Какво прави ръчната лазерна заваръчна машина
Фибър лазерен източник в мобилен шкаф изпраща лъча по оптично влакно към лека заваръчна глава. Операторът води главата по съединението като горелка, но енергията пристига като фокусиран лъч с ширина няколко милиметра, а не като дъга. Заваръчната вана е малка, металът около нея остава студен, а шевът е фин и равномерен. При Hanma HT главата тежи не повече от 600 g, така че може да се държи през цялата смяна.
Заваряване
- Непрекъснато, точково или с осцилация
- С или без добавъчна тел
Почистване
- Режим на почистване със същата глава
- Ръжда, боя, оксиди и масло се отстраняват преди заваряването
Малка деформация
- Тясна зона на термично влияние
- Тънката ламарина остава равна, видимите повърхности остават чисти
Лесно усвояване
- Предварителни настройки по метал и дебелина
- Настройките се променят при детайла чрез Wi-remote
Започнете от това, което заварявате
| Вашата работа | Типичен метал и дебелина | Откъде да започнете |
|---|---|---|
| Обемни букви, светещи кутии, реклама | Неръждаема стомана и алуминий, 0,5 – 3 mm | HT1500; HT2000, ако алуминият е ежедневна работа |
| Кутии, шкафове, детайли от ламарина | Неръждаема и въглеродна стомана, 1 – 3 mm | HT1500 |
| Парапети, порти, огради | Тръби и ламарина от неръждаема и въглеродна стомана, 2 – 4 mm | HT2000 |
| Рамки, конзоли, леки конструкции | Въглеродна стомана, 4 – 6 mm | HT3000 |
| Смесен цех, включително алуминий и мед | Различни метали, до 3 – 4 mm | HT2000 |
| Ремонт и поддръжка на място | Смесени, често тънки | HT1500 или HT2000, на еднофазно 220 V |
Селекторът в началото на тази страница прави същото с три въпроса. Стъпките по-долу обясняват всеки избор.
Лазер, TIG или MIG: какво показват изследванията
Лазерното заваряване се сравнява с електродъговото в лаборатории от години. Изследванията по-долу измерват скорост, топлина, деформация, якост и дим при един и същ материал, заварен по двата начина. Те са направени с лабораторно и индустриално оборудване, а не с конкретна ръчна машина, така че показват разликата между процесите, а не гарантиран резултат.
| Какво е измерено | Импулсен лазер | Импулсен TIG |
|---|---|---|
| Скорост на заваряване | 160 mm/min | 32,5 mm/min |
| Ширина на зоната на термично влияние | 0,75 mm | 7,65 mm |
| Максимална ъглова деформация | 0,91° | около 6,3° |
| Остатъчно напрежение близо до шева | около 100 MPa, натиск | около 430 MPa, опън |
| Якост на опън на съединението | 806 MPa | 804 MPa |
| Ефективност на съединението | 95,4 % | 95,2 % |
Източник: Junaid et al., Journal of Materials Processing Technology, 2017, върху тънка ламарина от титанова сплав. Лазерното съединение е заварено около пет пъти по-бързо, зоната му на термично влияние е десет пъти по-тясна, а ламарината се е деформирала около седем пъти по-малко, докато съединението е толкова здраво, колкото TIG съединението: и двете се разкъсват в основния метал, а не в шева.
Лазерен шев
Лъч с ширина около 1 – 4 mm: тесен шев, зона на термично влияние под милиметър и лист, който остава равен.
TIG шев
Широка дъга: широк шев, зона на термично влияние около десет пъти по-широка и лист, който се изкривява при изстиване.
Други резултати, които имат значение в цеха:
- По-малко дим: в докторско изследване в Силезийския технически университет електродъговото заваряване отделя около 3,5 пъти повече дим в секунда от лазерното при същата енергия на милиметър, а MIG отделя най-много. Над 20 % от частиците в лазерния дим все още са достатъчно малки, за да бъдат вдишани, затова аспирацията продължава да е необходима.
