ต้องใช้ก๊าซอะไรในการเชื่อมด้วยเลเซอร์?

ก๊าซอะไรที่จำเป็นสำหรับการเชื่อมด้วยเลเซอร์?

การเชื่อมด้วยเลเซอร์เป็นวิธีการเชื่อมที่มีความแม่นยำสูงซึ่งใช้ลำแสงเลเซอร์เพื่อหลอมวัสดุของชิ้นงานแล้วจึงเกิดการเชื่อมหลังจากการระบายความร้อน ในการเชื่อมด้วยเลเซอร์ แก๊สมีบทบาทสำคัญ ก๊าซป้องกันไม่เพียงส่งผลต่อการสร้างตะเข็บการเชื่อม คุณภาพตะเข็บการเชื่อม การเจาะตะเข็บการเชื่อม และความกว้างของการเจาะ แต่ยังส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพและประสิทธิภาพของการเชื่อมด้วยเลเซอร์ การเชื่อมด้วยเลเซอร์ต้องใช้ก๊าซอะไร? บทความนี้จะเจาะลึกถึงความสำคัญของก๊าซเชื่อมด้วยเลเซอร์ ก๊าซที่ใช้ และสิ่งที่พวกเขาทำ

เหตุใดจึงต้องใช้แก๊สในการเชื่อมด้วยเลเซอร์?

ในระหว่างกระบวนการเชื่อมด้วยเลเซอร์ ลำแสงเลเซอร์ที่มีความหนาแน่นพลังงานสูงจะเน้นไปที่พื้นที่การเชื่อมของชิ้นงาน ส่งผลให้วัสดุพื้นผิวของชิ้นงานหลอมละลายในทันที ในระหว่างการเชื่อมด้วยเลเซอร์จำเป็นต้องใช้แก๊สเพื่อปกป้องพื้นที่การเชื่อม ควบคุมอุณหภูมิ ปรับปรุงคุณภาพของการเชื่อม และปกป้องระบบออปติก การเลือกประเภทก๊าซและพารามิเตอร์การจ่ายที่เหมาะสมเป็นปัจจัยสำคัญในการรับรองกระบวนการเชื่อมด้วยเลเซอร์ที่มีประสิทธิภาพและมีเสถียรภาพ รวมถึงการได้ผลลัพธ์การเชื่อมคุณภาพสูง

การป้องกันพื้นที่เชื่อม

ในระหว่างกระบวนการเชื่อมด้วยเลเซอร์ พื้นที่เชื่อมจะถูกสัมผัสกับสภาพแวดล้อมภายนอก และได้รับผลกระทบจากออกซิเจนและก๊าซอื่นๆ ในอากาศได้ง่าย ออกซิเจนกระตุ้นให้เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันที่อาจส่งผลให้คุณภาพการเชื่อมลดลง และทำให้เกิดรูพรุนและสิ่งที่เจือปน การเชื่อมสามารถป้องกันได้อย่างมีประสิทธิภาพจากการปนเปื้อนของออกซิเจนโดยการจ่ายก๊าซที่เหมาะสม ซึ่งโดยปกติจะเป็นก๊าซเฉื่อย เช่น อาร์กอน ไปยังพื้นที่การเชื่อม

การควบคุมความร้อน

การเลือกและการจ่ายก๊าซสามารถช่วยควบคุมอุณหภูมิของพื้นที่เชื่อมได้ การปรับอัตราการไหลและชนิดของก๊าซอาจส่งผลต่ออัตราการทำความเย็นของพื้นที่เชื่อมได้ นี่เป็นสิ่งสำคัญในการควบคุมโซนได้รับผลกระทบจากความร้อน (HAZ) ในระหว่างการเชื่อมและลดการบิดเบือนจากความร้อน

