Upload
ivan-ferko
View
309
Download
6
Embed Size (px)
Citation preview
8/19/2019 Seminarski rad Lasersko zavarivanje - postupak zavarivanja laserom Vrste lasera u masinskoj industriji
1/10
1
1. Uvod
Lasersko zavarivanje se primenjuje za izradu novih i
inovativnih proizvoda ili za primenu novih strategija
proizvodnje sa ciljem smanjenja ukupnih troškova a
povećanja kvaliteta. Tehnika laserskog zavarivanja ima
mali toplotni ulaz, male deformacije i obično se koristi kao
završna operacija u nekom procesu proizvodnje. snovna
prednost laserskog zavarivanja je mogućnost proizvodnje
kompleksnih geometrijskih oblika. To se izvodi na način
da se gemetrijski oblici rastave na jednostavnije za
proizvodnju oblike, koji se dovedu do krajnjeg stanja azatim spoje laserskim zavarivanjem. !anas lasersko
zavarivanje je steklo ravnopravni status nasuprot ostalim
metoda zavarivanja i redovno se primenjuje u
automobilskoj industriji, ali i sve više u drugim oblastima
mašinstva. "lavni razlog sve veće primene laserskog
zavarivanja jeste mogućnost zavarivanja kompleksnih
oblika bilo #! ili $! obliku.
2. Vrste lasera
Lasere je moguće podeliti prema aktivnoj materiji na
osnovu koje se de%nišu najva&nije karakteristike lasera
'nominalna snaga, područje primene(. )ktivna materija se javlja u sva tri agregatna stanja*
1.Čvrsti laseri koji se izra+uju od kristalnogdielektrikuma. ovu grupu spadaju*
1
8/19/2019 Seminarski rad Lasersko zavarivanje - postupak zavarivanja laserom Vrste lasera u masinskoj industriji
2/10
#
a(Rubinski laser 'koristi se u impulsnom re&imu
rada(b(Nd:YAG laser '-ttrium )luminium "arnet( koristi
se u impulsnom i kontinualnom re&imu rada uz
neizbe&no hla+enje laserskog tela.c( Poluprovodnički laser 'proizvodi se od "alium/
)rsena poluprovodničkog materijala(
#.Tečni laser koriste se rastvori organskih i
neorganskih jedinjenja. ovu grupu lasera spadaju*a(Laser na bazi neoranske tečnosti 'uglavnom
se koriste soli(. 0rimenjuju se u impulsnom re&imurada.
b(Laser na bazi oranske bo!e 'koriste se
organske boje u pogodnom rastvaraču(. vi laseri
rade u impulsnom i kontinualnom re&imu.
".Gasoviti laser razlikuju se po vrsti gasa koji
obrazuje aktivnu sredinu. eoma su rasprostranjeni
ali se kod ovih lasera ne mo&e postići impuls velike
snage. gasovite lasere spadaju*a(#$2 laseri 'za aktivnu sredinu koristi smešu
helijuma i azota uz dodatak ugljen dioksida(. vi
laseri se koriste u u impulsnom i kontinualnom
re&imu.b% &e'Ne laser 'za aktivnu sredinu se koristi
smeša helijuma i neona(. 2ma malu snagu zračenjai koristi se u kontinualnom re&imu rada.
(%&e)i!ski laser / koristi hemijsku reakciju kao
aktivnu sredinu
#
8/19/2019 Seminarski rad Lasersko zavarivanje - postupak zavarivanja laserom Vrste lasera u masinskoj industriji
3/10
$
". Prin(ip rada
3avarivanje laserom je jedan od specijalnih postupka
zavarivanja gde se spajanje materijala obavlja topljenjem.
Toplota potrebna za zavarivanje laserom se dobija
delovanjem svetlosnog zraka, usmerenog ikoncentrisanog na veoma malu površinu 'slika 1(, što
proizvodi gustinu snage veću od ostalih postupaka
zavarivanja.
a) Gasni laser b) laser sa čvrstim kristalom
Slika 1. Šematski prikaz laserskog zavarivanja
Laser je generator svetlosnog zraka koji se sastoji od
laserske šipke 'slika 1. '1(( sa nepropustljivim ogledalom
'deblji sloj srebra( sa jedne strane '#( i delimično
$
8/19/2019 Seminarski rad Lasersko zavarivanje - postupak zavarivanja laserom Vrste lasera u masinskoj industriji
4/10
4
propustljivim ogledalom '$( sa druge strane 'tanki sloj
srebra(, impulsne lampe '4( i re5ektujućeg cilindra '6(. 7a
šipku deluje impuls svetlosti iz lampe, stimulišući atome
8r da pre+u na viši energetski nivo, koji se potom vraćajuna ni&i energetski nivo uz emisiju fotona. va stimulacija
traje dok se ne postigne zasićenje kada je više atoma 8r
na ni&em energetskom nivou. Time se posti&e efekat
stvaranja velikog broja fotona koji se kreću du& ose
kristala, odbijaju od nepropusnog ogledala i posti&u
intenzitet dovoljan da se stvori laserski zrak koji prolazi
kroz delimično propustljivo ogledalo.
9mitovana svetlost se zatim usmerava uz pomoć ogledala
':( i fokusira optičko sočivo ';(, tako da ona deluje
praktično u tački '
8/19/2019 Seminarski rad Lasersko zavarivanje - postupak zavarivanja laserom Vrste lasera u masinskoj industriji
5/10
6
*. +arakteristike zavareno spo!a3avareni spoj dobijen laserom ima veliku dubinu
uvarivanja i malu širinu šava, pa dodatni materijal nije ni
potreban.
