Lazer Kaynağı İçin Hangi Gazlara İhtiyaç Vardır?

Lazer kaynağı, iş parçasının malzemesini eritmek için bir lazer ışınını kullanan ve daha sonra soğuduktan sonra bir kaynak oluşturan yüksek hassasiyetli bir kaynak yöntemidir. Lazer kaynağında gaz önemli bir rol oynar. Koruyucu gaz sadece kaynak dikişi oluşumunu, kaynak dikişi kalitesini, kaynak dikişi nüfuzunu ve nüfuz genişliğini etkilemekle kalmaz, aynı zamanda lazer kaynağının kalitesini ve verimliliğini de doğrudan etkiler. Lazer kaynağı için hangi gazlara ihtiyaç vardır? Bu makalede lazer kaynak gazlarının önemi, kullanılan gazlar ve ne işe yaradıkları derinlemesine incelenecektir.

Lazer kaynağı için neden gaza ihtiyaç duyulur?

Lazer kaynak işlemi sırasında, yüksek enerji yoğunluklu bir lazer ışını iş parçasının kaynak alanına odaklanarak iş parçasının yüzey malzemesinin anında erimesine neden olur. Lazer kaynak sırasında kaynak alanını korumak, sıcaklığı kontrol etmek, kaynağın kalitesini artırmak ve optik sistemi korumak için gaza ihtiyaç duyulur. Uygun gaz tipinin ve besleme parametrelerinin seçilmesi, verimli ve stabil bir lazer kaynak prosesinin sağlanmasında ve yüksek kaliteli kaynak sonuçlarının elde edilmesinde önemli faktörlerdir.

Kaynak alanlarının korunması

Lazer kaynak işlemi sırasında kaynak bölgesi dış ortama maruz kalır ve havadaki oksijen ve diğer gazlardan kolaylıkla etkilenir. Oksijen, kaynak kalitesinin düşmesine ve gözeneklerin ve kalıntıların oluşmasına yol açabilecek oksidasyon reaksiyonlarını tetikler. Kaynak alanına uygun bir gazın, genellikle argon gibi bir inert gazın sağlanmasıyla kaynak, oksijen kirliliğinden etkili bir şekilde korunabilir.

Isı Kontrolü

Gaz seçimi ve tedariği, kaynak alanının sıcaklığının kontrol edilmesine yardımcı olabilir. Gazın akış hızı ve türü ayarlanarak kaynak alanının soğuma hızı etkilenebilir. Bu, kaynak sırasında ısıdan etkilenen bölgeyi (HAZ) kontrol etmek ve termal bozulmayı azaltmak için önemlidir.

Geliştirilmiş kaynak kalitesi

Oksijen veya nitrojen gibi bazı yardımcı gazlar kaynakların kalitesini ve performansını artırabilir. Örneğin, oksijen eklenmesi kaynağın nüfuziyetini geliştirebilir ve kaynak hızını artırabilir, aynı zamanda kaynağın şeklini ve derinliğini de etkileyebilir.

Gaz soğutma

Lazer kaynağında kaynak alanı genellikle yüksek sıcaklıklardan etkilenir. Gaz soğutma sisteminin kullanılması kaynak alanının sıcaklığının kontrol edilmesine ve aşırı ısınmanın önlenmesine yardımcı olabilir. Bu, kaynak alanındaki termal stresi azaltmak ve kaynak kalitesini artırmak için gereklidir.

Optik sistemlerin gaz koruması

Lazer ışını optik bir sistem aracılığıyla kaynak alanına odaklanır. Lehimleme işlemi sırasında oluşan erimiş malzeme ve aerosoller optik bileşenleri kirletebilir. Gazların kaynak alanına verilmesiyle kirlenme riski azaltılır ve optik sistemin ömrü uzatılır.

Lazer kaynağında hangi gazlar kullanılır?

Lazer kaynağında gaz, kaynak plakasındaki havayı izole ederek havayla reaksiyona girmesini önleyebilir. Bu sayede metal plakanın kaynak yüzeyi daha beyaz ve güzel olacaktır. Gaz kullanmak aynı zamanda lensleri kaynak tozundan da korur. Genellikle aşağıdaki gazlar kullanılır:

Koruyucu gaz

Bazen "inert gazlar" olarak da adlandırılan koruyucu gazlar, lazer kaynak işleminde önemli bir rol oynar. Lazer kaynak işlemleri genellikle kaynak havuzunu korumak için inert gazlar kullanır. Lazer kaynağında yaygın olarak kullanılan koruyucu gazlar esas olarak argon ve neon içerir. Fiziksel ve kimyasal özellikleri farklı olduğu için kaynağa olan etkileri de farklıdır.