ปรับปรุงคุณภาพการเชื่อม

ก๊าซเสริมบางชนิด เช่น ออกซิเจนหรือไนโตรเจน สามารถปรับปรุงคุณภาพและประสิทธิภาพของการเชื่อมได้ ตัวอย่างเช่น การเติมออกซิเจนสามารถปรับปรุงการเจาะทะลุของรอยเชื่อม และเพิ่มความเร็วในการเชื่อม ขณะเดียวกันก็ส่งผลต่อรูปร่างและความลึกของรอยเชื่อมด้วย

ระบายความร้อนด้วยแก๊ส

ในการเชื่อมด้วยเลเซอร์ พื้นที่การเชื่อมมักได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิสูง การใช้ระบบระบายความร้อนด้วยแก๊สสามารถช่วยควบคุมอุณหภูมิของพื้นที่เชื่อมและป้องกันความร้อนสูงเกินไป นี่เป็นสิ่งสำคัญในการลดความเครียดจากความร้อนในพื้นที่การเชื่อมและปรับปรุงคุณภาพการเชื่อม

การป้องกันแก๊สของระบบออปติก

ลำแสงเลเซอร์จะเน้นไปที่พื้นที่การเชื่อมผ่านระบบออปติก ในระหว่างกระบวนการบัดกรี วัสดุหลอมเหลวและละอองลอยที่เกิดขึ้นอาจปนเปื้อนส่วนประกอบทางแสง การนำก๊าซเข้าสู่บริเวณการเชื่อมจะช่วยลดความเสี่ยงของการปนเปื้อนและยืดอายุการใช้งานของระบบออพติคอล

ก๊าซชนิดใดที่ใช้ในการเชื่อมด้วยเลเซอร์?

ในการเชื่อมด้วยเลเซอร์ แก๊สสามารถแยกอากาศออกจากแผ่นเชื่อมและป้องกันไม่ให้ทำปฏิกิริยากับอากาศ ด้วยวิธีนี้พื้นผิวการเชื่อมของแผ่นโลหะจะขาวและสวยงามยิ่งขึ้น การใช้แก๊สยังช่วยปกป้องเลนส์จากฝุ่นจากการเชื่อมอีกด้วย โดยปกติจะใช้ก๊าซต่อไปนี้:

ก๊าซป้องกัน

ก๊าซป้องกัน บางครั้งเรียกว่า "ก๊าซเฉื่อย" มีบทบาทสำคัญในกระบวนการเชื่อมด้วยเลเซอร์ กระบวนการเชื่อมด้วยเลเซอร์มักใช้ก๊าซเฉื่อยเพื่อปกป้องสระเชื่อม ก๊าซป้องกันที่ใช้กันทั่วไปในการเชื่อมด้วยเลเซอร์ ได้แก่ อาร์กอนและนีออนเป็นหลัก คุณสมบัติทางกายภาพและเคมีแตกต่างกัน ดังนั้นผลกระทบต่อการเชื่อมจึงแตกต่างกันเช่นกัน

อาร์กอน: อาร์กอนเป็นก๊าซเฉื่อยที่ใช้กันมากที่สุดชนิดหนึ่ง มีไอออนไนซ์ในระดับสูงภายใต้การกระทำของเลเซอร์ ซึ่งไม่เอื้อต่อการควบคุมการก่อตัวของพลาสมาเมฆ ซึ่งจะมีผลกระทบบางอย่างต่อการใช้เลเซอร์อย่างมีประสิทธิภาพ ธรรมชาติเฉื่อยของอาร์กอนทำให้ไม่อยู่ในกระบวนการบัดกรี ขณะเดียวกันก็กระจายความร้อนได้ดี ช่วยควบคุมอุณหภูมิในบริเวณที่บัดกรี
นีออน: นีออนมักถูกใช้เป็นก๊าซเฉื่อยคล้ายกับอาร์กอน และส่วนใหญ่จะใช้เพื่อปกป้องพื้นที่การเชื่อมจากออกซิเจนและมลพิษอื่นๆ ในสภาพแวดล้อมภายนอก สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่านีออนไม่เหมาะสำหรับงานเชื่อมด้วยเลเซอร์ทุกประเภท ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับงานเชื่อมพิเศษบางอย่าง เช่น การเชื่อมวัสดุที่หนาขึ้น หรือเมื่อจำเป็นต้องมีตะเข็บเชื่อมที่ลึกกว่านั้น

