激光焊錫機(jī)與電子束焊機(jī)誰(shuí)更受歡迎?
與傳統(tǒng)焊接技術(shù)比較,激光焊錫機(jī)與電子束焊機(jī)都具有更多優(yōu)異的特性:能量密度高(大于105W/cm2);焊接速度高(一般可以達(dá)到5~10m/min);熱影響區(qū)窄(單為焊縫寬度的10%~20%);熱流輸入少、工件變形小;易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、可在線檢測(cè)焊縫質(zhì)量;非接觸加工、無(wú)后續(xù)加工。
電子束焊機(jī)工作原理:
電子束焊接(electronbeam machining,EBM)是在真空條件下,利用電子槍中產(chǎn)生的電子經(jīng)加速、聚焦后能量密度為106~109W/cm2的極細(xì)束流,高速(光速的60%~70%)沖擊到工件表面,并在極短的時(shí)間內(nèi),將電子的動(dòng)能大部分轉(zhuǎn)換為熱能,形成“小孔”效應(yīng),使工件被沖擊部位的材料達(dá)到幾千攝氏度,致使材料局部熔化或蒸發(fā),達(dá)到焊接目的。
激光焊錫機(jī)工作原理:
利用高輻射強(qiáng)度的激光束,激光束經(jīng)過(guò)光學(xué)系統(tǒng)聚焦后,其激光焦點(diǎn)功率密度為104~107W/cm2,加工工件置于激光焦點(diǎn)附近進(jìn)行加熱熔化,熔化現(xiàn)象能否產(chǎn)生和產(chǎn)生的強(qiáng)弱程度主要取決于激光作用材料表面的時(shí)間、功率密度和峰值功率。
相比較于電子束焊,激光焊接的優(yōu)點(diǎn)是:激光焊不需真空室和對(duì)工件焊前進(jìn)行去磁處理,它可在大氣中進(jìn)行,也沒(méi)有防X射線問(wèn)題,所以可在生產(chǎn)線內(nèi)聯(lián)機(jī)操作,也可焊接磁性材料。另外,激光焊接的循環(huán)時(shí)間較大低于電子束焊接(很容易做到30s以內(nèi))。因此,激光焊接實(shí)際上已取得了電子束焊接20年前的地位,成為高能束焊接技術(shù)發(fā)展的主流。
激光焊接不需使用電極,沒(méi)有電極污染或受損的顧慮。且因不屬于接觸式焊接制程,機(jī)具的耗損及變形皆可降至較低。激光束易于聚焦、對(duì)準(zhǔn)及受光學(xué)儀器所引導(dǎo),可放置在離工件適當(dāng)之距離,且可在工件周圍的機(jī)具或障礙間再導(dǎo)引,其他焊接法則因受到上述的空間限制而無(wú)法發(fā)揮。
工件可放置在封閉的空間(經(jīng)抽真空或內(nèi)部氣體環(huán)境在控制下)。激光束可聚焦在很小的區(qū)域,可焊接小型且間隔相近的部件。可焊材質(zhì)種類范圍大,亦可相互接合各種異質(zhì)材料。易于以自動(dòng)化進(jìn)行高速焊接,亦可以數(shù)位或電腦控制。
近年來(lái),激光焊錫機(jī)正成為非金屬材料加工與制造的重要手段,越來(lái)越大量地應(yīng)用在熱塑性材料、航空航天等領(lǐng)域的激光焊,所涉及的材料涵蓋了幾乎所有的非金屬材料。