Mae weldio laser yn ddull o uno dau ddeunydd gyda'i gilydd trwy ddefnyddio pelydr laser fel ffynhonnell wres crynodedig i doddi a ffiwsio'r deunyddiau yn eu pwynt cyswllt. Mae'n cynnig manteision dros dechnegau weldio traddodiadol fel cyflymder cyflymach, awtomeiddio haws, gwell ansawdd a manwl gywirdeb, ac opsiynau deunydd estynedig.Weldio laser oeryn cyfeirio at is-set o ddulliau weldio laser sy'n cynnwys mewnbwn gwres llawer is o'i gymharu â weldio laser safonol. Ond sut mae'n gweithio a beth yw'r prif dechnegau weldio laser oer a ddefnyddir heddiw?
Mewnbwn Gwres Is
Yn ôl diffiniad, mae weldio laser oer yn defnyddio llawer llai o ddwysedd pŵer laser a mewnbwn gwres na dulliau weldio ymasiad poethach. Mae hyn yn caniatáu i ddeunyddiau mwy sensitif i wres fel plastigion neu ffoil tenau gael eu huno â llai o anffurfiad, llosgi neu ddifrod thermol arall o gymharu â weldio laser poethach.[1]
Mae technegau weldio laser oer nodweddiadol yn cyflenwi dim ond 25-30% o'r mewnbwn ynni a ddefnyddir mewn weldio laser confensiynol. Mae hyn yn cyfateb i ddwysedd pŵer o dan 1 megawat y centimetr sgwâr a thymheredd brig o dan 2500 gradd F ar arwynebau'r llinellau bond.[2]
Mae'r gwres is yn lleihau ysfa rhan a newidiadau metelegol peryglus yn y cydrannau sy'n cael eu weldio. Mae hefyd yn caniatáu bondiau llwyddiannus mewn deunyddiau adlewyrchol iawn fel alwminiwm neu gopr a fyddai fel arfer yn dargyfeirio symiau uwch o ynni laser yn hytrach na'i amsugno.[3]
Prif Dechnegau Weldio Laser Oer
Mae'r tri phrif gategori weldio laser a ystyrir yn dechnegau oer yn cynnwys:
1. Weldio Laser Dwysedd Pŵer Isel
Mae hyn yn golygu lleihau dwysedd pŵer laserau cyflwr solet neu ffibr safonol i 0.5 megawat fesul cm2 neu is. Mae'n caniatáu weldiadau hyd at 0.5mm o ddyfnder tra'n lleihau mewnbwn gwres ac effaith metelegol ar aloion sensitif.[4]
2. Sganio Weldio Laser
Mae'r dull hwn yn pendilio neu'n sganio'r pelydr laser dros y wythïen wrth danio curiad y galon. Mae'r cyfuniad o belydr ehangach a symudiad cyflym yn cyfyngu ar fewnbwn gwres er gwaethaf defnyddio dwyseddau pŵer dros 2 megawat y cm2. Mae'n hwyluso weldio aloion awyrofod egsotig a thabiau batri.[5]
3. Microweldio laser
Mae hyn yn defnyddio deuodau laser isgoch sy'n allyrru tonfeddi wedi'u tiwnio i gopaon amsugno polymerau. Mae rheoli allyriadau o dan 150 wat yn ofalus yn creu weldiadau cul llai na 0.1mm o ddyfnder ond yn ddigon cryf ar gyfer cydrannau fel cathetrau meddygol a microelectroneg.[6],[7]
Manteision yn erbyn Weldio Laser Safonol
Er bod cyflymder a dyfnder weldio uchaf yn gyfyngedig, mae technegau laser oer yn cynnig manteision gan gynnwys:
- Lleihau afluniad rhannol a newidiadau meteleg niweidiol
- Osgoi difrod gwres a cholli tymer mewn aloion sensitif
- Hwyluso bondiau trachywiredd cryf mewn deunyddiau adlewyrchol a dargludol iawn na ellid eu gweld o'r blaen
- Cyfuno thermoplastigion a pharau deunydd annhebyg o bolymer sy'n dueddol o ddiraddio thermol
- Caniatáu weldio awtomataidd o ffoiliau hynod denau i lawr i 0.05mm trwch [8]
Felly mae weldio laser oer yn llenwi cilfach bwysig - gan hwyluso uno metelau, plastigau a chymysgeddau deunydd yn gymhleth sy'n anghydnaws â dulliau weldio laser confensiynol poethach.
Ceisiadau'n Cymryd Mantais
Mae'r diwydiannau awyrofod, electroneg a dyfeisiau meddygol yn arbennig yn mabwysiadu datrysiadau weldio laser oer i drosoli buddion fel galluogi cymalau deunydd heriol heb fawr o afluniad ar gydrannau bach, cywrain.