- По-чисти съединения, по-малко пори: лазерното почистване преди заваряване намалява порьозността в заварен алуминий от 10 – 80 % до под 0,5 % при ъглови шевове по ръба (Al Shaer, Li и Mistry, Optics and Laser Technology, 2014).
- Уменията остават важни: изследване от 2025 г. в университета Óbuda установява отклонения в ръчните лазерни шевове дори при препоръчаните от производителя настройки и заключава, че качеството зависи и от заварчика. Предварителните настройки скъсяват обучението; пробните детайли и обучението правят резултатите постоянни.
| Ръчен лазер | MIG | TIG | Електрожен | |
|---|---|---|---|---|
| Дебелина на ламарината | 0,5 – 6 mm, според мощността | От 0,6 mm | От 0,3 mm | Над 2 mm, неподходящ за тънка ламарина |
| Термична деформация | Минимална | Умерена | Умерена | Висока |
| Почистване след заваряване | Обикновено не е нужно | Пръски за отстраняване | Малко | Шлака за отстраняване |
Компромисът е първоначалната инвестиция, която е по-висока, отколкото при електродъгова заваръчна машина. Текущите разходи остават ниски: разходът на защитен газ е умерен, а добавъчна тел често не е нужна. За тежки конструкционни работи над 6 – 8 mm MIG или специализиран процес остава правилният избор.
Стъпка 1: изберете мощността според дебелината и съединението
Най-дебелата ламарина, която заварявате редовно, определя мощността, а съединението определя колко мощност изисква тази дебелина. Челното съединение трябва да се провари по цялата дебелина; ъгловото съединение или съединението с припокриване позволява същата мощност да поеме повече материал.
Дебелина на едно преминаване по модел
Въглеродна стомана, ръчно заваряване, при разумна скорост. При еднаква мощност ъгловите и застъпните съединения позволяват по-голяма дебелина от челните.
| Модел | Челно съединение, пълно проваряване | Ъглово съединение или с припокриване | Типична работа |
|---|---|---|---|
| Hanma HT1500 | 2 – 3 mm | 3 – 4 mm | Реклама, кутии, изделия от тънка неръждаема стомана |
| Hanma HT2000 | 3 – 4 mm | 4 – 5 mm | Смесени цехове, включително алуминий и мед |
| Hanma HT3000 | 5 – 6 mm | 6 – 8 mm | По-дебели рамки, конзоли и конструкции |
Това са диапазони за качествено ръчно заваряване с едно преминаване на въглеродна стомана при разумна скорост на придвижване. Над тях машината все още заварява, но по-бавно, понякога в няколко преминавания и с по-непостоянно качество. Машина, оразмерена според най-дебелата Ви редовна поръчка, а не според рядкото изключение, дава най-добър резултат на час.
Стъпка 2: познавайте металите си
Металите не поемат лъча еднакво. Неръждаемата стомана поглъща добре дължината на вълната 1064 nm на фибър лазера; алуминият и медта отразяват голяма част от нея и бързо отвеждат топлината. Предварителните настройки на Hanma HT показват това ясно: при HT2000, при една и съща дебелина 2 mm, пиковата мощност в предварителната настройка нараства с всеки метал.
| Метал, 2 mm (предварителна настройка HT2000) | Пикова мощност | Защо |
|---|---|---|
| Неръждаема стомана | 39 % | Поглъща добре лазера, изисква най-малко мощност |
| Въглеродна стомана | 45 % | Малко повече мощност за същото проваряване |
| Алуминий | 50 % | Отразяващ; изисква повече мощност и чисти ръбове без оксиди |
| Мед | 55 %, с по-бавно подаване на тел (8 mm/s) | Най-отразяващият и най-добрият проводник на топлина; най-трудна за заваряване |
- Неръждаема стомана: естественият метал за лазерно заваряване. Тънките видими детайли остават равни, а шевът често не изисква довършване.
- Въглеродна стомана: заварява се добре; първо отстранете ръждата, окалината и маслото, което режимът на почистване прави със същата глава.
- Алуминий: изисква повече мощност и чисти ръбове. При HT1500 алуминият се заварява с потребителски профил, до около 2 mm; при HT2000 той е в предварителните настройки.
