Jul 30, 2024 伝言を残す

反応性の高い材料であるアルミニウムと銅をレーザー溶接する方法。

高反射素材とは何ですか?

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高反射材料とは、反射率が高く、入射光のほとんどを反射し、吸収が少ない材料です。一般的な高反射金属材料には、アルミニウム、銅、金、銀などがあります。

 

反射率の高い材料の反射率は 80%-90% に達することもあります。反射率の高い材料はレーザー溶接時にエネルギーのごく一部しか吸収しないため、操作時には細心の注意が必要です。

 

レーザー溶接とは何ですか?

 

レーザー溶接は、高エネルギーのレーザーパルスを使用して材料の加熱を小さな領域に限定する方法です。レーザー放射のエネルギーは熱伝導によって材料の内部に広がり、材料を溶かして特定の溶融池を形成します。


近年、ハンドヘルドレーザー溶接機の市場が急速に拡大しており、従来のアーク溶接と比較すると、ハンドヘルドレーザー溶接は、省エネ(アルゴンアーク溶接よりも80%〜90%程度の電力を節約)であるか、薄いステンレス鋼板、鉄板、アルミ板などの金属材料での溶接速度(3-5倍速い)、溶接品質、後処理(研磨と平滑化のプロセスにかかる人件費を大幅に削減できる)など、すべて明らかな利点があります。

 

アルミニウム、銅、その他の反射率の高い材料のハンドヘルドレーザー溶接における問題点は何ですか?


難易度1: 高い反射率と非常に高い熱伝導率には、より高いエネルギー密度が必要です。

難易度2一部のアルミニウム合金にはシリコンやマグネシウムなどの揮発性元素が含まれており、溶接部の多孔性が増加します。

難易度3: アルミ溶接ワイヤは柔らかく、ワイヤ送給工程でワイヤが詰まりやすいです。

 

上記の問題を解決するためには、以下の点に注意する必要があります。

 

1. 焦点距離の長さ:

ハンドヘルド レーザー溶接では、通常、正焦点溶接が使用されます。負焦点の位置は選択しないでください。焦点が合っていない理由は、レーザー エネルギーが主に焦点位置の中心に集中し、焦点がワークピースの表面またはワークピースの内部に集中するため、溶融池内部のレーザー出力密度が高くなりすぎて、溶接スパッタ、溶接表面の粗さ、凹凸が発生しやすくなるためです。

 

2. 保護ガスの選択:

溶接保護ガスは通常不活性ガスのアルゴンが選択され、純度は99.99%以上、99.9%以上が推奨されます。

ガス流量は 15-20L/min である必要があります。電力が高いほどガス圧力が高くなります。

 

3. ワークピースの研削処理:

ワークピースの表面の水、サビ、油などが溶融池に入るとガスが沈殿し、溶融池のガスが急速に凝固して時間内に溢れることができず気孔が形成されるため、溶接前にワークピースをきれいにし、溶接部の両側の表面の20mm以内の油、酸化膜をきれいにしてください。

 

4.溶接ワイヤの選択:

異なるプレートに応じて、異なる溶接ワイヤを使用する必要があります。アルミニウムの場合は通常、5356 シリーズ ワイヤ (推奨) または 4043 シリーズが使用されます。アルミニウム ワイヤは柔らかいため、通常は直径 1.2/1.6 mm のワイヤを使用することをお勧めします。

 

5. ワイヤ送りホイールとワイヤ送りホースの選択:

銅線はステンレス鋼を指し、V字型のワイヤ供給ホイール、炭素鋼ワイヤ供給ホースを使用します。

U 型ワイヤ供給ホイールと短いグラファイトワイヤ供給ホース (約 3 メートル) を使用したアルミワイヤ。

 

6. パラメータの選択:

アルミニウムと銅の材料は反射率が高いため、熱伝導率が非常に高く、より高いエネルギー密度が必要になります。そのため、同じ厚さのステンレス鋼よりも高い機器タイプと溶接パラメータが推奨されます。

 

7. 溶接技術と角度:

アルミ合金などの耐熱性の高い材料を溶接する場合、ガンヘッドとワークピースは 45 度を維持し、ガンヘッドに微圧をかけてワイヤーとプレートがぴったり合うようにします。手を軽く緩めてワイヤー送りの推力を感じます (ワイヤーが太いほど推力が大きくなります)。また、推力がガンヘッドの移動経路をガイドするため、手が強く押されて推力が感じられず、ガンヘッドが戻らないことを防ぎます。

 

8. 保護レンズの選択:

一部のお客様は、コストを削減するために、独自の低品質の保護レンズを購入していますが、Pu Nengベース材料の選択、コーティングプロセスは保証されておらず、透過率が低く、レーザーの浸透に耐えられず、レンズにブローホールが発生し、寿命が非常に短くなります。レーザーアクセサリはメーカーの正式なチャネルから購入することをお勧めします。品質と寿命がより保証されます。

 

9. レーザーコア径の選択:

周知のように、一定のレーザー出力の場合、コア径が小さいほど出力密度が高くなるため、レーザーの輝度が重要になります。輝度が高いほど、機器の高耐逆回転能力が高くなり、突破材料の密度閾値が高くなるほど、材料が吸収されやすくなり、高耐逆回転材料の加工が容易になります。

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