Hva er sveising?
Sveiseevnen til metallet refererer til metallmaterialets tilpasningsevne til sveiseprosessen, hovedsakelig refererer til vanskeligheten med å oppnå høykvalitets sveisede skjøter under visse sveiseprosessforhold.I store trekk inkluderer begrepet "sveiseevne" også "tilgjengelighet" og "pålitelighet".Sveiseevnen avhenger av materialets egenskaper og prosessforholdene som brukes.Sveiseevnen til metallmaterialer er ikke statisk, men utvikler seg for eksempel for materialer som opprinnelig ble ansett for å ha dårlig sveiseevne, med utviklingen av vitenskap og teknologi har nye sveisemetoder blitt lettere å sveise, det vil si sveiseevnen har blitt bedre.Derfor kan vi ikke la prosessbetingelsene snakke om sveiseevne.
Sveiseevne inkluderer to aspekter: det ene er leddytelsen, det vil si følsomheten til å danne sveisefeil under visse sveiseprosessforhold;den andre er den praktiske ytelsen, det vil si tilpasningsevnen til sveiseskjøten til brukskravene under visse sveiseprosessforhold.
Sveisemetoder
1.Lasersveising(LBW）
2. ultralydsveising (USW)
3.diffusjonssveising (DFW)
4.osv
1. Sveising er en prosess for sammenføyning av materialer, vanligvis metaller, ved å varme opp overflatene til smeltepunktet og deretter la dem avkjøles og stivne, ofte med tilsetning av et fyllmateriale.Sveisbarheten til et materiale refererer til dets evne til å sveises under visse prosessforhold, og avhenger av både materialets egenskaper og sveiseprosessen som brukes.
2.Sveisbarhet kan deles inn i to aspekter: felles ytelse og praktisk ytelse.Fugeytelse refererer til følsomheten til å danne sveisefeil under visse sveiseprosessforhold, mens praktisk ytelse refererer til tilpasningsevnen til sveiseskjøten til brukskravene under visse sveiseprosessforhold.
3. Det finnes ulike sveisemetoder, inkludert lasersveising (LBW), ultralydsveising (USW) og diffusjonssveising (DFW), blant andre.Valget av sveisemetode avhenger av materialene som skal skjøtes, tykkelsen på materialene, nødvendig fugestyrke og andre faktorer.
Hva er lasersveising?
Lasersveising, også kjent som laserstrålesveising (“LBW”), er en teknikk i produksjon der to eller flere stykker materiale (vanligvis metall) er sammenføyd ved bruk av en laserstråle.
Det er en berøringsfri prosess som krever tilgang til sveisesonen fra den ene siden av delene som sveises.
Varmen som skapes av laseren smelter materialet på begge sider av skjøten, og etter hvert som det smeltede materialet blandes og størkner igjen, smelter det sammen delene.
Sveisen dannes når det intense laserlyset raskt varmer opp materialet – vanligvis beregnet i millisekunder.
Laserstrålen er et koherent (enfaset) lys med en enkelt bølgelengde (monokromatisk).Laserstrålen har lav stråledivergens og høyt energiinnhold som vil skape varme når den treffer en overflate
Som alle former for sveising er detaljene viktige ved bruk av LBW.Du kan bruke forskjellige lasere og ulike LBW-prosesser, og det er tider da lasersveising ikke er det beste valget.
Lasersveising
Det er 3 typer lasersveising:
1. Ledningsmodus
2. Lednings-/penetrasjonsmodus
3.Penetrasjons- eller nøkkelhullmodus
Disse typer lasersveising er gruppert etter mengden energi som leveres til metallet.Tenk på disse som lave, middels og høye energinivåer av laserenergi.
Ledningsmodus
Ledningsmodus leverer lav laserenergi til metallet, noe som resulterer i lav penetrasjon med en grunn sveis.
Det er bra for skjøter som ikke trenger høy styrke da resultatet er en slags kontinuerlig punktsveis.Ledningssveiser er jevne og estetisk tiltalende, og de er vanligvis bredere enn de er dype.
Det er to typer ledningsmodus LBW:
1. Direkte oppvarming:Delens overflate varmes opp direkte av en laser.Varme ledes deretter inn i metallet, og deler av basismetallet smelter, og smelter sammen skjøten når metallet størkner.
2. Energioverføring: Et spesielt absorberende blekk plasseres først ved skjøtens grensesnitt.Dette blekket tar inn laserens energi og genererer varme.Det underliggende metallet leder deretter varmen inn i et tynt lag, som smelter og størkner igjen og danner en sveiset skjøt.
