Seminarski rad Lasersko zavarivanje - postupak zavarivanja laserom Vrste lasera u masinskoj industriji

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


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

#


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

$


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 '


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


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


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

:


8/10

;

-. 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

;


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=;


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

Documents

Seminarski rad Lasersko zavarivanje - postupak zavarivanja laserom Vrste lasera u masinskoj industriji