Què és la soldadura?
La capacitat de soldadura del metall es refereix a l'adaptabilitat del material metàl·lic al procés de soldadura, principalment es refereix a la dificultat d'obtenir juntes soldades d'alta qualitat en determinades condicions del procés de soldadura.A grans trets, el concepte de "capacitat de soldadura" també inclou "disponibilitat" i "fiabilitat".La capacitat de soldadura depèn de les característiques del material i de les condicions de procés utilitzades.La capacitat de soldadura dels materials metàl·lics no és estàtica, però es desenvolupa, per exemple, per a materials que originalment es consideraven pobres en capacitat de soldadura, amb el desenvolupament de la ciència i la tecnologia, els nous mètodes de soldadura s'han tornat més fàcils de soldar, és a dir, la capacitat de soldadura. ha millorat.Per tant, no podem deixar les condicions del procés per parlar de la capacitat de soldadura.
La capacitat de soldadura inclou dos aspectes: un és el rendiment de la junta, és a dir, la sensibilitat de formar defectes de soldadura en determinades condicions del procés de soldadura;el segon és el rendiment pràctic, és a dir, l'adaptabilitat de la junta soldada als requisits d'ús en determinades condicions del procés de soldadura.
Mètodes de soldadura
1. Soldadura per làser（LBW）
2. soldadura per ultrasons (USW)
3. soldadura per difusió (DFW)
4.etc
1.La soldadura és un procés d'unió de materials, generalment metalls, escalfant les superfícies fins al punt de fusió i després deixant-les refredar i solidificar, sovint amb l'addició d'un material de farciment.La soldabilitat d'un material es refereix a la seva capacitat per soldar-se en determinades condicions de procés, i depèn tant de les característiques del material com del procés de soldadura utilitzat.
2.La soldabilitat es pot dividir en dos aspectes: rendiment conjunt i rendiment pràctic.El rendiment de la junta es refereix a la sensibilitat de la formació de defectes de soldadura en determinades condicions del procés de soldadura, mentre que el rendiment pràctic es refereix a l'adaptabilitat de la junta soldada als requisits d'ús en determinades condicions del procés de soldadura.
3.Hi ha diversos mètodes de soldadura, inclosa la soldadura per làser (LBW), la soldadura per ultrasons (USW) i la soldadura per difusió (DFW), entre d'altres.L'elecció del mètode de soldadura depèn dels materials que s'uneixen, del gruix dels materials, de la força de la junta necessària i d'altres factors.
Què és la soldadura làser?
La soldadura làser, també coneguda com a soldadura per raig làser ("LBW"), és una tècnica de fabricació mitjançant la qual dues o més peces de material (generalment metall) s'uneixen mitjançant l'ús d'un raig làser.
És un procés sense contacte que requereix l'accés a la zona de soldadura des d'un costat de les peces que s'estan soldant.
La calor creada pel làser fon el material a banda i banda de la unió i, a mesura que el material fos es barreja i es torna a solidificar, fusiona les peces.
La soldadura es forma a mesura que la llum làser intensa escalfa ràpidament el material, normalment es calcula en mil·lisegons.
El feix làser és una llum coherent (monofàsica) d'una sola longitud d'ona (monocromàtica).El feix làser té una baixa divergència del feix i un alt contingut d'energia que crearà calor quan toqui una superfície
Com totes les formes de soldadura, els detalls són importants quan s'utilitza LBW.Podeu utilitzar diferents làsers i diversos processos LBW, i hi ha moments en què la soldadura per làser no és la millor opció.
Soldadura per làser
Hi ha 3 tipus de soldadura làser:
1.Mode de conducció
2.Mode de conducció/penetració
3.Mode de penetració o forat de pany
Aquests tipus de soldadura làser s'agrupen per la quantitat d'energia lliurada al metall.Penseu en aquests nivells d'energia del làser baix, mitjà i alt.
Mode de conducció
El mode de conducció proporciona baixa energia làser al metall, donant lloc a una baixa penetració amb una soldadura poc profunda.
És bo per a juntes que no necessiten una gran resistència, ja que els resultats són una mena de soldadura per punts contínua.Les soldadures de conducció són suaus i estèticament agradables, i normalment són més amples que profundes.
Hi ha dos tipus de mode de conducció LBW:
1. Calefacció directa:La superfície de la peça s'escalfa directament per un làser.Aleshores, la calor es condueix al metall i parts del metall base es fonen, fusionant l'articulació quan el metall es torna a solidificar.
2.Transmissió d'energia: Primer es col·loca una tinta absorbent especial a la interfície de l'articulació.Aquesta tinta absorbeix l'energia del làser i genera calor.Aleshores, el metall subjacent condueix la calor a una capa fina, que es fon i es torna a solidificar per formar una unió soldada.
