Co je svařování?
Svařovací schopnost kovu se týká přizpůsobivosti kovového materiálu svařovacímu procesu, zejména se týká obtížnosti získání vysoce kvalitních svarových spojů za určitých podmínek procesu svařování.Obecně řečeno, pojem "svařovací schopnost" zahrnuje také "dostupnost" a "spolehlivost".Svařovací schopnost závisí na vlastnostech materiálu a použitých procesních podmínkách.Svařovací schopnost kovových materiálů není statická, ale rozvíjí se například u materiálů, které byly původně považovány za materiály se špatnou svařovací schopností, s rozvojem vědy a techniky se nové metody svařování staly snadněji svařitelné, tedy svařovací schopnost. se stala lepší.Proto nemůžeme ponechat procesní podmínky a mluvit o svařovací schopnosti.
Schopnost svařování zahrnuje dva aspekty: jedním je výkon spoje, tj. citlivost tvorby defektů svařování za určitých podmínek procesu svařování;druhým je praktický výkon, tj. přizpůsobivost svarového spoje požadavkům použití za určitých podmínek procesu svařování.
Metody svařování
1.Svařování laserem(LBW）
2. ultrazvukové svařování (USW)
3.difuzní svařování (DFW)
4.atd
1.Svařování je proces spojování materiálů, obvykle kovů, zahříváním povrchů až do bodu roztavení a následným vychladnutím a ztuhnutím, často s přidáním přídavného materiálu.Svařitelnost materiálu se týká jeho schopnosti být svařován za určitých podmínek procesu a závisí jak na vlastnostech materiálu, tak na použitém svařovacím procesu.
2.Svařitelnost lze rozdělit do dvou hledisek: společný výkon a praktický výkon.Výkon spoje se týká citlivosti tvorby defektů svařování za určitých podmínek procesu svařování, zatímco praktický výkon se týká přizpůsobivosti svarového spoje požadavkům na použití za určitých podmínek procesu svařování.
3.Existují různé metody svařování, mimo jiné včetně laserového svařování (LBW), ultrazvukového svařování (USW) a difúzního svařování (DFW).Volba metody svařování závisí na spojovaných materiálech, tloušťce materiálů, požadované pevnosti spoje a dalších faktorech.
Co je laserové svařování?
Laserové svařování, také známé jako svařování laserovým paprskem ("LBW"), je výrobní technika, při které se dva nebo více kusů materiálu (obvykle kovu) spojují pomocí laserového paprsku.
Jedná se o bezkontaktní proces, který vyžaduje přístup do svarové zóny z jedné strany svařovaných dílů.
Teplo vytvářené laserem taví materiál na obou stranách spoje a jak se roztavený materiál mísí a znovu tuhne, spojuje díly.
Svar se vytvoří, když intenzivní laserové světlo rychle zahřeje materiál – obvykle počítáno v milisekundách.
Laserový paprsek je koherentní (jednofázové) světlo jedné vlnové délky (monochromatické).Laserový paprsek má nízkou divergenci paprsku a vysoký energetický obsah, který při dopadu na povrch vytvoří teplo
Stejně jako u všech forem svařování záleží při použití LBW na detailech.Můžete použít různé lasery a různé procesy LBW a jsou chvíle, kdy laserové svařování není tou nejlepší volbou.
Laserové svařování
Existují 3 typy laserového svařování:
1. Režim vedení
2. Režim vedení/penetrace
3. Režim penetrace nebo klíčové dírky
Tyto typy laserového svařování jsou seskupeny podle množství energie dodané kovu.Představte si to jako nízké, střední a vysoké energetické hladiny laserové energie.
Režim vedení
Kondukční režim dodává kovu nízkou laserovou energii, což má za následek nízkou penetraci s mělkým svarem.
Je to dobré pro spoje, které nepotřebují vysokou pevnost, protože výsledkem je druh souvislého bodového svaru.Vodivé svary jsou hladké a esteticky příjemné a obvykle jsou širší než hluboké.
Existují dva typy režimu vedení LBW:
1. Přímé vytápění:Povrch dílu je ohříván přímo laserem.Teplo je pak vedeno do kovu a části základního kovu se roztaví a spojí se, když kov znovu ztuhne.
2.Přenos energie: Na rozhraní spoje se nejprve umístí speciální absorbující inkoust.Tento inkoust přijímá energii laseru a generuje teplo.Podkladový kov pak vede teplo do tenké vrstvy, která se roztaví a znovu ztuhne za vzniku svarového spoje.