- Мед: за по-високите мощности. При HT2000 тя е в предварителните настройки, до около 2 mm.
Стъпка 3: подгответе съединението
Лазерната заваръчна вана е малка, затова напасването е по-важно, отколкото при MIG. Три инструмента на главата помагат при реалните детайли, които никога не са идеални:
Регулируемо петно
- 1 – 4 mm, задава се от модула за осцилация
- Широко при неточно напасване, тясно при тънки или малки шевове
Осцилация
- Лъчът се движи напречно на съединението
- Запълва равномерно по-широки фуги и ъглови шевове
Добавъчна тел
- Запълва фуги и изгражда ъглови шевове
- V ролки за стоманена тел, U ролки за алуминиева
Първо почистете
- Режимът на почистване отстранява оксиди и масло
- По-малко пори, особено при алуминия
- Първо прихватете, после заварете: точковият режим задържа детайлите на място преди непрекъснатото преминаване.
- Поддържайте малки фуги при челните съединения: без добавъчна тел челното съединение трябва да се затваря почти без фуга.
- Изпробвайте на отпадъци: заварете пробен детайл от всеки нов метал и дебелина преди истинския детайл и запазете настройките, които работят.
Разчитане на контролера
Контролерът на Hanma HT работи в два режима. В режима с предварителни настройки избирате метала и дебелината, а заваръчните параметри се попълват автоматично. В потребителския режим ги задавате ръчно, за метали и дебелини извън предварителните настройки или за корекция на проваряването, деформацията или пръските. Познаването на действието на всяка стойност улеснява работата и в двата режима.
| Параметър | Какво управлява |
|---|---|
| Мощност на лазера | Номиналната мощност на източника: 1500, 2000 или 3000 W. Определена от машината. |
| Пикова мощност (%) | Използваният дял от номиналната мощност. Повече дава по-дълбоко проваряване, но рискува прогаряне на тънка ламарина. |
| PWM коефициент (%) | Колко дълго лъчът е включен във всеки импулс. При 100 % лазерът е практически непрекъснат; под 100 % той пулсира и внася по-малко топлина в детайла, което помага при чувствителни към топлина детайли. |
| PWM честота (Hz) | Колко импулса изстрелва лазерът в секунда. |
| Честота на сканиране (Hz) | Колко бързо лъчът осцилира напречно на съединението. |
| Ширина на шева (mm) | Колко широко се движи лъчът. По-широкото движение покрива по-широки фуги. |
| Скорост на телта (mm/s) | Колко бързо се подава добавъчната тел, когато се използва тел. |
Контролерът предлага и фина настройка на PWM, плавно нарастване и намаляване на мощността в началото и края на шева и забавяне на газовата струя.
Стъпка 4: планирайте работното място
| Нужда | Какво изисква Hanma HT |
|---|---|
| Охлаждане | Вградено водно охлаждане с постоянна температура; дебит най-малко 1,8 L/min, входно налягане 170 – 520 kPa |
| Охлаждаща вода | Дестилирана вода, твърдост под 250 mg/L CaCO₃, pH 6 – 8, частици под 200 µm |
| Защитен газ | Аргон 99,998 %, азот 99,99 % или хелий 99,998 %, през маркуч 6 mm |
| Електрозахранване | HT1500 и HT2000: еднофазно 220 V, 50/60 Hz |
| Шкаф (HT1500 и HT2000) | 910 × 540 × 650 mm |
| Работни условия | 5 – 45 °C, влажност 5 – 85 % |
Стандартната конфигурация включва:
- Лазерния източник с вградено охлаждане
- Заваръчната глава HW980 с Wi-remote
- Механизъм за подаване на тел с V и U ролки
- Защитни очила за лазер 1064 nm
- Клема за маса, газов маркуч и кабели
- Ръководство и предварително зададени параметри
Дестилираната вода, защитният газ и редукторът за налягане се купуват на място. Твърдата или замърсена вода образува котлен камък в охлаждащите канали и скъсява живота на оптиката, затова си струва да се спазват ограниченията за водата.
