone di saldatura liscio e bello, non necessita di trattamento o richiede solo un semplice trattamento dopo la saldatura, cordone di saldatura di alta qualità, nessuna porosità, controllo preciso, piccolo punto focale, elevata precisione di posizionamento, facile realizzazione dell'automazione.
1. Può proteggere la lente di messa a fuoco dalla contaminazione da vapori metallici e dagli schizzi di goccioline di liquido.
Il gas di protezione può proteggere la lente di focalizzazione della saldatrice laser dalla contaminazione da vapori metallici e dagli spruzzi di goccioline di liquido, soprattutto nella saldatura ad alta potenza, poiché in queste situazioni l'espulsione diventa molto potente e la protezione della lente è ancora più necessaria.
2. Il gas di protezione è efficace nella dissipazione del plasma di protezione generato dalla saldatura laser ad alta potenza.
Il vapore metallico assorbe il raggio laser e si ionizza formando una nube di plasma; anche il gas protettivo che circonda il vapore metallico si ionizza a causa del calore. Se la quantità di plasma è eccessiva, il raggio laser viene in parte assorbito dal plasma stesso. Il plasma presente sulla superficie di lavoro funge da seconda fonte di energia, riducendo la profondità di penetrazione e ampliando la superficie del bagno di saldatura.
Il tasso di ricombinazione degli elettroni aumenta con l'incremento delle collisioni a tre corpi tra elettroni, ioni e atomi neutri, riducendo così la densità elettronica nel plasma. Più leggeri sono gli atomi neutri, maggiore è la frequenza di collisione e di conseguenza maggiore è il tasso di ricombinazione; d'altra parte, solo un gas protettivo ad alta energia di ionizzazione non aumenterà la densità elettronica a causa della ionizzazione del gas stesso.
3. Il gas protettivo può proteggere il pezzo in lavorazione dall'ossidazione durante la saldatura
La saldatrice laser deve utilizzare un tipo di gas per protezione, e il programma deve essere impostato in modo tale che il gas protettivo venga emesso per primo e poi venga emesso il laser, in modo da prevenire l'ossidazione del laser pulsato durante il processo continuo. Il gas inerte può proteggere il bagno fuso. Quando alcuni materiali vengono saldati indipendentemente dall'ossidazione superficiale, la protezione potrebbe non essere considerata, ma per la maggior parte delle applicazioni, elio, argon, azoto e altri gas vengono spesso utilizzati come protezione per evitare che il pezzo in lavorazione sia soggetto a ossidazione durante la saldatura.
4. Il design dei fori degli ugelli
Il gas di protezione viene iniettato a una determinata pressione attraverso l'ugello per raggiungere la superficie del pezzo. La forma idrodinamica dell'ugello e il diametro dell'uscita sono molto importanti. L'ugello deve essere sufficientemente grande da convogliare il gas di protezione nebulizzato in modo da coprire la superficie di saldatura, ma per proteggere efficacemente la lente e impedire che vapori metallici la contaminino o schizzi di metallo la danneggino, le sue dimensioni devono essere anche limitate. Anche la portata deve essere controllata, altrimenti il flusso laminare del gas di protezione diventerà turbolento e l'atmosfera verrà coinvolta nel bagno di fusione, con conseguente formazione di pori.
Nella saldatura laser, il gas di protezione influisce sulla forma, sulla qualità, sulla penetrazione e sulla larghezza del cordone di saldatura. Nella maggior parte dei casi, l'insufflazione di gas di protezione ha un effetto positivo sulla saldatura, ma può anche avere un effetto negativo.
Ruolo positivo:
1) Un corretto insufflaggio del gas di protezione proteggerà efficacemente il bagno di saldatura, riducendo o addirittura evitando l'ossidazione;
2) Un corretto insufflaggio del gas di protezione può ridurre efficacemente gli spruzzi generati durante la saldatura;
3) Un corretto insufflaggio del gas protettivo può favorire la diffusione uniforme del bagno di saldatura durante la solidificazione, rendendo la forma della saldatura uniforme e gradevole alla vista;
4) Il corretto soffiaggio del gas protettivo può ridurre efficacemente l'effetto di schermatura del pennacchio di vapore metallico o della nube di plasma sul laser e aumentare il tasso di utilizzo effettivo del laser;
5) Un corretto insufflaggio del gas di protezione può ridurre efficacemente la porosità della saldatura.
Se il tipo di gas, la portata e la modalità di soffiaggio sono selezionati correttamente, è possibile ottenere l'effetto ideale. Tuttavia, un uso scorretto del gas di protezione può avere effetti negativi sulla saldatura.
Effetti indesiderati:
1) Un'insufflazione impropria del gas di protezione può provocare saldature di scarsa qualità:
2) La scelta del tipo di gas sbagliato può causare crepe nella saldatura e può anche portare a una diminuzione delle proprietà meccaniche della saldatura;
3) La scelta di una portata di gas di soffiaggio errata può portare a un'ossidazione più grave della saldatura (sia che la portata sia troppo elevata o troppo bassa) e può anche causare gravi disturbi al metallo del bagno di saldatura da parte di forze esterne, con conseguente collasso della saldatura o formazione irregolare;
4) La scelta di un metodo di iniezione del gas errato farà sì che la saldatura non raggiunga l'effetto di protezione desiderato, o addirittura non abbia praticamente alcun effetto di protezione, oppure avrà un impatto negativo sulla formazione della saldatura;
5) L'insufflazione di gas protettivo avrà un certo impatto sulla penetrazione della saldatura, soprattutto quando si saldano lamiere sottili, riducendo la penetrazione della saldatura.
Generalmente, l'elio viene utilizzato come gas di protezione, in quanto è in grado di sopprimere il plasma al massimo grado, aumentando così la profondità di penetrazione e la velocità di saldatura; inoltre, è leggero, può fuoriuscire facilmente e non tende a causare porosità. Naturalmente, dai nostri risultati di saldatura effettivi, l'utilizzo di una protezione a base di argon non è affatto male.
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Data di pubblicazione: 4 febbraio 2023
