2019年6月14日星期五
常用的激光焊接方式有哪些?
常用的激光焊接方式有如下幾種:自熔焊接、複合焊接、激光釺焊、激光填絲焊、掃描式遠程焊。
一、自熔焊接:是指將高能量強度的激光束直接照射至材料表面,通過激光與材料的相互作用,使材料內部熔化,繼而冷卻結晶形成焊縫。根據熱力學機理的不同,激光自熔焊又可分為激光熱傳導焊和激光深熔焊。熱導焊時材料只是熔化,焊接過程簡單平穩、雷射雕刻機熔深小;深熔焊時材料發生了熔化、氣化和等離子化等一系過程,並伴有小孔效應,過程複雜,具有較大深寬比,是工業應用的主要激光焊接方法。
二、複合焊接:是指將激光熱源和作為第二熱源的電弧複合起來作用在同一熔池上的焊接方法。激光電弧複合焊結合了激光和電弧的優勢,使其既具備一般電弧焊的高適應性特點,又具備激光焊接的大熔深、高速、低變形的特點。激光電弧複合焊中所添加的電弧主要有TIG電弧、雷射打標機等離子弧和GMA電弧(即熔化極氣體保護焊,包括MIG焊和MAG焊)。激光-GMA電弧複合焊是目前最受業界矚目,研究和應用最廣的一種。
三、激光釺焊:
激光釺焊的原理:雷射焊接機是激光器發出的激光束聚焦在焊絲表面上加熱,使焊絲受熱熔化(母材未熔化)潤濕母材,填充接頭間隙,與母材結合,形成焊縫,實現良好的連接。
激光釺焊的特點:
1.激光釺焊焊接速度快,噪聲小。
2.可精確調節和控制熱輸入,熱影響區和變形小,可以焊接特殊結構。
3.可釺焊幾何形狀複雜的工件,熱輸入更低,鍍鋅層燒損更少。
4.焊縫成形美觀,質量穩定,焊後僅需簡單處理甚至無需後處理。
5.通過外光路系統可以使光束改變方向和傳播路徑,雷射切割機 因而可以方便的與機器人連接構成柔性加工系統。
6.由於在激光填絲釺焊是被連接件的間隙被滲透,焊縫具有防腐蝕性。當采用適當的工藝參數,焊縫可不經處理進行油漆。
四、激光填絲焊:是指在焊縫中預先填入特定焊接材料後用激光照射熔化或在激光照射的同時填入焊接材料以形成焊接接頭的一種工藝方法。同激光非填絲焊相比激光填絲焊具有以下優點:(1)可以降低對工件坡口加工,裝配的精度要求,提高焊縫成形質量,擴大激光焊的適用范圍;(2)可以用較小的功率實現厚板焊接;(3)通過調節填絲成分,可以控制焊縫區域的組織性能。
五、掃描式遠程焊:遠程激光焊是指采用高速掃描振鏡頭進行長工作距離加工的一種激光焊接方法。其定位精度高、時間短、焊接速度快、效率高;工作距離長,不會與焊裝夾具幹涉;光學鏡片汙染少;可定制任意形狀焊縫以優化結構強度等。與電阻點焊相比,遠程激光焊接技術充分發揮了單側,非接觸式激光焊接帶來的技術和經濟優勢,並將其與高速掃描振鏡具有的優勢相結合,大大縮短了焊接時間,提高了總生產效率,可有效用於日益增多的汽車覆蓋件及零部件焊接,如汽車座椅、車身覆蓋件等常用到該工藝。
半導體激光打標機調光快速入門
半導體激光打標機的調光步驟如下:
1、調整紅光指示的方向(主要調節紅光四維鏡架),最終目標是,紅光開始處,及振鏡接收孔中心處都要處於紅光軸的中心,紅光軸與激光軸要在同一條軸線上;
2、紅光固定不動後,調整輸出鏡架使得反射的紅光也能回到紅光出光口處;
3、固定好輸出鏡架後,將模塊放入到光具座上,雷射雕刻機並使紅光從模塊的YAG棒中間穿過,並且要盡量保證YAG棒的二個端面的反射光回到紅光出射口處,如果做不到的話,就盡量使得二個點最為接近出光口;
4、固定好模塊後,雷射焊接機放入全反鏡架到光具座內,調整全反鏡架使得反射的紅光也能回到紅光出光口處.並固定全反鏡架;
5、開啟激光(Q開關不要通電的情況下),將電流調到12A左右,雷射打標機使用倍頻片觀看,一般都有激光出來,適當的調少激光電流,調整一下全反鏡架,使得激光變得最大圓最亮的狀態;
6、固定好所有的可調整部分。
紫外激光器的分類:紫外激光器主要有三種。
第一種是固態、調Q Nd:YAG激光器;其中特殊的晶體被用來把紅外1064 nm波長的光轉變成紫外335 nm波長的光。光束形狀是高斯型,所以光斑是圓形的,雷射切割機能量從中心到邊緣逐漸下降。由於短波長和光束質量限制,光束可以聚焦的大小在10 μm量級。大體上,像全固化激光器一樣,紫外激光器對溫度變化是很敏感的,在冷啟動後,需要長達30分鍾來達到足夠的穩定性。因此,這些激光器通常有特殊的待機條件,這樣所有關鍵的元件保持在工作溫度。高重複頻率和小的聚焦光斑,開始應用在小尺寸、高質量的加工范圍。
第二種紫外激光器是氣體激光器,准分子激光器。該激光器的波長依賴於所使用的氣體混合物類型。產生的光束不是圓的而是矩形的,光束截面上強度大體上是一致的,在邊緣上忽然下降。可以使用掩膜技術來產生不同的幾何形狀的光斑。加工的細節可以小到幾個微米,而聚焦的光學期間和工件之間的距離可以大到50到100 mm。也可使用全息術來產生具體的光束能量圖樣。
第三種紫外激光器是金屬蒸汽激光器。雖然幾種其它金屬蒸汽也可以用,但是主要使用銅蒸汽。銅蒸汽激光器產生波長為511 nm和578 nm的輻射。此外,還利用混頻和倍頻來產生波長為255 nm,271 nm,289 nm的紫外輻射。光束分布是高斯分布,這使得該激光器很適用於和其他固態紫外激光器的一樣的適用范圍。
激光打標機的機型有哪幾種?
激光打標機按照激光器不同可分為:半導體泵浦激光打標機、燈泵浦YAG激光打標機、光纖激光打標機、CO2 激光打標機。
半導體泵浦YAG激光打標機,雷射雕刻機一般使用波長為半導體激光二極管(側面或端面)泵浦Nd:YAG介質,使介質產生大量的反轉粒子在Q開關的作用下形成巨脈沖激光輸出。半導體泵浦激光打標機與燈泵浦YAG激光打標機相比有穩定性高、省電、熱效應較低等、電光轉換效率較高、壽命較長等優點,且較易通過采用變頻技術生成綠光、雷射切割機紫外等激光打標機,是目前市場的主流機型。
燈泵浦YAG激光打標機,是紅外光頻段波長為1064nm的固體激光器,一般采用氪燈作為泵浦源的Nd:YAG激光器。Nd(釹)是一種稀土族元素,YAG代表釔鋁石榴石,雷射打標機作為產生激光的介質,泵浦源發出特定波長的入射光,促使工作物質發生粒子數反轉,通過能級躍遷釋放出激光,將激光能量放大並整形聚焦後形成可使用的激光束。
光纖激光打標機,一般采用光纖激光器作為激光光源,整機壽命在10萬小時左右,相比其他類型激光打標機壽命更長、光束質量更好雷射焊接機,電光轉換效率在28%以上,相對於其他類型激光打標機2%-10%的轉換效率優勢很大,在節能環保等方面性能卓著,但由於目前我國光纖激光器技術尚未成熟,其價格相對較高。
CO2激光打標機,CO2激光器是遠紅外光頻段波長為10.6μm的氣體激光器,采用CO2氣體充入放電管作為產生激光的介質,當在電極上加高電壓,放電管中產生輝光放電,就可使氣體分子釋放出激光,將激光能量放大後就形成對材料加工的激光束,適合皮革、塑料等非金屬材料的標刻。
2019年3月26日星期二
如何正確使用切削油?
切削油是機床上使用的金屬加工助劑,同時切削油對金屬的切削加工起著尤為重要的作用。在金屬切削過程中,刀具與工件,工業用油刀具與切屑的界面間產生很大的摩擦,使切削力、切削熱和工件變形增加,導致刀具磨損,同時也三菱刀片影響工件表面的質量。為保證切削工件質量,則需使用切削油減少這些界面間的摩擦和降低切削區域的切削溫度。
那麼如何正確使用切削油才能保證其發揮最大最好的效果呢?
①切削油在加入前,應確保水池和管道的干淨度,尤其是之前使用油性切削油或皂化液時,更應注意。
②定期補充切削油原液,使濃度保持一定的比例。
③配制切削油時,不能使用地下水,因為地下水堿性大,硬度大,含ca、mg離子,極易生鏽。應選用去離子水。如果使用自來水,則水的硬度通常應小於400ppm,否則需特別加入抗硬水劑。
④要及時清理鐵屑和過濾系統,保持冷卻系統干淨。
⑤經常檢查切削油的使用濃度、堿度和細菌數,保證切削油螺旋絲攻處於良好使用狀態。
除了滿足切削油的基本要求外,還具有以下性能:
①防鏽性能好,防鏽期可根據用戶需要調配達到3-30天。
②冷卻性能好,更耐用。
③易稀釋、耐用,在規定的濃度下使用,稀釋液的壽命在1年以上。
④可按照不同的比例稀釋,稀釋液透明或半透明,使用過程中機床台面無油膩感,加工能見度高。
NACHI鑽頭 ⑤不含亞硝酸鹽、磷系和鉻系等物質,綠色、環保,對人體無毒性及刺激性,生物降解率高。
⑥對機床油漆和金屬切削油密封部件無腐蝕和溶脹作用。
⑦可循環使用,量少了可按比例補加切削油。
金屬切削油的功能有哪些
為保持切削工具精度,工件表面光潔度和延長刀具壽命,金屬切削油的重要性日益顯現。切削油包括潤滑劑和冷卻劑。
潤滑劑減少了工具和工件之間的摩擦或磨損,而冷卻劑帶走了金屬變形過程中產生的熱量。切削油有助於實現更好的表面光潔度和更嚴格的尺寸控制。
金屬切削油的功能:
1、散熱:消三菱刀片散加工過程中產生的熱量。
2、冷卻工件:通過冷卻液帶走螺旋絲攻熱量來冷卻工件。
3、冷卻工具:通過冷卻切割區來冷卻切割工具。
4、減少摩擦和磨損:使用潤滑劑減少工具的摩擦和磨損。
5、減少力量和能量消耗:它通過減少磨損來降低材料切割時的NACHI鑽頭功耗。
6、提高工具壽命:正確散熱。
7、改善表面光潔度:工業用油通過從工作材料帶走熱量。
8、衝洗芯片:保持切割區無熱切屑。也導致芯片分解成小部分。
9、保護機械表面免受環境腐蝕:腐蝕抑制劑如硝酸鈉或三乙醇胺被添加到切削油中以防止加工表面的腐蝕。
切削油的四種主要類型及其性質
切削油是金屬加工的一個重要組成部分,因為它們改善了刀具NACHI鑽頭的壽命,減少了工件的熱輻射,從切削區域衝走了切屑,並改善了表面光潔度。金屬切削油主要有四種:
直油
這些油是不可乳化的,在非稀釋形式的機械加工操作中非常有用。它們的成分是基礎礦物質,甚至是石油。它們通常含有極性潤滑劑,三菱刀片如植物油、脂肪和酯類。
它們還可能含有極壓添加劑螺旋絲攻,包括硫、氯和磷。為了實現良好的潤滑,使用直油,但它們可能具有較差的冷卻特性。
合成液
它們不含礦物油基或石油。相反,它們由堿性有機和無機化合物以及添加劑配制而成,以防止腐蝕。它們以稀釋形式發揮良好作用。在所金屬切削油有種類的切削油中,合成液提供優異的冷卻性能。
可溶性油
可溶性油在與水混合後形成乳液。所得濃縮物含有乳液和基礎礦物油,以產生穩定的乳液。它們在稀釋的形式下發揮了良好的作用,除了傳熱性能外,還提工業用油供了很大的潤滑作用。它們是非常便宜的,並且是業內使用較廣泛的流體。
半合成流體
這些流體基本上是可溶性油和合成流體的組合。此外,半合成流體的傳熱性能和成本介於可溶性流體和合成流體之間。
因此,如果您想從可溶性和合成油的特性和功能中受益,您可以嘗試使用半合成液。
金屬切削油應具有哪些特性?
1、清洗
切削過程中,切屑、鐵粉、磨屑、油、砂等經常附著在工件上,刀具或砂輪的表面和間隙,如果受到機床和工件的污染,螺旋絲攻刀具或砂輪的切削刃會變鈍,從而影響切削效果。因此,切削油應具有良好的清潔作用。
2三菱刀片、防鏽
在切割過程中,工件應接觸環境介質中的一系列腐蝕性物質(如水,氧氣、二氧化碳、硫化氫、氯離子、游離酸和堿以及由切割產生的污泥或氧化變質流體等)。這就要求切削油具有一定的防鏽能力,以保護工件和機床零件不被腐蝕。
3、潤滑
切削油減少了前刀面和切屑摩擦、後刀面和機加工表面摩擦NACHI鑽頭,形成潤滑膜。切削油的良好潤滑可以減少工具磨損的摩擦和功耗,從而獲得更好的工件表面質量。油基切削油通常具有比水基切削油更好的潤滑性,含油和極壓添加劑的油基切削油可以更好地潤滑。
油性添加劑的主要成分是極性長鏈有機化合物(如高級脂肪酸、高級醇等),通過極性基團在金屬表面形成一層吸附膜,起到切斷的作用。刀具和工件,切屑,從而減少摩擦和切削力。對於低速、金屬切削油低溫、精密切割場合可使用油性添加劑,溫度超過200℃時,吸附膜工業用油會被破壞而失去潤滑作用。
此外,金屬切削油還應具有以下特性:
不會對機床的塗漆部件產生不利影響;穩定性好,儲存期間不應有分層,油污等現像;對細菌和霉菌有一定的抵抗力,不易發臭和變質;對人體和環境安全,刺激性氣味,易於回收利用。
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