แก๊สเสริม

ในระหว่างกระบวนการเชื่อมด้วยเลเซอร์ นอกเหนือจากก๊าซป้องกันหลักแล้ว ยังสามารถใช้ก๊าซเสริมเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและคุณภาพการเชื่อมได้อีกด้วย ต่อไปนี้เป็นก๊าซเสริมทั่วไปที่ใช้ในการเชื่อมด้วยเลเซอร์:

ออกซิเจน: ออกซิเจนมักใช้เป็นก๊าซช่วยและสามารถใช้เพื่อเพิ่มความร้อนและความลึกของการเชื่อมระหว่างการเชื่อม การเติมออกซิเจนสามารถเพิ่มความเร็วและการเจาะทะลุของการเชื่อมได้ แต่จำเป็นต้องควบคุมอย่างระมัดระวังเพื่อหลีกเลี่ยงออกซิเจนส่วนเกินที่ก่อให้เกิดปัญหาออกซิเดชัน
ไนโตรเจน: ไนโตรเจนมักถูกใช้เป็นก๊าซเสริมในการเชื่อมด้วยเลเซอร์ พลังงานไอออไนเซชันของไนโตรเจนอยู่ในระดับปานกลาง สูงกว่าอาร์กอน และต่ำกว่าไฮโดรเจน โดยทั่วไประดับไอออไนเซชันจะอยู่ภายใต้การกระทำของเลเซอร์ สามารถลดการก่อตัวของพลาสมาคลาวด์ได้ดีขึ้น ให้รอยเชื่อมและรูปลักษณ์ที่มีคุณภาพสูงขึ้น และลดผลกระทบของออกซิเจนบนรอยเชื่อม ไนโตรเจนยังสามารถใช้เพื่อควบคุมอุณหภูมิของพื้นที่เชื่อมและลดการเกิดฟองอากาศและรูขุมขน
ส่วนผสมของไฮโดรเจน/ไฮโดรเจน: ไฮโดรเจนปรับปรุงคุณภาพของการเชื่อมและลดการเกิดรูพรุน ส่วนผสมของอาร์กอนและไฮโดรเจนถูกนำมาใช้ในการใช้งานพิเศษบางอย่าง เช่น การเชื่อมเหล็กกล้าไร้สนิม โดยทั่วไปปริมาณไฮโดรเจนของส่วนผสมจะอยู่ในช่วงตั้งแต่ 2% ถึง 15%
ฮีเลียม: ฮีเลียมมักใช้สำหรับการเชื่อมด้วยเลเซอร์กำลังสูง เนื่องจากมีการนำความร้อนต่ำและไม่แตกตัวเป็นไอออนได้ง่าย ทำให้เลเซอร์ผ่านได้อย่างราบรื่นและให้พลังงานลำแสงเข้าถึงพื้นผิวชิ้นงานโดยไม่มีอุปสรรคใดๆ เอื้อต่อการเชื่อมด้วยกำลังที่สูงขึ้น ฮีเลียมยังสามารถใช้เพื่อปรับปรุงคุณภาพการเชื่อมและควบคุมอุณหภูมิการเชื่อม นี่เป็นก๊าซป้องกันที่มีประสิทธิภาพสูงสุดที่ใช้ในการเชื่อมด้วยเลเซอร์ แต่มีราคาค่อนข้างแพง

ก๊าซทำความเย็น

แก๊สทำความเย็นมักใช้ระหว่างการเชื่อมด้วยเลเซอร์เพื่อควบคุมอุณหภูมิของพื้นที่การเชื่อม ป้องกันความร้อนสูงเกินไป และรักษาคุณภาพการเชื่อม ต่อไปนี้เป็นก๊าซทำความเย็นที่ใช้กันทั่วไป:

น้ำ: น้ำเป็นสื่อทำความเย็นทั่วไปที่มักใช้ในการทำความเย็นเครื่องกำเนิดเลเซอร์และระบบออปติกการเชื่อมด้วยเลเซอร์ ระบบระบายความร้อนด้วยน้ำสามารถช่วยรักษาอุณหภูมิของเครื่องกำเนิดเลเซอร์และส่วนประกอบทางแสงให้คงที่ เพื่อให้มั่นใจถึงความเสถียรและประสิทธิภาพของลำแสงเลเซอร์
ก๊าซบรรยากาศ: ในกระบวนการเชื่อมด้วยเลเซอร์บางประเภท ก๊าซบรรยากาศโดยรอบสามารถนำไปใช้ในการทำความเย็นได้ ตัวอย่างเช่น ในระบบออปติกของเครื่องกำเนิดเลเซอร์ ก๊าซบรรยากาศโดยรอบสามารถให้ความเย็นได้
ก๊าซเฉื่อย: ก๊าซเฉื่อยเช่นอาร์กอนและไนโตรเจนสามารถใช้เป็นก๊าซทำความเย็นได้เช่นกัน มีค่าการนำความร้อนต่ำกว่าและสามารถใช้ในการควบคุมอุณหภูมิของพื้นที่เชื่อมและลดโซนรับผลกระทบความร้อน (HAZ)
ไนโตรเจนเหลว: ไนโตรเจนเหลวเป็นตัวกลางทำความเย็นที่อุณหภูมิต่ำมาก ซึ่งสามารถใช้สำหรับการเชื่อมด้วยเลเซอร์กำลังสูงมาก ให้ความเย็นที่มีประสิทธิภาพมากและรับประกันการควบคุมอุณหภูมิในบริเวณการเชื่อม

การเลือกใช้แก๊สในการใช้งานต่างๆ

ในการใช้งานการเชื่อมด้วยเลเซอร์ที่แตกต่างกัน การเลือกก๊าซที่เหมาะสมถือเป็นสิ่งสำคัญ เนื่องจากการผสมก๊าซที่แตกต่างกันสามารถสร้างคุณภาพการเชื่อม ความเร็ว และประสิทธิภาพที่แตกต่างกันได้ ต่อไปนี้เป็นแนวทางบางส่วนที่จะช่วยคุณเลือกก๊าซที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานเฉพาะของคุณ:

ประเภทของวัสดุเชื่อม

วัสดุที่แตกต่างกันต้องใช้ส่วนผสมของก๊าซต่างกัน พูด, พูดแบบทั่วไป, พูดทั่วๆไป:

โดยทั่วไปแล้วสแตนเลสจะใช้อาร์กอนหรือส่วนผสมของอาร์กอน/ไฮโดรเจน
อลูมิเนียมและอลูมิเนียมอัลลอยด์มักใช้อาร์กอนบริสุทธิ์
โลหะผสมไทเทเนียมมักใช้ไนโตรเจน
เหล็กกล้าคาร์บอนสูงมักใช้ออกซิเจนเป็นก๊าซเสริม

ความเร็วการเชื่อมและการเจาะ

หากต้องการความเร็วในการเชื่อมที่สูงขึ้นหรือการเจาะลึกของการเชื่อม สามารถปรับการรวมก๊าซได้ การเติมออกซิเจนมักจะช่วยเพิ่มความเร็วและการซึมผ่าน แต่จำเป็นต้องควบคุมอย่างระมัดระวังเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาการเกิดออกซิเดชัน

คุณภาพการเชื่อม

การผสมแก๊สบางชนิดสามารถปรับปรุงคุณภาพและรูปลักษณ์ของรอยเชื่อมได้ ตัวอย่างเช่น ไนโตรเจนสามารถให้รูปลักษณ์และคุณภาพพื้นผิวที่ดีขึ้นได้

