Заваривање ласерским таложењем је сложен процес који захтева доста припреме пре укључивања ласера.
Ево неких од кључних корака укључених у процес.
Корак 1 – Припрема површине
Металне гредице и инготи имају заштитне површинске премазе. Ови премази су обично уља која се користе за спречавање рђе, металне облоге или оксида (у случају алуминијума).
Морате уклонити нежељена једињења и нечистоће са метала и храпавити површину - грубља површина доводи до бољег пријањања метала током заваривања. Мале неравнине и шупљине на површини обезбеђују одличне тачке сидрења за приањање растопљеног додатног метала.
Корак 2 – Испорука додатног метала
Додатни метал, обично фини метални прах, тече из ваздушне млазнице са инертним гасом (азотом или аргоном). Инертни гасови спречавају оксидацију, отклањају нежељене површинске нечистоће и одржавају шавове чистима и без шљаке.
Прављење финог и конзистентног металног праха је скуп процес. Стварање металног праха обично захтева више напора него само заваривање ласерским таложењем.
Због тога, многе машине за ласерско таложење уместо тога користе танке металне жице. Жица се може напајати ручно или аутоматски преко система мотора и ваљака у близини ласерске главе.
Треба напоменути да при заваривању метал за пуњење може бити исти као и радни предмет, док површински премаз може бити другачији.
Корак 3 – Локално ласерско грејање
Прецизан ЦНЦ систем усмерава ласерски зрак велике снаге на жељену локацију. Ласер топи површину радног комада и улазни метал за пуњење за мање од секунде.
Ласерски сноп уноси фиксну количину енергије у радни предмет, а област таложења енергије контролише се снагом ласерског извора и пречником тачке. Пречник ласерске тачке је величина контактне тачке између ласера и радног комада.
Већа величина тачке значи да је енергија више распрострањена и што је дуже потребно да се површина отопи. Мањи пречник тачке значи да је сва ласерска енергија концентрисана на малој тачки, смањујући време топљења.
Мања величина тачке значи већу прецизност и брже време заваривања. Такође минимизира деформацију материјала јер је топлота концентрисана у једној тачки и не зрачи се вишак топлоте у околину.
Корак 4 – Наношење слојева и више пролаза
Ласерско таложење метала (ЛМД) није ограничено на заваривање, такође се често користи за креирање компоненти од нуле. Након почетног ласерског пролаза, ласерска глава пролази кроз још један круг и наноси нови слој материјала на врх првог слоја. Понављајте овај поступак док не достигнете жељену висину.
За адитивну производњу, слојеви се настављају док се не изгради комплетан део. Насупрот томе, заваривање захтева само један или два слоја.
Дебљина слоја и број слојева помажу у контроли количине депонованог метала.
Корак 5 – Хлађење и учвршћивање
Пошто је топлота локализована, заварено подручје се такође релативно брзо хлади, скоро одмах након што ласер напусти тачку.
ЛМД процес укључује депоновање енергије директно у мало место на радном комаду. Мање контактне тачке значе да се енергија користи ефикасније, тако да ласер може да се креће брже.
Бржи ласер значи мање укупне енергије и топлоте депонованих у радном комаду. Мање депоноване топлоте значи брже хлађење. Брзо хлађење доноси додатни нежељени ефекат боље микроструктуре.
7 Предности заваривања ласерским таложењем
Ласерско таложење метала (ЛМД) је акумулација дугогодишњег истраживања технологије адитивне производње. Сваки аспект ласерског таложења метала је дизајниран са једним циљем на уму - побољшањем традиционалних процеса.
Ево неких од највећих предности које заваривање ласерским таложењем доноси модерним производним процесима.
1. Брже време заваривања
Ласер велике снаге брзо топи радни предмет, а ЦНЦ контролер брзо помера ласерску главу са једне тачке на другу, што резултира невероватно брзим временом заваривања.
Аутоматско пуњење стола омогућава континуирано заваривање без икаквих заустављања током процеса. Компјутерски контролисано заваривање такође минимизира грешке, штедећи више времена на производном поду.
Управљање и оптимизација различитих параметара ласерског таложења метала у процесу побољшава ефикасност заваривања и скраћује време производње.
2. Већа прецизност и контрола
Скоро свака машина за ласерско таложење метала је аутоматизована и компјутерски контролисана, осим неколико ручних модела. Висока прецизност и контрола омогућавају сложеније заваривање при већим брзинама.
Мало искусних заваривача може да парира тачности и прецизности аутоматизованих машина за ласерско заваривање.
3. Квалитетнији завари
Фине честице праха материјала за пуњење ефикасније попуњавају празнине, што резултира јачим заваром. Пошто је све унапред мерено и контролисано компјутером, количина депонованог метала је управо оно што је потребно, што значи да растопљени базен остаје конзистентан током целог процеса.
Додатно, унутрашњи млазници се користе за спречавање формирања шљаке и оксидације метала и за отпухивање малих фрагмената испареног метала.
4. Нулта дисторзија извора топлоте
Традиционални процеси заваривања уносе велике количине нежељене топлоте у основни материјал. Мала количина топлоте се преноси на лемни спој, а остатак продире у околно окружење, узрокујући деформацију (деформацију) метала.
Ласерско таложење метала је изузетно прецизан процес у коме ласерски зрак топи само мали део радног комада и ништа више. Процес је толико ефикасан да се често користи за заваривање целе површине јер нема потребе да бринете о изобличењу материјала.
Површинско заваривање је процес премазивања једног материјала другим материјалом (или материјалима) ради побољшања завршне обраде површине и отпорности на хабање.
5. Шира компатибилност материјала
Заваривање постаје теже како прелазите на квалитетније и ређе материјале. Традиционални процес је погодан за уобичајене материјале као што су гвожђе, бакар, нерђајући челик, па чак и легуре алуминијума. Али постоје посебни случајеви који се односе на чврсте метале попут волфрама, испарљиве метале попут магнезијума и меке метале попут злата.
Ласерско таложење метала подржава широк спектар метала, легура, па чак и неке керамике. Користећи ЛМД можете заварити следеће материјале.
Легура никла
Волфрам карбид
легура магнезијума
ливеног гвожђа
Алуминијумска легура
Легура на бази кобалта
Титанијумска легура
бакар
Челик
итд.
6. Смањите материјални отпад
Ласерско заваривање минимизира отпад материјала. Метални прах се убацује у радни предмет контролисаном брзином помака како би се избегло прекомерно/премало таложење. За разлику од традиционалног заваривања које користи шипку за пуњење, заваривање ласерским таложењем користи континуалну жицу и честице праха.
Користите само потребну количину пунила, а остатак резервишите за следећи завар.
7. Смањите рад на накнадној обради
Пошто ласерско таложење метала производи чистије заварене спојеве, често не морате ни да вршите накнадну обраду. Нема потребе за жицом четкати радни предмет, брусити вишак локви или исправљати деформације током заваривања.
Смањење накнадне обраде може уштедети много времена у производњи и значајно повећати продуктивност.