Hàn Laser là gì?

đường nối giữ chai cách nhiệt chân không-với nhau thường được tạo ra bằng máy bắn ra chùm ánh sáng tập trung.

Đó là hàn laser. Và nếu bạn đang tìm nguồn cung ứng chai cách nhiệt chân không ở bất kỳ khối lượng thực tế nào thì việc hiểu rõ chức năng của nó - và lý do tại sao nó hoạt động tốt hơn các phương pháp cũ hơn ở quy mô - là điều đáng để biết.

Hàn laze sử dụng nguồn ánh sáng tập trung - thường là laze sợi quang hoặc laze CO₂ - để làm tan chảy và nung chảy kim loại tại mối nối. Chùm tia được tập trung thông qua quang học đến một điểm rất nhỏ, thường có đường kính nhỏ hơn một milimet, mang lại mật độ năng lượng cực cao đến một vị trí chính xác.

Nhiệt tập trung đến mức kim loại ở hai bên mối hàn vẫn tương đối mát. So sánh điều đó với hàn TIG, trong đó toàn bộ khu vực xung quanh hồ quang nóng lên đáng kể. Nhiệt đầu vào hẹp hơn có nghĩa là ít cong vênh hơn, vùng ảnh hưởng nhiệt-nhỏ hơn và tổng thể mối hàn sạch hơn.

Đối với chai nước bằng thép không gỉ, ứng dụng hàn laser phổ biến nhất là bịt kín mối nối giữa thành trong và thành ngoài ở đầu chai và hàn phần đế vào thân chai. Cả hai đều là con dấu chân không quan trọng.

Tại sao nó thay thế TIG trong-sản xuất số lượng lớn

Những lý do rất thực tế và kinh tế:

Tốc độ. Trạm hàn laser có thể hoàn thành mối hàn theo chu vi trên cổ chai trong vài giây. Hàn TIG cùng một khớp mất nhiều thời gian hơn, ngay cả với những người có tay nghề cao. Đối với một nhà máy sản xuất hàng nghìn sản phẩm mỗi ngày, sự khác biệt về thời gian chu kỳ đó là sự khác biệt giữa lợi nhuận và không có lợi nhuận.

Tính nhất quán. Hàn laser có độ lặp lại cao. Khi các thông số máy được đặt - công suất, thời lượng xung, tần số, vị trí chùm tia -, mọi mối hàn về cơ bản đều giống hệt nhau. Mối hàn TIG phụ thuộc vào kỹ thuật của người vận hành và ngay cả những thợ hàn xuất sắc cũng tạo ra một số biến thể từ bộ phận này sang bộ phận khác. Về mặt kiểm soát chất lượng, hàn laser mang lại cho bạn khả năng xử lý chặt chẽ hơn nhiều.

Đầu vào nhiệt thấp hơn. Hàn laze tạo ra vùng ảnh hưởng nhiệt- hẹp hơn, nghĩa là các bức tường thép không gỉ mỏng ít bị biến dạng hơn. Đối với sản phẩm có độ chính xác về kích thước là vấn đề quan trọng - các bức tường bên trong và bên ngoài cần duy trì khoảng cách nhất quán - thì điều này rất quan trọng. Dấu chân nhiệt rộng hơn của TIG có thể làm cho các bức tường hơi cong vênh, điều này ảnh hưởng đến hoạt động của chân không theo thời gian.

Không cần vật liệu phụ. Nhiều thiết lập hàn laser để hàn kín chai sử dụng phương pháp hàn tự sinh - tia laser làm tan chảy kim loại cơ bản mà không cần dây phụ. Điều đó đơn giản hóa quá trình và loại bỏ một biến.

Hai loại chính được sử dụng trong sản xuất chai

Hàn laser sợi quanglà phổ biến nhất để sản xuất chai thép không gỉ. Tia laser được truyền qua cáp quang, linh hoạt và dễ tích hợp vào các hệ thống tự động. Laser sợi quang hoạt động tốt với thép không gỉ vì bước sóng được kim loại hấp thụ hiệu quả.

hàn laser CO₂cũng được sử dụng nhưng ít thường xuyên hơn trong các ứng dụng đóng chai. Bước sóng dài hơn đòi hỏi phải thiết lập cẩn thận hơn khi hàn kim loại nhưng vẫn xuất hiện trong một số dây chuyền sản xuất.

Điều gì ảnh hưởng đến chất lượng mối hàn

Giống như bất kỳ quy trình sản xuất nào, hàn laser có tập hợp các biến số riêng để xác định xem kết quả có tốt hay không:

Kiểm soát nguồn và xung. Các bộ phận có thành mỏng-bằng thép không gỉ thường sử dụng hàn xung laser - các chùm ánh sáng năng lượng cao-ngắn thay vì chùm tia liên tục. Thời lượng xung, tần số và công suất cực đại đều cần được hiệu chỉnh theo độ dày vật liệu. Quá nhiều năng lượng và bạn sẽ bị bỏng-; quá ít và bạn sẽ nhận được sự hợp nhất không hoàn chỉnh.

Căn chỉnh chùm tia. Điểm laze cần được định vị chính xác tại giao diện khớp - không phải trên tường bên trong, không phải trên tường bên ngoài mà chính xác ở đường nơi chúng gặp nhau. Thiết bị sản xuất hiện đại sử dụng hệ thống thị giác hoặc-thiết bị cố định đã được hiệu chỉnh trước để duy trì sự liên kết này một cách nhất quán.

Tình trạng bề mặt. Bất kỳ chất bẩn - dầu, mỡ, thậm chí cả dấu vân tay - trên vùng khớp sẽ ảnh hưởng đến cách hấp thụ năng lượng laser và có thể gây ra khuyết tật. Nhà sản xuất tốt làm sạch các bộ phận trước khi hàn.

Khí bảo vệ. Mặc dù mối hàn laser diễn ra nhanh nhưng vũng hàn nóng chảy vẫn cần được bảo vệ khỏi quá trình oxy hóa. Hỗn hợp argon hoặc argon{2}}helium được sử dụng làm khí bảo vệ, được phân phối qua một vòi phun đồng trục với chùm tia laze. Tốc độ dòng khí và vật chất định vị - quá ít khí và bề mặt mối hàn bị oxy hóa; quá nhiều có thể làm gián đoạn hồ nóng chảy.

Thiết kế chung. Hình dạng của mối nối - cách các bức tường bên trong và bên ngoài chồng lên nhau hoặc gặp nhau ở trên cùng - cần được thiết kế để hàn laze. Mối nối dễ hàn TIG có thể không tối ưu cho laser. Các nhà sản xuất chuyển từ TIG sang laser thường-tái thiết kế hình học của mối nối.

Xác minh chất lượng

Một trong những lợi thế của hàn laze trong sản xuất{0}}số lượng lớn là có thể tuân theo quy trình giám sát chất lượng nội tuyến. Một số hệ thống sử dụng camera hồng ngoại để theo dõi nhiệt độ mối hàn theo thời gian thực. Những người khác sử dụng phương pháp kiểm tra trực quan đối với đường hàn - một mối hàn laser tốt có bề ngoài đồng nhất, nhất quán, không có khoảng trống hoặc độ xốp nhìn thấy được.

Tất nhiên, thử nghiệm thực sự là tính toàn vẹn chân không. Các nhà sản xuất coi trọng chất lượng sẽ thực hiện kiểm tra rò rỉ trên chai thành phẩm - bằng thử nghiệm riêng lẻ hoặc lấy mẫu thống kê. Một lô không đạt kiểm tra rò rỉ trong một tỷ lệ rất nhỏ cho thấy có vấn đề về quy trình.