Was ist ein hochreflektierendes Material?
Hochreflektierende Materialien sind Materialien mit hoher Reflektivität, die den Großteil des einfallenden Lichts reflektieren und weniger absorbieren. Zu den üblichen hochreflektierenden Metallmaterialien gehören: Aluminium, Kupfer, Gold und Silber.
Die Reflektivität einiger hochreflektierender Materialien kann 80 %-90 % erreichen. Hochreflektierende Materialien absorbieren beim Laserschweißen nur einen kleinen Teil der Energie, daher ist bei ihrer Verwendung besondere Vorsicht geboten.
Was ist Laserschweißen?
Beim Laserschweißen werden hochenergetische Laserimpulse eingesetzt, um die Erwärmung des Materials auf einen winzigen Bereich zu beschränken. Die Energie der Laserstrahlung breitet sich durch Wärmeleitung ins Innere des Materials aus und schmilzt das Material zu einem spezifischen Schmelzbad.
Handgeführte Laserschweißgeräte sind in den letzten Jahren auf dem Markt rasant angestiegen. Im Vergleich zum herkömmlichen Lichtbogenschweißen bieten handgeführte Laserschweißgeräte offensichtliche Vorteile, sei es in Bezug auf die Energieeinsparung (im Vergleich zum Argon-Lichtbogenschweißen werden etwa 80 bis 90 % weniger Strom gespart) oder in Bezug auf die Schweißgeschwindigkeit (zweimal so schnell), die Schweißqualität und die Nachbearbeitung (die Arbeitskosten für das Polieren und Glätten können erheblich gesenkt werden) beim Schweißen dünner Edelstahlplatten, Eisenplatten, Aluminiumplatten und anderer Metallmaterialien.
Welche Probleme gibt es beim handgeführten Laserschweißen von Aluminium, Kupfer und anderen stark reflektierenden Materialien?
Schwierigkeit 1: Höhere Reflektivität und sehr hohe Wärmeleitfähigkeit erfordern höhere Energiedichte:
Schwierigkeit 2: Einige Aluminiumlegierungen enthalten flüchtige Elemente wie Silizium und Magnesium, was zu einer stärkeren Porosität in der Schweißnaht führt;
Schwierigkeit 3: Aluminiumschweißdraht ist weich und lässt sich beim Drahtzufuhrvorgang leicht einstecken.
Um die oben genannten Probleme zu lösen, müssen die folgenden Punkte beachtet werden:
1. Fokusentfernung:
Beim Handlaserschweißen wird normalerweise Positivfokusschweißen verwendet. Wählen Sie keine Fokusposition oder eine negative Fokusposition außerhalb des Fokus, da sich die Laserenergie hauptsächlich auf die Mitte des Brennpunkts konzentriert und der Fokus auf der Oberfläche oder im Werkstückinneren liegt. Dadurch ist die Leistungsdichte des Lasers im Schmelzbad zu hoch, was leicht zu Schweißspritzern und rauer oder ungleichmäßiger Schweißoberfläche führen kann.
2. Schutzgasauswahl:
Als Schweißschutzgas wird üblicherweise das Inertgas Argon gewählt, die empfohlene Reinheit liegt bei 99,99 %, mindestens jedoch bei 99,9 %.
Der Gasfluss sollte 15-20 l/min betragen. Je höher die Leistung, desto höher der Gasdruck.
3. Werkstückschleifbehandlung:
Wenn Wasser, Rost, Öl usw. auf die Oberfläche des Werkstücks gelangen, wird Gas in die Schmelze abgelagert. Wenn die Schmelze schnell erstarrt, kann das Gas nicht rechtzeitig abfließen und es bilden sich Poren. Reinigen Sie das Werkstück daher vor dem Schweißen gründlich und entfernen Sie Öl- und Oxidfilme auf beiden Seiten der Schweißnaht des Werkstücks im Bereich von 20 mm.
4. Auswahl des Schweißdrahtes:
Je nach Platte müssen wir unterschiedliche Schweißdrähte verwenden. Für Aluminium wird im Allgemeinen Draht der Serie 5356 (empfohlen) oder 4043 verwendet. Da Aluminiumdraht weich ist, wird im Allgemeinen ein Draht mit einem Durchmesser von 1,2/1,6 mm empfohlen.
5. Auswahl des Drahtförderrads und des Drahtförderschlauchs:
Kupferdraht kann sich auf Edelstahl beziehen, wobei ein V-förmiges Drahtzufuhrrad und ein Drahtzufuhrschlauch aus Kohlenstoffstahl verwendet werden;
Aluminiumdraht mit U-förmigem Drahtzufuhrrad und einem kürzeren Graphitdrahtzufuhrschlauch (ca. 3 Meter).
6. Parameterauswahl:
Aufgrund des hohen Reflexionsvermögens von Aluminium- und Kupfermaterialien ist die Wärmeleitfähigkeit sehr hoch und erfordert eine höhere Energiedichte. Daher sind der empfohlene Gerätetyp und die Schweißparameter höher als bei Edelstahl gleicher Dicke.
7. Schweißtechnik und Winkel:
Beim Schweißen von Aluminiumlegierungen und anderen hochfesten Materialien muss der Pistolenkopf in einem Winkel von 45 Grad zum Werkstück gehalten werden. Der Mikrodruck des Pistolenkopfs stellt sicher, dass Draht und Platte zusammenpassen. Entspannen Sie die Hand, während Sie den Drahtvorschub spüren (je dicker der Draht, desto größer der Schub). Gleichzeitig kann durch den Schub der Pistolenkopf entlang der Bewegungsroute vermieden werden, dass die Hand zu fest drückt und den Schub nicht spürt, damit der Pistolenkopf nicht zurückgeht.
8. Auswahl der Schutzgläser:
Einige Kunden kaufen ihre eigenen Schutzlinsen von geringer Qualität, um Kosten zu sparen. Sie wählen Pu Neng als Grundmaterial, der Beschichtungsprozess ist nicht garantiert, die Durchlässigkeit ist gering, sie können dem Eindringen des Lasers nicht standhalten, was zu Blasenbildung in der Linse führt und die Lebensdauer sehr kurz ist. Es wird empfohlen, Laserzubehör über die offiziellen Kanäle des Herstellers zu kaufen. Qualität und Lebensdauer sind dadurch besser gewährleistet.
9. Auswahl des Laserkerndurchmessers:
Wie wir alle wissen, ist bei einer bestimmten Laserleistung die Leistungsdichte umso größer, je kleiner der Kerndurchmesser ist. Daher ist die Helligkeit des Lasers entscheidend. Je höher die Helligkeit, desto widerstandsfähiger ist das Gerät gegen hohe Rücklauffestigkeit. Je höher die Dichteschwelle des Durchbruchmaterials, desto leichter wird das Material absorbiert und die Verarbeitung von Materialien mit hoher Rücklauffestigkeit ist ein Kinderspiel.
