Kimpalan laser adalah salah satu aplikasi terawal pemprosesan bahan laser industri. Dalam kebanyakan aplikasi awal, laser menghasilkan kimpalan berkualiti tinggi, menghasilkan peningkatan produktiviti. Memandangkan kelas laser telah berkembang, sumber laser kini tersedia dengan kuasa yang lebih tinggi, panjang gelombang yang berbeza dan julat keupayaan nadi yang lebih luas. Di samping itu, penghantaran rasuk, perkakasan dan perisian kawalan mesin, dan penderia proses, semuanya telah menyumbang kepada perkembangan baharu dan lebih baik dalam proses kimpalan laser.
Kimpalan laser menawarkan kelebihan unik, termasuk input haba rendah, gabungan sempit dan zon terjejas haba, dan sifat mekanikal bahan yang sangat baik yang sebelum ini sukar dikimpal menggunakan proses yang akan menghasilkan input haba yang besar ke dalam bahagian tersebut. Sifat-sifat ini menghasilkan kimpalan yang lebih kuat dan lebih menarik dari segi kosmetik yang dibentuk oleh kimpalan laser. Selain itu, kimpalan laser memerlukan lebih sedikit masa persediaan dan, dengan penambahan penderia pengesanan laser, boleh diautomasikan, menyebabkan kos produk yang lebih rendah. Kesemua teknologi baharu ini mengembangkan lagi rangkaian aplikasi untuk kimpalan laser. Kimpalan laser gentian menggunakan logam yang berbeza, bentuk bahagian, saiz dan isipadu telah berjaya digunakan dalam banyak industri.
Kimpalan bateri
Kimpalan laser aloi aluminium (biasanya 3000 siri) dan kuprum tulen untuk membentuk sesentuh elektrik dengan terminal positif dan negatif bateri. Semua bahan dan gabungan bahan yang digunakan dalam bateri adalah calon untuk proses kimpalan laser gentian baharu. Sambungan bertindih, punggung dan fillet yang dikimpal membolehkan pelbagai sambungan dalam bateri. Kimpalan laser bahan lug ke elektrod negatif dan positif mencipta sentuhan elektrik dalam pek. Langkah kimpalan pemasangan pek bateri terakhir, mengedap jahitan tin aluminium, mewujudkan penghalang untuk elektrolit dalaman.
Memandangkan bateri dijangka berfungsi dengan baik selama 10 tahun atau lebih, kimpalan laser dipilih untuk kualiti tinggi yang konsisten. Menggunakan peralatan dan proses kimpalan laser gentian yang betul, kimpalan laser secara konsisten menghasilkan kimpalan berkualiti tinggi pada aloi aluminium 3000 siri.
Kimpalan Proses Ketepatan
Pengedap yang digunakan dalam kapal dan kilang penapisan kimia serta industri farmaseutikal pada asalnya dikimpal TIG. Kerana ia digunakan dalam persekitaran yang sensitif, komponen ini dimesin ketepatan dan dikisar daripada bahan aloi berasaskan nikel tahan suhu tinggi dan bahan kimia. Saiz lot biasanya kecil dan kuantiti persediaan adalah besar. Difahamkan pemasangan komponen ini kini telah ditambah baik menggunakan kimpalan laser gentian.
Sebab untuk menggantikan proses kimpalan arka robot yang lebih awal dengan kimpalan laser gentian termasuk: kualiti kimpalan laser yang konsisten; kemudahan penukaran daripada satu konfigurasi komponen kepada yang lain, yang mengurangkan masa persediaan dan meningkatkan daya pemprosesan; dan pengurangan kos dengan mengautomasikan proses kimpalan laser melalui pemasangan penderia pengesanan laser.
Kimpalan kedap gas
Elektronik yang dimeterai secara hermetik dalam peranti perubatan seperti perentak jantung dan elektronik lain telah menjadikan kimpalan laser gentian sebagai proses pilihan untuk aplikasi yang memerlukan tahap kebolehpercayaan tertinggi. Kemajuan terkini dalam proses kimpalan hermetik telah menangani isu yang berkaitan dengan kimpalan laser dan titik akhir kimpalan, yang merupakan lokasi kritikal untuk mencapai pengedap hermetik.
Teknik kimpalan laser sebelum ini menghasilkan lekukan pada titik akhir apabila pancaran laser dimatikan, walaupun pada kuasa laser yang berkurangan. Kawalan pancaran laser lanjutan menghilangkan lesung dalam kedua-dua kimpalan nipis dan dalam. Hasilnya ialah kualiti kimpalan yang konsisten tanpa keliangan pada titik akhir dan penampilan yang lebih baik serta pengedap yang lebih dipercayai.
Kimpalan Logam Tidak Sama
Keupayaan untuk mengarang produk menggunakan logam dan aloi yang berbeza sangat meningkatkan reka bentuk dan fleksibiliti pengeluaran. Mengoptimumkan sifat produk siap, seperti kakisan, rintangan haus dan haba, sambil mengawal kos, adalah motivasi biasa untuk melakukan kimpalan logam yang berbeza. Mencantumkan keluli tahan karat dan keluli tergalvani adalah contohnya. Oleh kerana rintangan kakisan yang sangat baik, keluli tahan karat 304 dan keluli karbon tergalvani telah digunakan dalam pelbagai jenis aplikasi, seperti peralatan dapur dan komponen aeroangkasa. Proses ini memberikan beberapa cabaran istimewa, tidak kurang kerana salutan zink boleh menimbulkan masalah keliangan kimpalan yang serius.
Tenaga yang digunakan untuk mencairkan keluli dan keluli tahan karat semasa proses kimpalan menyejat zink pada kira-kira 900 darjah Celsius, yang jauh di bawah takat lebur keluli tahan karat. Takat didih zink yang rendah mengakibatkan pembentukan wap semasa kimpalan lubang kunci. Dalam cubaan untuk melepaskan logam cair, wap zink mungkin terperangkap dalam kimpalan pejal, mengakibatkan keliangan kimpalan yang berlebihan. Dalam sesetengah kes, wap zink boleh terlepas apabila logam menjadi pejal, mewujudkan keliangan atau kekasaran pada permukaan kimpalan.
Dengan reka bentuk sendi yang betul dan pemilihan parameter proses laser, kemasan dan kimpalan mekanikal boleh dilakukan dengan mudah. Kimpalan pusingan 304 keluli tahan karat dengan ketebalan 0.6 mm dan keluli tergalvani dengan ketebalan 0.5 mm bebas daripada retakan atau keliangan pada kedua-dua permukaan atas dan bawah.