Mae ceisiadau enghreifftiol yn cynnwys:
- Selio hermetig ar glostiroedd titaniwm rheolydd calon [9]
- Weldio siambrau gwactod allanol ar gyfer sbectromedrau màs [10]
- Uno coiliau ffoil nicel mewn generaduron trydan wrth gadw priodweddau magnetig [11]
- Selio polymerau mewn clytiau cyflenwi cyffuriau heb gludyddion hylifo gwres [12]
Felly wrth weithio ar raddfeydd llai, mae technegau laser oer yn galluogi bondiau sy'n hanfodol i genhadaeth mewn aloion gradd gofod, offerynnau diagnostig a chydrannau meddygol sy'n achub bywydau lle mae cynnal priodweddau a dimensiynau deunydd sylfaenol yn hollbwysig.
Yn Grynodeb
Mae weldio laser oer yn defnyddio technegau laser dwysedd ynni llai sy'n cyfyngu ar fewnbwn gwres yn ystod weldio manwl gywir. Mae cadw'r tymheredd yn isel yn lleihau afluniad rhannol a difrod metelegol tra'n caniatáu bondiau mewn cydrannau adlewyrchol iawn ac sy'n sensitif yn thermol i ffwrdd o'r cyfyngiadau ar weldio ymasiad poeth. Er ei fod yn gweithio ar raddfa ficro, mae laser oer yn galluogi uno parau o ddeunyddiau egsotig ac annhebyg sy'n hanfodol ar gyfer cymwysiadau o loerennau i fewnblaniadau llawfeddygol.
Mae Xi'an Guosheng Laser Technology Co, Ltd yn fenter uwch-dechnoleg sy'n arbenigo mewn ymchwil a datblygu, cynhyrchu a gwerthu peiriant cladin laser awtomatig, peiriant cladin laser cyflym, peiriant diffodd laser, peiriant weldio laser ac offer argraffu laser 3D. Mae ein cynnyrch yn gost-effeithiol ac yn cael eu gwerthu gartref a thramor. Os oes gennych ddiddordeb yn ein cynnyrch, cysylltwch â ni ynbob@gshenglaser.com.
Cyfeiriadau:
[1] Katayama, S. Llawlyfr Technolegau Weldio Laser. Cyhoeddi Woodhead. 2013. t. 342 .
[2] Prosesu Laser Ion JC o Ddeunyddiau Peirianneg: Egwyddorion, Gweithdrefn a Chymhwysiad Diwydiannol. Elsevier. 2005. p 203-204.
[3] Weldio Laser Dawes C.: Canllaw Ymarferol. Cyhoeddi Woodhead. 1992. t 88 .
[4] Kah P, Suoranta R, Martikainen J, Magnus C. Technegau ar gyfer uno deunyddiau annhebyg: metelau a pholymerau. Parch Adv Mater Sci. 2014; 36:152-164.
[5] Kah P, Suoranta R, Martikainen J. Technegau uwch ar gyfer weldio laser o bolymerau tryloyw. Procedia Ffiseg. 2015; 78:182-190.
[6] Acherjee B, Mondal B, Tudu B, Misra D. Cynnydd ac arloesiadau diweddar mewn technoleg weldio trawst laser. Opteg a Laserau mewn Peirianneg. 2021; 140:106877.
[7] Roesner A, Scheik S, Olowinsky A, Gillner A, Reisgen U, Schleser M. Weldio Laser Polymerau gan Ddefnyddio Laserau Dwysedd Uchel. Journal of Laser Micro Nanobeirianneg. 2019; 14(1):1-6.
[8] Katayama S. Ffenomenau weldio laser mewn weldio ffoil tenau. Cyfnodolyn Cymwysiadau Laser. 2011 Mehefin 1;23(2):022005.
[9] L yn y drefn honnoampe T, Roos E. Ymchwiliadau ar weldio ymasiad o aloion titaniwm ar gyfer rheolyddion calon. Deunyddiau dyfeisiau meddygol II: trafodion o'r Gynhadledd Deunyddiau a Phrosesau ar gyfer Dyfeisiau Meddygol. 2004 Tach 8. t. 12-6.
[10] Synowicki RA. Materion materol ar gyfer siambrau gwactod titaniwm wedi'u weldio mewn cymwysiadau sbectrometreg màs. 18fed Cyfarfod Amserol ar Wyddoniaeth Ynni Cyfuno. 1999 Hydref 28.
[11] Dilger K, Nussbaum C, Nusbickel W, Rodman R. Weldio laser o ddur trydanol a'i ganlyniadau technolegol ar greiddiau magnetig AC. Trafodion IEEE ar Magneteg. 1992 Medi; 28(5):2260-3.
[12] D yn gorchymyn SP, Wieduwilt TJ. Defnyddio proses weldio trawsyrru laser ar gyfer selio dyfeisiau prosthetig i'w mewnblannu. Cais patent yr Unol Daleithiau UD 06/938,069. 1974 Rhagfyr 4.