Témata
Reklama

Zelená vlna pro svařování mědi

Pulzní zelený laser svařuje měď s vysokou opakovatelností a nepatrným rozstřikem taveniny, a to nezávisle na kvalitě povrchu.

Nový diskový laser TruDisk Pulse 421 od společnosti Trumpf emituje laserové světlo v zelené vlnové délce 515 nanometrů. Pracuje v pulzním provozním režimu se středním výkonem 400 W a dokáže tak vyřešit problémy, které vznikají při svařování mědi infračervenými lasery. Společnost představila prototyp na veletrhu „Laser World of Photonics“ v Mnichově.

Reklama
Reklama
Reklama
Při svařování zeleným laserem je možné použít přídavné plyny, jako argon nebo dusík. To má za následek kvalitnější svar. Fotografie bez přídavného plynu (nahoře), s argonem (dole).

Problémem je infračervená vlnová délka

Jako vynikající vodič tepla a elektřiny je měď univerzálním kovem, který uplatňuje své přednosti v nejrůznějších oborech. Vedle lékařské techniky, automobilového, chemického a potravinářského průmyslu nelze měď opomenout především v elektronice a elektrotechnice.

Měď je totiž považována za nejdůležitější materiál pro vedení elektrického proudu. Vzhledem ke stále menším rozměrům a požadované vyšší výkonnosti elektronických součástek však stoupají i nároky na výrobní a spojovací techniku měděných dílů.

Při laserovém svařování mědi se dnes obvykle používají zdroje paprsku s infračervenou vlnovou délkou. Stěžejní jsou přitom zejména dvě věci: dobrá opakovatelnost a minimální rozstřik taveniny. Měď vykazuje při svařování laserem o vlnové délce 1 000 nanometrů (IR) vysokou odrazivost.

Rovnoměrnost hloubky svařování u laseru TruDisk 421 Pulse umožňuje svařování tenkých materiálů na citlivých površích.

Lepší opakovatelnost, menší rozstřik taveniny

Stabilní svary lze zajistit – podle kvality povrchu – jen v určité a pro průmysl často nedostatečné míře. Při hlubokém svařování může navíc tavenina způsobovat velký rozstřik, který poškodí součástku a v nejhorších případech může vést až ke zkratům na deskách plošných spojů. Jak lze tyto dva problémy vyřešit? Mohou se vhodně přizpůsobit parametry laseru, jako je rozložení hustoty výkonu, tvar pulzů v čase a tvar parního kanálu – výsledky přesto často nejsou ideální.

Co se ovlivnit nedá, je povrchové napětí a viskozita mědi. Oba tyto parametry mají ve srovnání s ocelí menší hodnoty, což způsobuje horší stabilitu taveniny. Navíc vysoká tepelná vodivost mědi způsobuje vyšší ztrátu energie. Výrazné zlepšení procesu přináší pulzní zelený laser.

Měď absorbuje zelenou vlnovou délku lépe

Pro vytvoření zelené vlnové délky v laseru TruDisk Pulse 421 se v laserovém rezonátoru zdvojnásobí frekvence laserového paprsku. Zelený laser však přináší i další výhody. Měď absorbuje zelenou vlnovou délku výrazně lépe než infračervenou. Protože materiál díky tomu dosáhne teploty tavení rychleji, spustí se rychleji i proces svařování a je tak potřeba menší výkon laseru.

Zatímco infračervený laser pracuje s maximálním pulzním výkonem 2,6 kW, stačí u zeleného laseru pro stejný svar 1,4 kW. Proces šetří energii a rozstřik taveniny je výrazně menší. Zelený laser také zlepšuje reprodukovatelnost výsledků svařování. Ať už je povrch oxidovaný, broušený, pískovaný, drsný nebo leštěný do vysokého lesku, se zeleným laserovým paprskem mají měděné svary vždy konstantní kvalitu.


Ať už je povrch oxidovaný, broušený, pískovaný, drsný nebo leštěný do vysokého lesku, se zeleným laserovým paprskem mají měděné svary vždy konstantní kvalitu.

Přídavné plyny mají smysl jen u zeleného laseru

Rovnoměrnost hloubky svařování u laseru TruDisk 421 Pulse umožňuje svařování tenkých materiálů na citlivých površích. Na obr. 2 jsou dvě různě silné měděné vrstvy (0,2 a 0,3 mm) svařovány tak, aniž by poškodily spodní keramickou vrstvu.

To je dáno mimo jiné tím, že absorpce při pokojové teplotě není závislá na kvalitě povrchu. Použití přídavných plynů jako argonu nebo dusíku navíc vede ke kvalitnějšímu svaru. Efektivní použití těchto přídavných plynů dává smysl jen u zeleného laseru, protože u infračerveného laserového paprsku způsobují přídavné plyny silnější odraz taveniny, a navíc by bylo zapotřebí ještě vyššího výkonu laseru.

Trumpf

Filip Plch

marcela.nahlovska@cz.trumpf.com
athanassios.kaliudis@de.trumpf.com

www.cz.trumpf.com

Reklama
Firmy
Související články
Tvoříme historii vodního paprsku

Každá investice do podniká je spojena s velkým očekáváním. Jistou dávku důvěryhodnosti ve správnou investice může dávat také historie firmy i samotné technologie. Technologie řezání vysokotlakým vodním paprskem Flow slaví v tomto roce již 50 let, resp. 40 let v případě abrazivního vodního paprsku.

