Laserstraallassen: werken, belangrijke onderdelen, 5 voordelen:

Wat is laserstraallassen?

Laserstraallassen (LBW) verwijst naar een lastechniek die wordt gebruikt voor het verbinden van metalen stukken of thermoplasten met behulp van een laser. De laserstraal genereert een geconcentreerde warmtebron die helpt bij het vormen van diepe, smalle lassen met hoge lassnelheden.

Laserstraallassen wordt veel gebruikt in de auto-industrie voor verschillende hoogvolume-toepassingen met behulp van automatisering. Het is voornamelijk gebaseerd op penetratie- of sleutelgatlassen.

Hoe werkt een laserstraallasmachine?

Laserstraallasmachine wordt geleverd met een hoge vermogensdichtheid in de orde van 1 MW / cm2. Hierdoor vormt LBW kleine warmte-beïnvloede zones met zeer hoge koel- en verwarmingssnelheden. De grootte van de laserspot varieert meestal van 0.2 mm tot 13 mm. Voor lasdoeleinden hebben in het algemeen kleinere afmetingen de voorkeur. De indringdiepte tijdens het lassen is recht evenredig met het geleverde vermogen. De locatie van het brandpunt speelt ook een rol bij het bepalen van de penetratiediepte: de penetratie is maximaal wanneer het brandpunt onder het monsteroppervlak ligt.

De gebruikte laserstraal kan continu of gepulseerd zijn, afhankelijk van de toepassing van het lassysteem. Voor het lassen van dunne materialen, zoals scheermesjes, verdient het gebruik van pulsen van milliseconden de voorkeur. Voor het lassen van diepe oppervlakken worden in het algemeen continue lasersystemen gebruikt. LBW is een multifunctionele techniek waarmee materialen zoals koolstofstaal, roestvrij staal, titanium, HSLA-staal en aluminium kunnen worden gelast. 

Lasertechniek06
Laser gebruikt voor lassen. Afbeeldingsbron: TRUMPF GmbH + Co. KGLasertechniek06CC BY-SA 3.0

Wat zijn de voordelen van laserstraallassen (LBW) ten opzichte van elektronenstraallassen (EBW)?

  • Elektronenstraallassen (EBW) vereist een volledig vacuüm om te kunnen werken. Het creëren van een totaal vacuüm kan moeilijk zijn, dus laserstraallassen (LBW) heeft de voorkeur (wat ook in de lucht werkt).
  • Het laserstraallasproces (LBW) kan eenvoudig worden geautomatiseerd met behulp van robotmachines.
  • Röntgenstralen kunnen niet worden gegenereerd tijdens het laserstraallassen (LBW).
  • Laserstraallassen (LBW) levert laswerk van betere kwaliteit in vergelijking met elektronenstraallassen (EBW).

Wat zijn de apparatuur die nodig is voor laserstraallassen?

Lasers (lichtversterking door gestimuleerde emissie van straling):

Over het algemeen worden voor laserstraallassen (LBW) halfgeleiderlasers zoals robijnlasers en Nd: YAG-lasers en gaslasers gebruikt.  

Vaste-stoflasers produceren laserbundels met golflengten in het bereik van 1 micrometer. Nd: YAG-lasers kunnen in twee verschillende modi worden gebruikt: gepulseerd en continu. Nd: YAG-lasers spelen een belangrijke rol in een aantal productiedoeleinden, zoals etsen, graveren, metaaloppervlakteverbetering, markeren van metalen en kunststoffen, en lassen en snijden van staal of legeringen of halfgeleiders. Nd: YAG-lasers zijn cruciaal voor het uitvoeren van verschillende processen, zoals etsen, metaaloppervlakteverbetering, graveren, markeren van metalen en kunststoffen, en snijden / lassen van staal of halfgeleiders.

Powerlite NdYAG 2
EEN Nd: YAG-laser. Afbeeldingsbron: KkmurrayPowerlite NdYAGCC BY 3.0

Gaslasers maken gebruik van laagstroom- en hoogspanningsstroombronnen om de benodigde energie te leveren om het gasmengsel (helium of neon of kooldioxide) als lasermedium te exciteren. Kooldioxide of COlasers zijn in staat om continue laserstralen met een hoog vermogen te leveren. Daarom wordt het gebruikt voor het lassen en snijden van materialen zoals legeringen, metaal of glas. Kooldioxide of CO2 De uitgangsgolflengte van de laser hangt af van het type isotoop dat aanwezig is in de COmolecuul. Voor de zwaardere isotopen is de uitgangsgolflengte langer. 

Tegenwoordig worden op optische vezels gebaseerde lasers die continue laserstralen met een hoog vermogen leveren, als effectief beschouwd voor verschillende industriële toepassingen zoals lassen (met name industrieel robotlassen) en snijmaterialen zoals polymeer, metaal of glas. Lasers op basis van optische vezels zijn relatief compacter dan halfgeleider- of gaslasers (met hetzelfde uitgangsvermogen) en genereren een diffractiebeperkte laserstraal van hoge kwaliteit.

Automatisering en computerondersteunde fabricage (CAM):

Aanvankelijk werd het laserstraallassen met de hand uitgevoerd zonder tussenkomst van de computer. Maar tegenwoordig wordt laserstraallassen met verschillende ontwikkelde technologieën ondersteund door computers. Computer Aided Manufacturing (CAM) omvat een geprogrammeerde opstelling van lasers die automatisch werkt. Dit heeft de fabricagekwaliteit verbeterd en massale toepassing tegen lagere kosten mogelijk gemaakt.

FANUC 6-assige lasrobots
Geautomatiseerde robotarmen die worden gebruikt voor lassen. Afbeeldingsbron: Phasmatisnox FANUC 6-assige lasrobotsCC BY 3.0

Wat is laserstraallassen op afstand?

Traditioneel volgden in de laserstraallasmachines de laseruitgangen de naad meestal met behulp van robots. De laatste tijd is lassen met straal op afstand echter populairder geworden. Bij deze techniek beweegt de laserstraal met behulp van een laserscanner langs de naad. Deze methode vereist geen robotarm die de naad volgt. Laserlassen op afstand zorgt voor een nauwkeuriger lassen met een hogere snelheid.

laserstraal lassen
Een laserscanner. de rode pijl geeft de richting van de laserstraal aan. Afbeeldingsbron: Scanlab7Plexi GalvohalsterCC BY-SA 3.0

Bezoek voor meer informatie over kooldioxide-lasers die worden gebruikt bij laserstraallassen https://techiescience.com/carbon-dioxide-laser/ en voor Nd: YAG laserbezoek https://techiescience.com/ndyag-laser/

Lees ook:

Laat een bericht achter