Argon: Argon en yaygın kullanılan inert gazlardan biridir. Lazerin etkisi altında yüksek derecede iyonizasyona sahiptir ve bu, lazerlerin etkili kullanımı üzerinde belirli bir etkiye sahip olacak plazma bulutlarının oluşumunu kontrol etmeye elverişli değildir. Argonun inert doğası onu lehimleme sürecinin dışında tutar, aynı zamanda ısıyı iyi bir şekilde dağıtarak lehimleme alanındaki sıcaklığın kontrol edilmesine yardımcı olur.
Neon: Neon genellikle argona benzer bir inert gaz olarak kullanılır ve esas olarak kaynak alanını oksijenden ve dış ortamdaki diğer kirleticilerden korumak için kullanılır. Neonun tüm lazer kaynak uygulamaları için uygun olmadığına dikkat etmek önemlidir. Esas olarak daha kalın malzemelerin kaynaklanması veya daha derin kaynak dikişlerinin gerekli olduğu bazı özel kaynak işleri için kullanılır.

yardımcı gaz

Lazer kaynak işlemi sırasında ana koruyucu gazın yanı sıra kaynak performansını ve kalitesini artırmak için yardımcı gazlar da kullanılabilir. Lazer kaynağında kullanılan bazı yaygın yardımcı gazlar şunlardır:

Oksijen: Oksijen genellikle yardımcı gaz olarak kullanılır ve kaynak sırasında ısıyı ve kaynak derinliğini arttırmak için kullanılabilir. Oksijen eklemek kaynak hızını ve nüfuziyetini artırabilir, ancak aşırı oksijenin oksidasyon sorunlarına yol açmasını önlemek için dikkatli bir şekilde kontrol edilmesi gerekir.
Azot: Azot aynı zamanda lazer kaynağında yardımcı gaz olarak da sıklıkla kullanılır. Azotun iyonlaşma enerjisi orta düzeydedir, argondan yüksek, hidrojenden düşüktür. İyonlaşma derecesi genellikle bir lazerin etkisi altındadır. Plazma bulutlarının oluşumunu daha iyi azaltabilir, daha kaliteli kaynak ve görünüm sağlayabilir ve oksijenin kaynaklar üzerindeki etkisini azaltabilir. Azot ayrıca kaynak alanının sıcaklığını kontrol etmek ve kabarcık ve gözenek oluşumunu azaltmak için de kullanılabilir.
Hidrojen/Hidrojen Karışımı: Hidrojen, kaynakların kalitesini artırır ve gözenek oluşumunu azaltır. Paslanmaz çeliğin kaynaklanması gibi bazı özel uygulamalarda argon ve hidrojen karışımları kullanılır. Karışımın hidrojen içeriği tipik olarak 2% ile 15% arasında değişir.
Helyum: Helyum, düşük ısı iletkenliğine sahip olması ve kolayca iyonize olmaması nedeniyle genellikle yüksek güçlü lazer kaynağında kullanılır, bu da lazerin sorunsuz bir şekilde geçmesine ve ışın enerjisinin herhangi bir engel olmadan iş parçası yüzeyine ulaşmasını sağlar. Daha yüksek güç kaynağına elverişli. Helyum ayrıca kaynak kalitesini artırmak ve kaynak sıcaklıklarını kontrol etmek için de kullanılabilir. Bu, lazer kaynağında kullanılan en etkili koruyucu gazdır ancak nispeten pahalıdır.

Soğutma gazı

Lazer kaynağı sırasında kaynak alanının sıcaklığını kontrol etmek, aşırı ısınmayı önlemek ve kaynak kalitesini korumak için sıklıkla soğutma gazı kullanılır. Yaygın olarak kullanılan soğutma gazlarından bazıları şunlardır:

Su: Su, lazer jeneratörlerini ve lazer kaynak optik sistemlerini soğutmak için sıklıkla kullanılan yaygın bir soğutma ortamıdır. Su soğutma sistemleri, lazer ışınının stabilitesini ve performansını sağlamak için lazer jeneratörünün ve optik bileşenlerin sabit bir sıcaklığının korunmasına yardımcı olabilir.
Atmosfer gazları: Bazı lazer kaynak işlemlerinde soğutma amacıyla ortamdaki atmosferik gazlar kullanılabilir. Örneğin bir lazer jeneratörünün optik sisteminde çevredeki atmosfer gazı bir soğutma etkisi sağlayabilir.
İnert gazlar: Argon ve nitrojen gibi inert gazlar da soğutma gazı olarak kullanılabilir. Daha düşük ısı iletkenliğine sahiptirler ve kaynak alanının sıcaklığını kontrol etmek ve ısıdan etkilenen bölgeyi (HAZ) azaltmak için kullanılabilirler.
Sıvı Azot: Sıvı nitrojen, son derece yüksek güçlü lazer kaynağı için kullanılabilen son derece düşük sıcaklıktaki bir soğutma ortamıdır. Oldukça etkili bir soğutma etkisi sağlayarak kaynak bölgesinde sıcaklık kontrolü sağlar.

