Modern üretimde kaynak teknolojisi malzeme bağlantısı için gereklidir. TIG (tungsten inert gaz kaynağı) ve lazer kaynağı, yaygın olarak kullanılan iki kaynak yöntemidir, ancak ısı kaynağı (ark enerjisi ve lazer ışını), malzeme uyarlanabilirliği, hassasiyet ve güvenlik gereksinimleri ve karşılık gelen seçimlere vurgu vardır.koruyucu ekipman iS ayrıca farklı.
1. Teknik ilkeler ve temel farklılıklar
1.1 Isı Kaynakları ve Enerji Transferi
Tig kaynağı:
Tungsten elektrotu ve temel metal ve dolgu telini eritmek için iş parçası arasında bir elektrik arkı (3, 000 - 6, 000}} derecesi) kullanır. Argon gaz erimiş havuzu oksidasyondan korur. Geniş ısı girişi (0. 5-5 kj\/mm) sağlar, bu da ısıldan etkilenen büyük bir bölge (HAM) ve potansiyel iş parçası deformasyonu ile sonuçlanır712.
Lazer kaynağı:
Malzemeleri eritmek için yüksek enerjili bir lazer ışını (1 0 ⁶-10⁷ w\/cm²) odaklar. Hassas ısı girişi (0.1-1 kJ\/mm) dar bir HAZ (1\/3–1\/10 TIG kaynağı), hızlı soğutma ve minimal bozulma oluşturur713.
|
|
|
1.2 Malzeme uyumluluğu
Tig kaynağı:
Uygun: Karbon çelik, paslanmaz çelik, alüminyum, titanyum (oksidasyona duyarlı metaller) ve kalın plakalar (3 mm'ye eşit veya daha büyük).
Sınırlamalar: Düşük eritme noktalı metallerde (örneğin, kurşun) ve oldukça yansıtıcı malzemelerde (örneğin bakır) düşük performans.
Lazer kaynağı:
Uygun: İnce tabakalar (0. 1-4 mm), yansıtıcı metaller (alüminyum, bakır) ve hassas bileşenler (elektronik, kalıplar). Benzer metallere (örn. Çelik-alümin) katılma yeteneğine sahip 1213.
Sınırlamalar: High cost for thick plates (>6 mm) ve sıkı hizalama gereksinimleri (boşluk<0.1 mm)7.
1.3 Proses karakteristikleri
| Parametre | Tig kaynağı | Lazer kaynağı |
|---|---|---|
| Hız | Yavaş ({0}}. 1-0.5 m\/dk) | Hızlı (1-10 m\/dakika) |
| Otomasyon | Manuel çalışma, düşük otomasyon | Son derece otomatik, robot dostu |
| Enerji verimliliği | Düşük (% 30-40 ısı kaybı) | Yüksek (% 30-50 fotoelektrik verimlilik) |
| İşleme sonrası | Öğütme ve düzleştirme | Minimal veya basit parlatma |
2. Koruyucu Perde Seçimi
2.1 TIG Kaynak Koruma Gereksinimleri
Radyasyon ve gaz tehlikeleri:
UV\/IR radyasyonu: Tig arkları yoğun UV yayar (sıradan kaynaktan 5-30 × daha güçlü). 1.5 m'lik bir RADIUS712'yi kapsayan DIN 12'den büyük veya daha büyük bir gölgeleme seviyesine sahip perdeler kullanın.
Ozon ve duman: Perdeler kapalı kenarları (örneğin, manyetik şeritler) ve havalandırma sistemleriyle entegre olmalıdır (1'den büyük veya 1, 000 m³\/s hava akışı) 7.
Yüksek sıcaklık direnci:
1.500 dereceye kadar sıçrama sıcaklıklarına dayanın. Malzemeler UL94 V -0 alev geciktirici standartları (örn., Silikon kaplı cam elyaf ile Nomex Elyaf) karşılamalıdır 7.
2.2 Lazer Kaynak Koruma Kriterleri
Dalga boyu ve optik yoğunluk (OD):
Fiber lazerler (1.064 nm) veya yarı iletken lazerler (808-980 nm) için, OD 4'ten daha büyük veya 4'e eşit olan perdeler seçin (blok% 99.99 enerji). Malzemeler kurşun cam kompozitleri veya polikarbonat katmanları içerebilir13.
Yansıtma karşıtı tasarımı:
Mat yüzeyler kullanın (yansıtma<8%) to prevent beam reflections. Overlapping seams (≥10 cm width) eliminate scatter leakage1213.
Dayanıklılık ve esneklik:
Uyarlanabilir çalışma alanı yerleri için gözyaşı dayanıklı kumaşları (50 N\/cm'ye eşit veya daha büyük) ve modüler tasarımları seçin12.
3. Ekonomik ve uygulama hususları
3.1 Maliyet Analizi
İlk yatırım: TIG ekipmanı lazer sistemlerinin% 10-20'sine mal olur, ancak devam eden masraflar gerektirir (argon gazı, elektrotlar). Lazer sistemleri daha yüksek maliyetli maliyetlere sahiptir, ancak daha düşük uzun vadeli operasyonel maliyetler712.
Yeterlik: Lazer kaynağı, yüksek hacimli üretim için ideal olan işçilik maliyetlerini%60-80 azaltır (örn. Otomotiv parçaları) 7.
3.2 Tipik Uygulamalar
Tig kaynağı: Gemi İnşa (Kalın Plakalar), Boru Hattı Kaynağı ve Artisanal Metalwork7.
Lazer kaynağı: Tüketici elektroniği (pil sızdırmazlığı), tıbbi cihazlar (temiz kaynaklar) ve havacılık (titanyum bileşenleri) 1213.
4. Güvenlik standartları
Tig kaynağı:
Argon saflığının% 99,99'dan daha büyük veya eşit olduğundan emin olun ve UV koruyucu dişli giyin (% 99.9 radyasyona eşit veya eşit bloke) 7.
Lazer kaynağı:
Uymaklazer güvenliğistandartlar (örn., GB 7247. 1-2012). Kilit Sistemleri Yükle (Deklanşör Yanıtı<0.1 seconds)13.
5. Çözüm
TIG ve Lazer Kaynağı tamamlayıcıdır: TIG, uygun maliyetli kalın plaka kaynağında mükemmel olurken, lazer teknolojisi hassasiyet ve verimlilik sağlar. Koruyucu perdeler, sürece özgü risklerle uyumlu olmalıdır. İşletmeler, yalnızca perdelere güvenmek yerine entegre güvenlik sistemlerini (örn. İzolasyon ekranları + KKD) benimsemelidir.