Mode de conducció/penetració
És possible que alguns no reconeguin això com un dels modes.Creuen que només n'hi ha dos tipus;o bé conduïu la calor al metall o vaporitzeu un petit canal metàl·lic, permetent que el làser baixi al metall.
Però el mode de conducció/penetració utilitza energia "mitjana" i resulta en més penetració.Però el làser no és prou fort per vaporitzar el metall com en el mode de forat.
Mode de penetració o forat de pany
Aquest mode crea soldadures profundes i estretes.Per tant, alguns l'anomenen mode de penetració.Les soldadures realitzades són normalment més profundes que amples i més fortes que les soldadures en mode de conducció.
Amb aquest tipus de soldadura LBW, un làser d'alta potència vaporitza el metall base, creant un túnel estret conegut com a "forat de pany" que s'estén cap avall a la junta.Aquest "forat" proporciona un conducte perquè el làser penetri profundament al metall.
Metalls adequats per a LBW
La soldadura làser funciona amb molts metalls, com ara:
- Acer carboni
- Alumini
- Titani
- Baix aliatge i acer inoxidable
- Níquel
- Platí
- Molibdè
Soldadura per ultrasons
La soldadura per ultrasons (USW) és la unió o reforma de termoplàstics mitjançant l'ús de la calor generada pel moviment mecànic d'alta freqüència.S'aconsegueix convertint l'energia elèctrica d'alta freqüència en moviment mecànic d'alta freqüència.Aquest moviment mecànic, juntament amb la força aplicada, crea calor de fricció a les superfícies d'acoblament dels components plàstics (àrea d'unió), de manera que el material plàstic es fon i forma un enllaç molecular entre les peces.
PRINCIPI BÀSIC DE SOLDADURA ULTRASÒNICA
1.Peces en fixació: les dues peces termoplàstiques que s'han d'acoblar es col·loquen juntes, una sobre l'altra, en un niu de suport anomenat fixació.
2. Contacte de banya ultrasònica: un component de titani o alumini anomenat banya es posa en contacte amb la part de plàstic superior.
3.Força aplicada: s'aplica una força o pressió controlada a les peces, subjectant-les contra l'aparell.
4.Temps de soldadura: la banya ultrasònica fa vibrar verticalment 20.000 (20 kHz) o 40.000 (40 kHz) vegades per segon, a distàncies mesurades en mil·lèsimes de polzada (micres), durant un període de temps predeterminat anomenat temps de soldadura.Mitjançant un disseny acurat de les peces, aquesta energia mecànica vibratòria es dirigeix a punts de contacte limitats entre les dues parts.Les vibracions mecàniques es transmeten a través dels materials termoplàstics a la interfície de l'articulació per crear calor de fricció.Quan la temperatura a la interfície de l'articulació arriba al punt de fusió, el plàstic es fon i flueix, i la vibració s'atura.Això permet que el plàstic fos comenci a refredar-se.
5.Temps de retenció: la força de subjecció es manté durant un període de temps predeterminat per permetre que les peces es fusionin a mesura que el plàstic fos es refreda i es solidifica.Això es coneix com a temps de retenció.(Nota: es pot aconseguir una millora de la força i l'hermeticitat de l'articulació aplicant una força més alta durant el temps de retenció. Això s'aconsegueix mitjançant una pressió dual).
6.Horn es retrau: un cop el plàstic fos s'ha solidificat, la força de subjecció s'elimina i la banya ultrasònica es retreu.Les dues parts de plàstic s'uneixen ara com si estiguessin modelades i s'eliminen de l'aparell com una sola part.
Soldadura per difusió, DFW
Procés d'unió per calor i pressió on les superfícies de contacte s'uneixen per difusió d'àtoms.
El procés de
Dues peces [1] a diferents concentracions es col·loquen entre dues premses [2].Les premses són úniques per a cada combinació de peces de treball, amb el resultat que es requereix un nou disseny si canvia el disseny del producte.
La calor equivalent a aproximadament el 50-70% del punt de fusió dels materials es subministra al sistema, augmentant la mobilitat dels àtoms dels dos materials.
A continuació, les premses es pressionen juntes, fent que els àtoms comencin a difondre's entre els materials a l'àrea de contacte [3].La difusió es produeix perquè les peces són de diferents concentracions, mentre que la calor i la pressió només faciliten el procés.Per tant, la pressió s'utilitza per aconseguir que els materials en contacten amb les superfícies el més a prop possible de manera que els àtoms es puguin difondre més fàcilment.Quan es difon la proporció desitjada d'àtoms, s'eliminen la calor i la pressió i es completa el procés d'enllaç.
