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脉冲激光焊接对于模具行业的应用

浏览数量:12     作者:Optic Xiao     发布时间: 2020-06-22      来源:模具焊接机厂家

使用脉冲激光焊接进行模具修复的3个优势

钨极惰性气体保护(TIG)焊已成为在随后的手工精加工或CNC加工完成修补之前堆积磨损或损坏的模具表面的传统方法。但是,脉冲激光焊接技术已在德国流行了数十年,在美国已被接受作为模具修复(以及其他焊接应用)的一种选择。

这些焊机以510毫秒的脉冲发射激光束,该激光束熔化沉积的基础工件金属和填充焊丝,然后在下一个脉冲之前重新固化焊接熔池。与连续TIG和其他焊接操作相比,它具有较高的峰值功率,但输入到母材中的热量很少。实际上,据说大多数工件在焊接后立即冷却。

模具焊接调试图片

虽然脉冲激光焊接操作本身目前不如TIG焊接快,但脉冲激光焊接具有三个优点:

1.脉冲激光焊接缩短了整体维修时间。

TIG焊接大型模具组件之前,必须缓慢加热。焊接后,冷却也必须逐渐进行。这对于防止母材开裂是必要的。但是, 加热和冷却可能要花费数小时,从而延迟了完成维修所需的手动弯曲或CNC加工工作由于热量输入少,因此在脉冲激光焊接设备中不需要控制工件的加热和冷却。另外,当在焊接过程中保持模具安装时,不必切断压力机的电源(这对于大型模具是很常见的)。那是因为脉冲激光焊接机不需要像TIG焊接那样将地线连接到模具上。激光焊接工艺还可提供精确的焊接细节和区域,而不会意外碰到相邻的特征或表面。激光焊接可以使用直径为0.003英寸的细焊丝完成,从而减少了之后的加工时间。

2.脉冲激光焊接醉大程度地降低了工件的硬度降低。

与脉冲激光焊接相比,TIG焊接可产生更深的热影响区(HAZ)。热影响区是熔化的金属和其下方未受影响的贱金属之间的部分,会发生不利的冶金变化,使晶粒组织生长并使金属软化。对于TIG焊接,热影响区可以深达0.15英寸,而脉冲激光焊接的典型范围是0.0080.012英寸。TIG焊接的热影响区越大,意味着该区域内金属硬度的降低程度越大。对于TIG焊接,与使用脉冲激光焊接的24点相比,热影响区中的材料被软化1522 HRc点。当对模制部件造成损害时,会缩短其使用寿命。结果,对于通过TIG焊接修复的模块,可能需要随后的热处理操作。

3.脉冲激光焊接可提供更多可重复的结果。

手动TIG焊接比脉冲激光焊接有更多的技术。取决于TIG焊工的技能水平,焊缝路径可以包括峰和谷。相反,脉冲激光焊接使用户可以在精确的位置开始和停止操作,同时沉积更一致的焊缝高度。脉冲激光焊接机(例如通常用于模具修复的Alpha Laser的移动式AlflakALM装置)具有带十字准线的显微镜,使操作员能够精确定位激光束。此外,对于每个作业,仅需调整四个参数-电压,频率,脉冲时间和光斑尺寸(激光束直径)。


这些单元可以手动,半自动或完全CNC模式操作,尽管完全CNC模式通常用于生产工作,而不是模具维修。在半自动模式下,操作员可以在激光操作期间锁定任何或所有轴,以设定速度旋转,直线焊接或轻松跟随复杂的角度。脉冲激光焊接机也可以焊接小至0.004英寸的点,而微型TIG装置为0.04英寸。


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