ควบคุมรูขุมขนและฟอง

สำหรับการใช้งานที่ต้องการการเชื่อมคุณภาพสูงมาก จะต้องให้ความสนใจเป็นพิเศษกับการก่อตัวของรูพรุนและฟองอากาศ การเลือกก๊าซที่เหมาะสมสามารถลดความเสี่ยงของข้อบกพร่องเหล่านี้ได้

การควบคุมเขตรับผลกระทบความร้อน (HAZ)

ขึ้นอยู่กับวัสดุที่ทำความสะอาด ของเสียอันตรายที่ต้องใช้ขั้นตอนการจัดการพิเศษอาจเกิดขึ้นระหว่างกระบวนการทำความสะอาด สิ่งนี้สามารถเพิ่มต้นทุนโดยรวมของกระบวนการทำความสะอาดด้วยเลเซอร์

ข้อควรพิจารณาเกี่ยวกับอุปกรณ์และต้นทุน

การเลือกใช้ก๊าซยังขึ้นอยู่กับประเภทอุปกรณ์และต้นทุนด้วย ก๊าซบางชนิดอาจต้องใช้ระบบจ่ายพิเศษหรือมีต้นทุนสูงกว่า

สำหรับการใช้งานเฉพาะ ขอแนะนำให้ทำงานร่วมกับวิศวกรการเชื่อมหรือผู้ผลิตอุปกรณ์การเชื่อมด้วยเลเซอร์มืออาชีพเพื่อรับคำแนะนำจากมืออาชีพและเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการเชื่อม โดยทั่วไปจำเป็นต้องมีการทดลองและการปรับให้เหมาะสมก่อนที่จะเลือกการรวมก๊าซขั้นสุดท้าย สามารถลองใช้การผสมก๊าซและพารามิเตอร์ต่างๆ เพื่อค้นหาสภาวะการเชื่อมที่เหมาะสมที่สุด ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการใช้งานเฉพาะ

สรุป

กล่าวโดยสรุป การเชื่อมด้วยเลเซอร์จำเป็นต้องใช้แก๊สเพื่อปกป้องพื้นที่การเชื่อม ควบคุมอุณหภูมิ ปรับปรุงคุณภาพการเชื่อม และปกป้องระบบออปติก การเลือกประเภทก๊าซและพารามิเตอร์การจ่ายที่เหมาะสมเป็นปัจจัยสำคัญในการรับรองกระบวนการเชื่อมด้วยเลเซอร์ที่มีประสิทธิภาพและมีเสถียรภาพ รวมถึงการได้ผลลัพธ์การเชื่อมคุณภาพสูง วัสดุและการใช้งานที่แตกต่างกันอาจต้องใช้ประเภทและสัดส่วนที่แตกต่างกันเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดการเชื่อมเฉพาะ
หากท่านจำเป็นต้องค้นหาการปรับแต่งที่เหมาะสม เครื่องเชื่อมเลเซอร์คุณสามารถติดต่อบัญชีได้ เราจะมอบโซลูชันที่สมบูรณ์ให้กับคุณตามงบประมาณและการใช้งานของคุณ รวมถึงเครื่องจักร การติดตั้ง และการฝึกอบรมด้านเทคนิคที่เหมาะสม เมื่อคุณเลือก แอคเทค เลเซอร์คุณจะได้รับมากกว่าเครื่องเชื่อมเลเซอร์ที่ยอดเยี่ยม คุณยังจะได้รับความช่วยเหลือจากทีมผู้เชี่ยวชาญพิเศษ และพวกเขามุ่งมั่นที่จะให้การสนับสนุนลูกค้า การฝึกอบรม และบริการบำรุงรักษาที่เหนือชั้น

อุปกรณ์เลเซอร์

ข้อมูลติดต่อ

รับโซลูชันเลเซอร์