Стъпка 5: работете безопасно с лазер от клас 4
Ръчната лазерна заваръчна машина е лазерен продукт от клас 4, най-високия клас на лазерна опасност. Директните и отразените лъчи могат да причинят трайно увреждане на очите, а рискът е най-голям при отразяващи метали като алуминий и мед. Машината е изработена съгласно EN ISO 11553-2, стандарта за безопасност на ръчните машини за лазерна обработка, но и работното място трябва да бъде подготвено за нея.
Лазерни очила, винаги
- За дължина на вълната 1064 nm
- Обикновените заваръчни маски и очила не предпазват от лазера
Контролирана зона
- Оградена с блокиращи лазера завеси или панели
- Достъп само за обучени хора, с предупредителен знак
Вградени блокировки
- Лъчът се излъчва само при натиснат спусък
- Контактен датчик върху детайла
Аспирация на дима
- По-малко дим от електродъговото заваряване, но с фини частици
- Аспирация при източника
- Определете отговорник за лазерната безопасност и напишете кратка работна инструкция: кой може да заварява, къде и с каква защита.
- Пазете кожата, не само очите: лъчът, отраженията, топлината и искрите изискват ръкавици и огнеустойчиво облекло.
- Аспирирайте дима при източника: филтър с високо разрежение като PURE-AIR PA-D350 или PA-D800, предназначен за лазерно и TIG заваряване на едно работно място, улавя фините метални частици, преди да се разпространят. Вижте нашето ръководство за филтри за дим.
Сравнение на нашите ръчни лазерни заваръчни машини
| Hanma HT1500 | Hanma HT2000 | Hanma HT3000 | |
|---|---|---|---|
| Мощност на лазера | 1500 W | 2000 W | 3000 W |
| Челно съединение, пълно проваряване | 2 – 3 mm | 3 – 4 mm | 5 – 6 mm |
| Ъглово съединение или с припокриване | 3 – 4 mm | 4 – 5 mm | 6 – 8 mm |
| Метали в предварителните настройки | Неръждаема и въглеродна стомана; алуминий с потребителски профил | Неръждаема стомана, въглеродна стомана, алуминий, мед | Попитайте ни |
| Електрозахранване | Еднофазно 220 V | Еднофазно 220 V | Попитайте ни |
| Заваръчна глава | HW980, ≤ 600 g, Wi-remote | HW980, ≤ 600 g, Wi-remote | HW980, ≤ 600 g, Wi-remote |
| Режими | Заваряване, почистване, подаване на тел | Заваряване, почистване, подаване на тел | Заваряване, почистване, подаване на тел |
| Най-подходяща за | Реклама, кутии, тънка неръждаема стомана | Смесени цехове, алуминий и мед | По-дебели рамки и конструкции |
И трите имат една и съща глава, контролер, охлаждане и дължина на вълната (1064 nm); променя се само мощността на лазера, а с нея и дебелината и металите в предварителните настройки. Изберете според дебелината, която заварявате най-често.
Примери
Производител на реклама, който заварява обемни букви и светещи кутии от неръждаема стомана.
HT1500: фини съединения между лицето и бордовете върху тънка неръждаема ламарина, без деформация на видимото лице. Вижте нашето ръководство за обемни букви.
Цех за ламарина, който изработва кутии от неръждаема стомана.
HT1500: ъглови съединения до 3 – 4 mm, с малко или никакво шлайфане преди боядисване или полиране.
Производител на парапети и порти от неръждаема и черна стомана.
HT2000: тръби и ламарина до 4 mm, с режим на почистване на ръжда и окалина на място.
Цех, който заварява алуминиеви профили и панели.
HT2000: алуминий в предварителните настройки до около 3 mm; първо почистете ръбовете.
Производител на рамки и конзоли.
HT3000: челни съединения 5 – 6 mm и ъглови до 8 mm с едно преминаване, като MIG остава за най-тежката работа.