Avalitet spoja je dobar, jer nema metalurških problema,
zona uticaja toplote je veoma mala a zaostali naponi i
deformacije spoja su minimalni.Lasersko zavarivanje se sve više koristi, posebno posle
uvo+enja jeftinih gasnih lasera u praksu, kao što su 8#
laseri koji imaju snagu i preko 16 k?.
6
8/19/2019 Seminarski rad Lasersko zavarivanje - postupak zavarivanja laserom Vrste lasera u masinskoj industriji
6/10
B
Slika 2. Primeri zavarenih spojeva laserom
,. Područ!e pri)ene
3avarivanje laserom se koristi za zavarivanje metala
visokih temperature topljenja, kao i onih koji se inače
teško zavaruju 'bakar, nikl, aluminijum, ner+ajući čelik,
titanijum(. >ogu se spajati i raznovrsni metali kao što su
volfram čelik.
Lasersko zavarivanje se najviše primenjuje u elektronici
'zavarivanje televizijskih cevi, zavarivanje elektronskih
komponenti(, medicini 'srčani stimulator(, %noj mehanici,automobilskoj industriji 'krovovi, vrata, podovi(,C
>oguće je zavarivanje metala vrlo malih debljina, od
samo nekoliko stotina milimetra, pa sve do 4= mm
debljine, uz zaštitu neutralnim 'inertnim( gasom.
B
8/19/2019 Seminarski rad Lasersko zavarivanje - postupak zavarivanja laserom Vrste lasera u masinskoj industriji
7/10
:
praksi su najčešći primeri zavarivanja laserom
titanijumskog čelika kod kradnje nuklearnih podmornica,
izrade lopatica turbine, raznih kombinacija metala i
keramike. 0rimenjuje se i u svemirskoj tehnologiji,elektronskoj industriji za spajanje izuzetno malih debljina,
ne debljih od =,6 mm.
2zgled ure+aja za
lasersko zavarivanje
:
8/19/2019 Seminarski rad Lasersko zavarivanje - postupak zavarivanja laserom Vrste lasera u masinskoj industriji
8/10
;
-. akl!učak
Lasersko zavarivanje se sve više primenjuje zbog svoje
e%kasnosti i kvaliteta zavarenog spoja. budućnosti se
očekuje drastičan porast primene ove tehnologije, jer
oprema postaje sve pristupačnija.
Laser se najbolje pokazao u oblasti mikrozavarivanja.
2ndustrijske komponente se prave manje da smanje
potrošnju energije i uštede proctor, što stvara sve veću
potrebu za mikrozavarivanjem tankih materijala debljine
;
8/19/2019 Seminarski rad Lasersko zavarivanje - postupak zavarivanja laserom Vrste lasera u masinskoj industriji
9/10
<
od 1==Dm. 3a njihovo spajanje se najčešće koristi
lasersko zavarivanje.
/. Literatura
"ostimirović >.* 7ekonvencionalni postupci obrade, ET7
izdavaštvo, 7ovi Fad
http*@@GGG.sciencedirect.com@science@article@pii@F=;
8/19/2019 Seminarski rad Lasersko zavarivanje - postupak zavarivanja laserom Vrste lasera u masinskoj industriji
10/10
1=
http*@@GGG.turnon.com@articles@articlesM;.html
http*@@en.Gikipedia.org@Giki@LaserMbeamMGelding
http*@@GGG.joiningtech.com@industrH/references@Gelding/
tHpes@laser/beam/Gelding
http*@@mercurH.kau.ac.kr@Gelding@?eldingN#=TechnologHN#=2
N#=/N#=?eldingN#=0rocesses@8hapterN#=1=N#=/N#=Laser
N#=OeamN#=?elding.pdf
1=
http://www.turnxon.com/articles/articles_8.htmlhttp://en.wikipedia.org/wiki/Laser_beam_weldinghttp://www.joiningtech.com/industry-references/welding-types/laser-beam-weldinghttp://www.joiningtech.com/industry-references/welding-types/laser-beam-weldinghttp://mercury.kau.ac.kr/welding/Welding%20Technology%20I%20-%20Welding%20Processes/Chapter%2010%20-%20Laser%20Beam%20Welding.pdfhttp://mercury.kau.ac.kr/welding/Welding%20Technology%20I%20-%20Welding%20Processes/Chapter%2010%20-%20Laser%20Beam%20Welding.pdfhttp://mercury.kau.ac.kr/welding/Welding%20Technology%20I%20-%20Welding%20Processes/Chapter%2010%20-%20Laser%20Beam%20Welding.pdfhttp://www.turnxon.com/articles/articles_8.htmlhttp://en.wikipedia.org/wiki/Laser_beam_weldinghttp://www.joiningtech.com/industry-references/welding-types/laser-beam-weldinghttp://www.joiningtech.com/industry-references/welding-types/laser-beam-weldinghttp://mercury.kau.ac.kr/welding/Welding%20Technology%20I%20-%20Welding%20Processes/Chapter%2010%20-%20Laser%20Beam%20Welding.pdfhttp://mercury.kau.ac.kr/welding/Welding%20Technology%20I%20-%20Welding%20Processes/Chapter%2010%20-%20Laser%20Beam%20Welding.pdfhttp://mercury.kau.ac.kr/welding/Welding%20Technology%20I%20-%20Welding%20Processes/Chapter%2010%20-%20Laser%20Beam%20Welding.pdf