ריתוך בלייזרהוא אחד ההיבטים החשובים ביישום טכנולוגיית עיבוד חומרים בלייזר. הוא משמש בעיקר לריתוך חומרים בעלי דופן דקה ולריתוך במהירות נמוכה. תהליך הריתוך שייך לסוג הולכת חום, כלומר, קרינת הלייזר מחממת את פני השטח של חומר העבודה, וחום פני השטח מתפזר פנימה באמצעות הולכת חום. על ידי שליטה בפרמטרים כגון רוחב, אנרגיה, עוצמת שיא ותדירות החזרה של פעימת הלייזר, חומר העבודה נמס ליצירת בריכת מותכת ספציפית. בשימוש נרחב יותר בייצור מכונות, תעופה וחלל, תעשיית הרכב, מטלורגיה אבקה, תעשיית המיקרואלקטרוניקה הביו-רפואית ותחומים אחרים.
עם הצמיחה המהירה של כלי רכב בעלי אנרגיה חדשה, התרחבות ייצור סוללות החשמל הובילה לצמיחת ריתוך הלייזר. מאז המחצית השנייה של 2018, ריתוך לייזר ידני צבר פופולריות בהדרגה, והפך לנקודת אור בשוק ריתוך הלייזר במחצית הראשונה של השנה. עם הרמה הטכנית הנוכחית ותרחישי היישום שלריתוך לייזר ידני, סביר מאוד שהיא תחליף את שוק מכונות ריתוך TIG המסורתיות (ריתוך בקשת ארגון).
בשנים האחרונות,לייזרי סיביםעשו התקדמות רבה, והיתרונות שלהם כוללים בעיקר: קצב המרה פוטואלקטרי גבוה, פיזור חום מהיר, גמישות טובה, יכולת חזקה נגד הפרעות, עלות נמוכה, אורך חיים ארוך, ללא צורך בכוונון, ללא תחזוקה, יציבות גבוהה, גודל קטן, ציוד ריתוך לייזר ידני המשתמש בלייזרי סיבים התפתח גם הוא בהדרגה.
ריתוך בלייזרדורש דיוק הרכבה גבוה של חומר העבודה, ותפר הריתוך נוטה לפגמים. כדי לפתור בעיה זו, המתכנן מתייחס לציוד ריתוך לייזר במישור מיוחד כדי לפתח ציוד ריתוך לייזר ידני עם נקודת סיבוב. הלייזר בצורת סיבוב מסוג "8" או "0" יכול להפחית את דיוק ההרכבה של חומר העבודה ולהגדיל את חדירת הריתוך. לאחר סדרה של אופטימיזציה ושיפורים, לציוד ריתוך לייזר ידני נפוץ כיום יש הספק של 0.5-1.5 קילוואט, וגודל ומשקל הציוד שווים למכונות ריתוך בקשת ארגון, שיכולות לרתך לוחות מתכת בעובי של 3 מ"מ או פחות. על מנת לפתור את החסרונות של חוזק ריתוך לא מספק של מבני ריתוך לייזר, בשנים האחרונות, יצרני ציוד שילבו התקני הזנת חוטים אוטומטיים על בסיס ריתוך לייזר, ופיתחו ציוד ריתוך ידני למילוי חוטים בלייזר שיכול להזין חוטים באופן אוטומטי, מה שעונה בעצם על הצרכים של לוחות מתכת דקים מתחת ל-4 מטר. הריתוך יכול בעצם להחליף ולעלות על ריתוך קשת ארגון, להשיג מהירות גבוהה, קלט חום נמוך, עיוות קטן, ריתוך להגנת הסביבה בעלות נמוכה, ועלות הייצור נמוכה מזו של ריתוך קשת ארגון באותם תנאים.
בזמן העבודה, לראש הידני של מכונת הריתוך יש רוחב סריקה, וקוטר הנקודה שלו קטן, כך שבעת הריתוך, הוא סורק מנקודה אחת לאחרת נקודה אחר קו, ובכך יוצר חרוז ריתוך. בהשוואה למכונת ריתוך קר מסורתית, מהירות הריתוך של ריתוך לייזר ידני תהיה מהירה יותר, ותהליך הריתוך חד-פעמי קובע שהוא מתאים יותר לריתוך המוני של תפרים ישרים ארוכים.
מכונת ריתוך לייזר ידנית תופסת מעט מקום, ובדרך כלל מצוידת במגוון ראשי ריתוך ידניים. בהתאם לצרכים שונים של חלקי מתכת כגון ריתוך חיצוני, ריתוך פנימי, ריתוך בזווית ישרה, ריתוך בקצה צר וריתוך נקודתי גדול, ניתן לבחור ראשי ריתוך ידניים שונים. המוצרים הניתנים לריתוך מגוונים, וצורת המוצר גמישה יותר. עבור סדנאות ייצור העוסקות בעיבוד בקנה מידה קטן ובריתוך שאינו בקנה מידה גדול, מכונות ריתוך לייזר ידניות הן בהחלט הבחירה הטובה ביותר.
לחומרי מתכת שונים יש נקודות התכה שונות: הגדרת פרמטרי הריתוך עבור סוגים שונים של חומרי ריתוך היא יחסית מסובכת, והתכונות התרמופיזיקליות של חומרי הריתוך יראו הבדלים שונים עם שינויי טמפרטורה; קצב הספיגה של סוגים שונים של חומרים עבור לייזר ישתנה גם הוא עם שינויי הטמפרטורה; התכת חיבור ההלחמה וההתפתחות המבנית של האזור המושפע מחום במהלך התמצקות הריתוך; פגמי חיבור של מכונת ריתוך לייזר ידנית, מאמץ השתתפות בריתוך ועיוות תרמי וכו'. אבל החשוב ביותר הוא השפעת ההבדל בתכונות חומרי הריתוך על תכונות המאקרו והמיקרו של הריתוך.
אילו חומרים יכוליםמכונת ריתוך לייזר ידניתלְרַתֵך?
1. נירוסטה
לפלדת אל-חלד יש מקדם התפשטות תרמית גבוה, והיא נוטה להתחממות יתר במהלך הריתוך. כאשר האזור המושפע מחום גדול מעט, הדבר יגרום לבעיות עיוות חמורות. עם זאת, החום שנוצר על ידי מכונת ריתוך לייזר ידנית במהלך כל תהליך הריתוך הוא נמוך. בשילוב עם המוליכות התרמית הנמוכה יחסית, קצב ספיגת אנרגיה גבוה ויעילות ההיתוך של פלדת אל-חלד, ניתן להשיג ריתוכים חלקים, יפים ומעוצבים היטב לאחר הריתוך.
2. פלדת פחמן
ניתן לרתך פלדת פחמן רגילה ישירות באמצעות ריתוך לייזר ידני, האפקט דומה לריתוך פלדת אל-חלד, והאזור המושפע מחום קטן יותר, אך בעת ריתוך פלדת פחמן בינונית וגבוהה, הטמפרטורה השיורית גבוהה יחסית, ולכן עדיין יש צורך לרתך לפני הריתוך. חימום מוקדם ושימור חום לאחר הריתוך כדי להקל על מתחים ולמנוע סדקים. כאן נוכל לדבר על מכונת ריתוך קרה. ניתן לרתך או לתקן פלדת פחמן בינונית וגבוהה במהירות איטית באמצעות ריתוך קר וחוט ריתוך ברזל יצוק. מבחינת בקרת טמפרטורה, בקרת טמפרטורה ובקרת טמפרטורה, מכונת ריתוך קרה יכולה ללמד ריתוך לייזר ידני יעיל יותר על שאריות החום לאחר הריתוך.
3. פלדת חותך
זה מתאים לריתוך סוגים שונים של פלדת מת, ואפקט הריתוך טוב מאוד.
4. אלומיניום וסגסוגת אלומיניום
אלומיניום וסגסוגות אלומיניום הם חומרים בעלי רפלקטיביות גבוהה, ונקבוביות עשויה להופיע בבריכה המותכת או בשורש הריתוך במהלך הריתוך. בהשוואה לחומרי המתכת הקודמים, לאלומיניום וסגסוגות אלומיניום יש דרישות פרמטרים גבוהות יותר, אך כל עוד פרמטרי הריתוך שנבחרו מתאימים, ניתן להשיג תפר ריתוך בעל תכונות מכניות זהות לאלו של מתכת הבסיס.
5. נחושת וסגסוגת נחושת
המוליכות התרמית של נחושת חזקה מאוד, וקל לגרום לחדירה לא שלמה ולהיתוך חלקי במהלך הריתוך. בדרך כלל, חומר הנחושת מחומם במהלך תהליך הריתוך כדי לסייע בריתוך. כאן אנו מדברים על חומרי נחושת דקים. ריתוך לייזר ידני יכול להיות ריתוך ישיר, בגלל האנרגיה המרוכזת ומהירות הריתוך המהירה שלו, פחות מושפע מהמוליכות התרמית הגבוהה של נחושת.
6. ריתוך בין חומרים שונים
מכונת ריתוך לייזר ידנית יכולה להתבצע בין מגוון מתכות שונות, כגון נחושת-ניקל, ניקל-טיטניום, נחושת-טיטניום, טיטניום-מוליבדן, פליז-נחושת, פלדת פחמן דלת נחושת ומתכות שונות אחרות. ריתוך לייזר יכול להתבצע בכל תנאי (גז או טמפרטורה).
מכונת ריתוך לייזר ידנית היא כיום מוצר בשימוש נרחב בתעשיית הריתוך, בעיקר משום שלמרות שציוד זה נראה יקר יותר, הוא יכול לחסוך בעלויות עבודה בצורה משמעותית. עלות העבודה של רתכים יקרה יחסית. השימוש במוצר זה פותר את בעיית גיוס הרתכים היקר והקשה. יתר על כן, מכונת ריתוך הלייזר הידנית זכתה לשבחים פה אחד מאלפי לקוחות בשל חיי השירות הארוכים שלה וצריכת האנרגיה הנמוכה שלה.
אם אתם רוצים ללמוד עוד על ניקוי לייזר, או לקנות את מכונת ניקוי הלייזר הטובה ביותר עבורכם, אנא השאירו הודעה באתר שלנו ושלחו לנו דוא"ל ישירות!
זמן פרסום: 3 בדצמבר 2022