Režim vedení/penetrace
Někteří to možná neuznávají jako jeden z režimů.Mají pocit, že existují pouze dva typy;buď vedete teplo do kovu, nebo odpařujete malý kovový kanál, což umožňuje laseru dolů do kovu.
Ale režim vedení/penetrace využívá „střední“ energii a vede k větší penetraci.Ale laser není dostatečně silný, aby odpařil kov jako v režimu klíčové dírky.
Režim penetrace nebo klíčové dírky
Tento režim vytváří hluboké, úzké svary.Někteří tomu říkají penetrační režim.Provedené svary jsou obvykle hlubší než široké a pevnější než svary ve vodivém režimu.
U tohoto typu svařování LBW vysoce výkonný laser odpařuje základní kov a vytváří úzký tunel známý jako „klíčová dírka“, která zasahuje dolů do spoje.Tento „díra“ poskytuje vedení pro laser k pronikání hluboko do kovu.
Vhodné kovy pro LBW
Laserové svařování pracuje s mnoha kovy, jako jsou:
- Uhlíková ocel
- Hliník
- Titan
- Nízkolegovaná a nerezová ocel
- Nikl
- Platina
- Molybden
Ultrazvukové svařování
Ultrazvukové svařování (USW) je spojování nebo reformování termoplastů pomocí tepla generovaného vysokofrekvenčním mechanickým pohybem.Dosahuje se to přeměnou vysokofrekvenční elektrické energie na vysokofrekvenční mechanický pohyb.Tento mechanický pohyb spolu s aplikovanou silou vytváří třecí teplo na spojovacích plochách plastových součástí (plocha kloubu), takže se plastový materiál roztaví a vytvoří molekulární vazbu mezi díly.
ZÁKLADNÍ PRINCIP ULTRAZVUKOVÉHO SVAŘOVÁNÍ
1. Díly v přípravku: Dva termoplastické díly, které se mají sestavit, jsou umístěny dohromady, jedna na druhou, v nosném hnízdě zvaném přípravek.
2.Ultrazvukový kontakt klaksonu: Titanová nebo hliníková součást zvaná klakson je přivedena do kontaktu s horní plastovou částí.
3. Aplikovaná síla: Na díly je aplikována řízená síla nebo tlak, který je sevře k upínacímu přípravku.
4. Doba svařování: Ultrazvukový klakson vibruje vertikálně 20 000 (20 kHz) nebo 40 000 (40 kHz) krát za sekundu, ve vzdálenostech měřených v tisícinách palce (mikronech), po předem stanovenou dobu, která se nazývá doba svařování.Prostřednictvím pečlivého návrhu součásti je tato vibrační mechanická energie směrována do omezených bodů kontaktu mezi dvěma částmi.Mechanické vibrace se přenášejí přes termoplastické materiály na rozhraní spoje a vytvářejí třecí teplo.Když teplota na rozhraní spoje dosáhne bodu tání, plast se roztaví a teče a vibrace se zastaví.To umožňuje, aby se roztavený plast začal ochlazovat.
5. Doba přidržení: Svěrná síla je udržována po předem stanovenou dobu, aby se součásti mohly spojit, když roztavený plast chladne a tuhne.Toto je známé jako doba zdržení.(Poznámka: Zlepšené pevnosti a hermetičnosti spoje lze dosáhnout aplikací vyšší síly během doby zdržení. Toho je dosaženo pomocí dvojitého tlaku).
6. Horn se zasouvá: Jakmile roztavený plast ztuhne, upínací síla se odstraní a ultrazvukový klakson se zatáhne.Dvě plastové části jsou nyní spojeny, jako by byly lisovány dohromady, a jsou odstraněny z přípravku jako jeden díl.
Difúzní svařování, DFW
Proces spojování teplem a tlakem, kde se kontaktní plochy spojují difúzí atomů.
Proces
Mezi dva lisy [2] jsou umístěny dva obrobky [1] o různých koncentracích.Lisy jsou jedinečné pro každou kombinaci obrobků, což má za následek, že v případě změny konstrukce produktu je vyžadován nový design.
Teplo ekvivalentní asi 50-70 % bodu tání materiálů se pak dodává do systému, čímž se zvyšuje pohyblivost atomů obou materiálů.
Lisy jsou poté stlačeny k sobě, což způsobí, že atomy začnou difundovat mezi materiály na kontaktní ploše [3].K difúzi dochází díky různým koncentracím obrobků, zatímco teplo a tlak proces pouze usnadňují.Tlak se proto používá k tomu, aby se povrchy kontaktující materiály dostaly co nejblíže, aby atomy mohly snadněji difundovat.Když se požadovaný podíl atomů rozptýlí, teplo a tlak se odstraní a proces vazby je dokončen.