Vplyv ochrannej atmosféry pri zváraní hliníkových zliatin

Ľahké neželezné kovy ako hliník, horčík, titán a ich zliatiny, ktoré sú používané najmä v automobilovom, leteckom a kozmickom priemysle, musia spĺňať vysoké a často protichodné nároky ako je napríklad dostatočná pevnosť pri zachovaní vysokej ťažnosti alebo dobrá korózna odolnosť. Inak povedané, využívajú sa tam, kde ich náhrada dostupnejšími materiálmi nie je možná. Na zváranie materiálov z ľahkých neželezných kovov je potrebné použiť takú technológiu zvárania, ktorá bude ich vlastnosti degradovať čo najmenej. Celý rad štúdií a doterajších praktických skúseností ukazujú, že väčšina problémov vznikajúcich pri konvenčnom zváraní oblúkovými metódami môže byť potlačená použitím laserového lúča.

Inovovaná fiber laserová centra

Dnešní výrobci plechových dílů vyžadují vysoce flexibilní, efektivní a inteligentní řešení. Nové inovace ve výrobě vláknového laseru Prima Power byly navrženy a vyvinuty tak, aby splňovaly tato očekávání. Platino Fiber Evo je nejnovější verzí platformy Platino s více než 2 000 instalací po celém světě, vylepšenou o důležité technologické inovace.

Související články
Nové úkoly v technologii vodních paprsků

Jednou za dva roky pořádá Oddělení desintegrace materiálů Ústavu geoniky Akademie věd ČR konferenci o technologii vysokorychlostních vodních paprsků. Letos organizátoři pro své setkání vybrali nádherné a inspirativní prostředí Lednicko-Valtického areálu, zapsaného do seznamu světového a kulturního dědictví UNESCO. V pořadí již pátá konference této série přitáhla pozornost mnoha zahraničních a tuzemských odborníků.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Lepení ve výrobě karoserie

Lepení patří k velmi dynamicky se rozvíjejícím odvětvím spojování materiálů. Jeho rozvoj v automobilovém průmyslu je dán komplexními požadavky na karoserii, vývojem nových materiálů a jejich povrchových úprav i zvyšujícími nároky na užitné vlastnosti skeletu vozu. Vnitřní i vnější konstrukce moderních vozidel tvoří celá řada speciálních kovových i nekovových materiálů a plastů, které je nutné fixovat a u nichž konvenční technologie spojování již nedostačují.

Geniální laser

Působivý výkon, nové technologie a vysoká energetická účinnost – to je charakteristika laserů Génius. Nový Laser Genius je předvojem Prima Power 2D vláknových (fiber) laserů nové generace určených pro technologii řezání. Vyniká vysokou produktivitou, přesností a účinností, a zejména inovativním konstrukčním řešením stroje vyrobeného kombinací syntetického granitu a uhlíkových vláken.

Technologie dělení materiálu pomocí vláknového laseru

Pálicí stroj UBRA představuje na českém trhu jednu z dalších možností, jak využít technologie dělení materiálu pomocí vláknového (fiber) laseru. To je v zásadě pravda, ale z vlastního pohledu jeho výrobce spíše „polopravda“. Stroj totiž v sobě nese nejen nesporné výhody vlastní technologie, ale úročí zkušenosti jeho konstruktérů spojené se stavbou CNC pětiosých obráběcích center.

Řetězová evoluce

Řetězy byly po celá desetiletí vyráběny stejnou technologií – krácení ocelového drátu nebo tyče, tvarování a následné odporové svařování nebo svařování metodou na tupo do požadovaného finálního tvaru. To jsou však energeticky náročné procesy.

Svařovací robot do malých prostor

Robot malých rozměrů Racer 999, ideální pro stísněné prostory, byl nainstalován do výrobní linky ve firmě, která se zabývá mechanickými postupy při výrobě dělených profilů pro montáž ložisek. Uvedená společnost potřebovala zvýšit produktivitu a účinnost svých procesů. Bylo třeba najít řešení v oblasti laserového svařování dělených profilů.

Nové pistole pro dávkování dvousložkových lepidel

Společnost Nordson EFD nabízí nové ruční, pneumatické a bezšňůrové pistole pro dávkování dvousložkových lepidel, které se vyznačují provozní odolností, ergonomickým provedením a uživatelskou přívětivostí.

Výroba a opravy pomocí laseru

Hesla jako 3D-Drucken a Additive Manufacturing jsou všudypřítomná. Na všech kontinentech je zřejmá snaha podporovat aditivní technologie. Avšak co se za tím skrývá? V Aachen se tomuto tématu věnuje Fraunhofer-Institute für Lasertechnik ILT und Produktionstechnologie IPT.

Inovativní lahve pro technické plyny

Společnost Linde Gas představila na tiskové konferenci v Praze novou řadu lahví na technické plyny nazvanou Genie. Nový typ lahví se významně liší od běžných ocelových lahví použitím zajímavých inovativních řešení, která podstatně zvyšují uživatelský komfort při práci s technickými plyny.

Laserová technologie Platino pro každého

Nová verze fiber laseru Platino od italského výrobce Prima Power je jeden z nejúspěšnějších produktů z celého portfolia společnosti. 2D laser postavený na více než konsolidované platformě ze syntetického granitu má na kontě více než 2 000 instalací po celém světě. Stroj byl vybaven a aktualizován důležitými technologickými inovacemi, které přispívají k tomu, že je ještě rychlejší, spolehlivější a produktivnější.

Harmonizace ve svařování

Mezinárodní harmonizace norem a pravidel pro svařování je důležitá z mnoha důvodů. Primárním důvodem je skutečnost, že svařování je považováno za "zvláštní proces" (EN ISO 9001), při kterém nelze zcela zjistit jakost po skončení procesu inspekcí, ale jakost musí být sledována před i v průběhu celého procesu svařování.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit