Parameters voor laserlassen van aluminium: Vermogen, snelheid, focus en draadaanvoer.

1. Laservermogen: stel het geleverde vermogen en het start-stopgedrag in.

Registreer het optische vermogen in W of kW, niet alleen als een percentage van de controller. Noteer ook of de lichtbron continu werkt of pulsen of modulatie gebruikt. Bij gepulseerde werking geeft het gemiddelde vermogen alleen geen volledig beeld van het piekvermogen, de pulsduur of de herhalingsfrequentie.

Als de fusie ondiep is, controleer dan eerst de positie van de laserstraal, de focus, de optiek en de passing. Meer vermogen kan de las verdiepen, maar kan ook spatten vergroten, het smeltbad verbreden of doorbranden veroorzaken. Test het begin, het stabiele gedeelte en het einde afzonderlijk: een lang, intact middengedeelte bewijst niet dat de krater vrij is van scheuren.

Een nuttige testvraag: leidt een geplande vermogenswijziging tot een verbetering van het benodigde zekeringsoppervlak zonder een ander onaanvaardbaar defect te veroorzaken?

2. Reissnelheid: regel de belichting over de gehele naad.

Snellere beweging zorgt ervoor dat de straal minder tijd op elke locatie doorbrengt. Langzamere beweging levert meer nominale energie per lengte-eenheid op bij gelijkblijvend vermogen. Geen van beide richtingen garandeert een betere kwaliteit, omdat ook de waterstroom, het warmteverlies en het gedrag van de straal veranderen.

Noteer de snelheid in één eenheid op het hele testformulier. Controleer bij geautomatiseerd werk de acceleratie en het nemen van bochten. Bij handmatig werk moet rekening worden gehouden met de normale variatie in snelheid, hoek en afstand van de operator. De weergegeven snelheid van een machine meet niet de handbewegingen van een persoon.

Een nuttige testvraag: worden het eerste, middelste en laatste gedeelte van de route afgelegd, inclusief de plekken waar de beweging vertraagt?

3. Scherpstelling en spotgrootte: definieer het referentiepunt voordat u de scherpstelling aanpast.

Een focuswaarde zoals "-1 mm" is onvolledig tenzij u het referentieoppervlak en de tekenconventie van de verwerkingskop kent. Noteer het fysieke focusvlak, de afstand tot de lens en de spotgrootte. Neem geen offset over tussen verschillende lenzen of verwerkingskoppen zonder te controleren wat deze betekent.

Bij constant vermogen reduceert het halveren van de diameter van een cirkelvormige lichtbundel het nominale oppervlak tot een kwart. Het gemiddelde vermogen per oppervlakte-eenheid wordt daardoor vier keer zo groot. Werkelijke bundelprofielen zijn niet altijd uniform, dus deze geometrische vergelijking voorspelt op zichzelf geen penetratie.

In een onderzoek uit 2024 (AA6061) ontdekten Matsuda en collega's dat het veranderen van de spotgrootte invloed had op de energie die nodig was voor volledige doorlassing en op de manier waarop trillingen de las beïnvloedden. Het resultaat ondersteunt de opvatting dat optiek onderdeel is van het ontwerp, en niet slechts een accessoire. Lees de samenvatting van het onderzoek.

Voor een nauwkeurigere optische vergelijking, zie 0.14 mm versus 0.4 mm laserlaspuntgrootte.

4. Wiebelen: stem de patroonbreedte en -frequentie af op de beweging.

Wobble betekent dat de laserstraal in een klein, herhalend patroon beweegt terwijl de kop vooruitgaat. Dit kan de warmte over een groter gebied verspreiden en de vulstof beter verdelen. Een te breed patroon kan leiden tot onvoldoende hechting aan de wortel, zelfs als de zichtbare rand breder lijkt.

Bewaar het patroon, de oriëntatie, de frequentie en de door de fabrikant opgegeven definitie van amplitude of scanbreedte. "2 mm amplitude" betekent mogelijk niet dezelfde volledige uitslag op elke controller. Houd de bewegingssnelheid bij de opname, omdat deze de afstand tussen herhaalde patronen beïnvloedt.

Vergelijk de fusie aan de boven-, interface- en onderlaag in plaats van de breedste lasrups te selecteren. Als er een terugkerend defect optreedt, controleer dan de afstand tussen de lasrupsen ten opzichte van de geprogrammeerde beweging. De handleiding voor laserlassen met wiebelbeweging legt de patroonkeuzes in meer detail uit.

5. Beschermgas: controleer de dekking, niet alleen het debiet.

Argon is een veelgebruikte keuze als startgas voor het afschermen van aluminium; helium of mengsels kunnen in een specifieke procedure worden gebruikt. Kies het gas dat het meest geschikt is voor het betreffende proces en materiaal. Een resultaat dat is behaald met een ander gas, is geen toestemming om dit gas in de productie te gebruiken.

Noteer de gassoort, de stroomsnelheid in l/min, de spuitmondgrootte, de hoek, de afstand en de voor- en nastroom. Controleer de levering met de normale afzuiging en de omringende luchtstroom. Zowel een slechte dekking als een te hoge stroomsnelheid die de afscherming verstoort, kunnen problemen veroorzaken. TWI identificeert onvoldoende afscherming, verontreiniging en instabiliteit van het sleutelgat in zijn richtlijnen voor defecten bij laserlassen.

Een nuttige testvraag: is het zwembad over de gehele lengte, inclusief hoeken, begin- en eindpunten, beschermd?

6. Vuldraad: stem de chemische samenstelling, de toevoersnelheid en de positie van de bundel op elkaar af.

Lassen zonder toevoeging van vulmateriaal wordt autogeen lassen genoemd . Het kan geschikt zijn voor nauwsluitende verbindingen. Vulmateriaal wordt nuttig wanneer de verbinding extra metaal of een andere lassamenstelling nodig heeft om te voldoen aan eisen met betrekking tot scheurvorming of gebruiksomstandigheden.

4043 en 5356 zijn veelgebruikte aluminiumvullers, maar ze zijn niet voor elke kwaliteit uitwisselbaar. Kies de juiste basislegering en de vereiste eigenschappen, waaronder sterkte, corrosiebestendigheid, bedrijfstemperatuur en geanodiseerde uitstraling. De vullervergelijking van ESAB legt deze afwegingen uit; de uiteindelijke laserlasverbinding moet nog worden getest.

De aanvoersnelheid moet afgestemd zijn op de verplaatsing en het te vullen volume. Als de verplaatsing toeneemt terwijl de draadaanvoer gelijk blijft, wordt er minder draad per lengte-eenheid van de naad aangevoerd. Als de draad de beoogde balk/plas-kruising mist, is het aanpassen van de aanvoersnelheid alleen mogelijk niet voldoende. Noteer de draaddiameter, de hoek en de positie, evenals het nummer op de aanvoerunit.

Bekijk hoe u de aanvoersnelheid van de laserlasdraad aan de invoerzijde van het proces kunt aanpassen.

7. Gezamenlijke passing: meet de productiespleet en de beperkingen.

De afstand tussen de onderdelen, de randafwerking, de overlapping en de klemming bepalen waar metaal kan smelten en hoe de warmte uit de verbinding ontsnapt. Een brede lasrups kan een gebrek aan fusie op een grensvlak niet compenseren.

Meet meerdere echte onderdelen op en noteer de uiterste tolerantiewaarden. Controleer of de mal dezelfde speling langs de naad behoudt, of de onderlaag het warmtepad beïnvloedt en of verwarming de verbinding opent of sluit. Speling en vulmateriaal kunnen de tolerantie bij sommige processen verhogen, maar ze elimineren de paslimieten niet.

Nuttige testvraag: werkt het geselecteerde bereik ook op het minst gunstige normale deel, met de beoogde bevestiging?