Lednings-/penetrasjonsmodus
Noen vil kanskje ikke anerkjenne dette som en av modusene.De føler at det bare er to typer;enten leder du varme inn i metallet eller fordamper en liten metallkanal, slik at laseren slipper ned i metallet.
Men lednings-/penetrasjonsmodusen bruker "middels" energi og resulterer i mer penetrering.Men laseren er ikke sterk nok til å fordampe metall som i nøkkelhullsmodus.
Penetrasjons- eller nøkkelhullmodus
Denne modusen skaper dype, smale sveiser.Så, noen kaller det penetrasjonsmodus.Sveisene som lages er normalt dypere enn brede og sterkere enn sveiser i ledningsmodus.
Med denne typen LBW-sveising fordamper en kraftig laser grunnmetallet, og skaper en smal tunnel kjent som et "nøkkelhull" som strekker seg ned i skjøten.Dette "hullet" gir en kanal for laseren til å trenge dypt inn i metallet.
Egnede metaller for LBW
Lasersveising fungerer med mange metaller, som:
- Karbonstål
- Aluminium
- Titanium
- Lavlegert og rustfritt stål
- Nikkel
- Platina
- Molybden
Ultralydsveising
Ultralydsveising (USW) er sammenføyning eller reformering av termoplast gjennom bruk av varme generert fra høyfrekvent mekanisk bevegelse.Det oppnås ved å konvertere høyfrekvent elektrisk energi til høyfrekvent mekanisk bevegelse.Den mekaniske bevegelsen, sammen med påført kraft, skaper friksjonsvarme ved plastkomponentenes sammenfallende overflater (fugeområde), slik at plastmaterialet smelter og danner en molekylær binding mellom delene.
GRUNNLEGGENDE PRINSIPP FOR ULTRALYD-SVEISING
1. Deler i armatur: De to termoplastiske delene som skal settes sammen plasseres sammen, den ene oppå den andre, i et støttende reir som kalles en armatur.
2. Ultrasonisk hornkontakt: En titan- eller aluminiumskomponent kalt et horn bringes i kontakt med den øvre plastdelen.
3. Kraft påført: En kontrollert kraft eller trykk påføres delene, og klemmer dem sammen mot fiksturen.
4. Sveisetid: Ultralydhornet vibreres vertikalt 20 000 (20 kHz) eller 40 000 (40 kHz) ganger per sekund, ved avstander målt i tusendeler av en tomme (mikroner), i en forhåndsbestemt tidsperiode kalt sveisetid.Gjennom forsiktig deldesign blir denne vibrerende mekaniske energien rettet til begrensede kontaktpunkter mellom de to delene.De mekaniske vibrasjonene overføres gjennom de termoplastiske materialene til leddgrensesnittet for å skape friksjonsvarme.Når temperaturen ved leddgrensesnittet når smeltepunktet, smelter plasten og flyter, og vibrasjonen stoppes.Dette gjør at den smeltede plasten begynner å avkjøles.
5. Holdetid: Klemkraften opprettholdes i en forhåndsbestemt tid for å la delene smelte sammen mens den smeltede plasten avkjøles og størkner.Dette er kjent som ventetid.(Merk: Forbedret leddstyrke og hermetisitet kan oppnås ved å bruke en høyere kraft under holdetiden. Dette oppnås ved å bruke dobbelttrykk).
6. Hornet trekkes tilbake: Når den smeltede plasten har stivnet, fjernes klemkraften og ultralydhornet trekkes tilbake.De to plastdelene er nå sammenføyd som om de var støpt sammen og fjernes fra armaturet som en del.
Diffusjonssveising, DFW
Sammenføyningsprosess ved varme og trykk hvor kontaktflatene er forbundet ved diffusjon av atomer.
Prosessen
To arbeidsstykker [1] i forskjellige konsentrasjoner plasseres mellom to presser [2].Pressene er unike for hver kombinasjon av arbeidsstykkene, med det resultat at et nytt design kreves dersom produktdesign endres.
Varmen som tilsvarer ca. 50-70 % av materialenes smeltepunkt, tilføres deretter systemet, noe som øker mobiliteten til atomene til de to materialene.
Pressene presses deretter sammen, noe som får atomene til å begynne å diffundere mellom materialene ved kontaktområdet [3].Diffusjonen skjer på grunn av at arbeidsstykkene har ulik konsentrasjon, mens varmen og trykket bare gjør prosessen lettere.Trykket brukes derfor for å få materialene i kontakt med overflater så nært som mulig slik at atomer lettere kan diffundere.Når den ønskede andelen atomer er diffundert, fjernes varmen og trykket og bindingsprosessen er fullført.