Farklı uygulamalarda gaz seçimi

Lazer kaynağının farklı uygulamalarında uygun gazın seçilmesi çok önemlidir çünkü farklı gaz kombinasyonları farklı kaynak kalitesi, hızı ve verimliliği üretebilir. Özel uygulamanız için doğru gazı seçmenize yardımcı olacak bazı yönergeler aşağıda verilmiştir:

Kaynak malzemesi türü

Farklı malzemeler farklı gaz kombinasyonları gerektirir. Genel konuşma:

Paslanmaz çelik tipik olarak argon veya argon/hidrojen karışımı kullanır.
Alüminyum ve alüminyum alaşımları genellikle saf argon kullanır.
Titanyum alaşımları sıklıkla nitrojen kullanır.
Yüksek karbonlu çelikler genellikle yardımcı gaz olarak oksijeni kullanır.

Kaynak hızı ve nüfuziyet

Daha yüksek kaynak hızı veya daha derin kaynak nüfuziyeti gerekiyorsa gaz kombinasyonu ayarlanabilir. Oksijen eklemek genellikle hızı ve nüfuzu artırır, ancak oksidasyon sorunlarını önlemek için dikkatli bir şekilde kontrol edilmesi gerekir.

Kaynak kalitesi

Bazı gaz kombinasyonları kaynakların kalitesini ve görünümünü iyileştirebilir. Örneğin nitrojen daha iyi bir görünüm ve yüzey kalitesi sağlayabilir.

Gözenek ve Kabarcık Kontrolü

Çok yüksek kalitede kaynak gerektiren uygulamalarda gözenek ve kabarcık oluşumuna özellikle dikkat edilmelidir. Doğru gaz seçimi bu kusurların riskini azaltabilir.

Isıdan Etkilenen Bölgenin (HAZ) Kontrolü

Temizlenen malzemeye bağlı olarak, temizleme işlemi sırasında özel işlem prosedürleri gerektiren tehlikeli atıklar oluşabilir. Bu, lazer temizleme işleminin toplam maliyetine katkıda bulunabilir.

Ekipman ve maliyet hususları

Gaz seçimi aynı zamanda ekipman türü ve maliyetinden de etkilenir. Bazı gazlar özel besleme sistemleri veya daha yüksek maliyetler gerektirebilir.

Özel uygulamalar için, profesyonel tavsiye almak ve kaynak sürecini optimize etmek amacıyla bir kaynak mühendisi veya profesyonel bir lazer kaynak ekipmanı üreticisi ile çalışılması tavsiye edilir. Nihai gaz kombinasyonu seçilmeden önce genellikle bazı deneyler ve optimizasyon gereklidir. Spesifik uygulamaya bağlı olarak, en uygun kaynak koşullarını bulmak için farklı gaz kombinasyonları ve parametreler denenebilir.

özetle

Kısacası lazer kaynağının kaynak alanlarını korumak, sıcaklığı kontrol etmek, kaynak kalitesini artırmak ve optik sistemleri korumak için gaz kullanması gerekir. Uygun gaz türlerinin ve besleme parametrelerinin seçilmesi, verimli ve istikrarlı bir lazer kaynak prosesinin sağlanmasında ve yüksek kaliteli kaynak sonuçlarının elde edilmesinde önemli bir faktördür. Farklı malzemeler ve uygulamalar, özel kaynak gereksinimlerini karşılamak için farklı tipler ve karışık oranlar gerektirebilir.
Uygun bir özelleştirilmiş bulmanız gerekiyorsa lazer kaynak makinesi, hesapla iletişime geçebilirsiniz. Bütçenize ve uygulamanıza göre size uygun makineler, kurulum ve teknik eğitim de dahil olmak üzere eksiksiz bir çözüm sunacağız. Birini seçtiğinizde AccTek Lazermükemmel bir lazer kaynak makinesinden daha fazlasını elde edersiniz. Ayrıca, benzersiz müşteri desteği, eğitim ve bakım hizmetleri sağlamaya kararlı olan özel bir uzman ekibin yardımını da alacaksınız.

Lazer Ekipmanı

İletişim bilgileri

Lazer Çözümleri Alın