Къде ръчното лазерно заваряване се изплаща
- Обемни букви: фини съединения между лицето и бордовете, без деформация на повърхността, която клиентът вижда. Вижте нашето ръководство за обемни букви.
- Светещи кутии и рамки: бързо сглобяване на тънки профили и листове, с чист шев, който не нарушава уплътнението.
- Тотеми и пилони: леки конструкционни съединения без деформиране на видимите панели.
- Перфорирани и декоративни панели: тънки елементи, закрепени без прогаряне или изкривяване.
- Конзоли и носещи конструкции: готови за прахово боядисване или боядисване без шлайфане.
- Обработка на метал: кутии, парапети, порти и огради от неръждаема и черна стомана.
- Ремонт и поддръжка: заваряване на детайли, които не могат да бъдат пренесени до заваръчна маса.
Чести грешки
- Покупка на мощност за рядката поръчка: оразмерете машината според редовната си дебелина; за случайни тежки шевове запазете MIG.
- Заваряване на замърсен метал: маслото, боята и оксидите предизвикват пори; първо почистете съединението, с режима на почистване или ръчно.
- Заваръчна маска вместо лазерни очила: филтърът за електродъгово заваряване не спира лъча 1064 nm.
- Чешмяна вода в охлаждащия кръг: котленият камък скъсява живота на оптиката; използвайте дестилирана вода.
- Пропускане на пробните детайли: няколко отпадъчни парчета от всеки метал и дебелина спестяват бракувани детайли.
- Липса на аспирация: по-малко дим от електродъговото заваряване все пак е дим.
Речник
- Челно съединение: два ръба един до друг, заварени по цялата дебелина.
- Ъглови, с припокриване и Т-образни съединения: листове, които се срещат под ъгъл, припокриват се или образуват T; шевът не трябва да минава през цялата дебелина.
- Зона на термично влияние (ЗТВ): металът до шева, който се нагрява достатъчно, за да се промени, без да се разтопи.
- Осцилация (wobble): движението на лъча напречно на съединението, за разширяване на шева и запълване на фуги.
- Добавъчна тел: тел, подавана в заваръчната вана за запълване на фуги и изграждане на ъглови шевове.
- Защитен газ: аргон, азот или хелий, подаван над шева, за да предпазва разтопения метал от въздуха.
- QBH: съединителят, който свързва оптичното влакно със заваръчната глава.
- Лазер от клас 4: най-високият клас на лазерна опасност; директните и отразените лъчи могат да наранят очите и кожата.
Преди да поръчате
- Металите, които заварявате, и най-дебелата ламарина, която заварявате всяка седмица
- Съединенията, които използвате най-често: челни, ъглови, с припокриване или Т-образни
- Дали Ви трябва добавъчна тел за фуги или ъглови шевове
- Вашето електрозахранване, защитен газ и охлаждаща вода
- Пространство, което можете да оградите като лазерна работна зона
- Колко души ще заваряват и какъв е опитът им
- Снимки на типични детайли и детайли, които можем да заварим като проби
Често задавани въпроси
Откъде мога да купя ръчна лазерна заваръчна машина в Европа?
Adline Solutions, със седалище в Букурещ, Румъния, доставя ръчните фибър лазерни заваръчни машини Hanma HT във версии 1500, 2000 и 3000 W, с доставка в целия Европейски съюз. Изпратете ни металите и дебелините, с които работите, и ние ще заварим пробни детайли, преди да решите. Монтаж, обучение на операторите и обслужване се предлагат при запитване, с оферта за всяка машина и държава.
Каква дебелина може да заварява ръчна лазерна заваръчна машина?
Зависи от мощността и съединението. Върху въглеродна стомана, с едно преминаване, Hanma HT1500 заварява челни съединения 2 – 3 mm и ъглови съединения и съединения с припокриване 3 – 4 mm, HT2000 – 3 – 4 mm и 4 – 5 mm, а HT3000 – 5 – 6 mm и 6 – 8 mm.
По-бързо ли е лазерното заваряване от TIG?
При тънка ламарина – да. В лабораторно сравнение върху тънка ламарина от титанова сплав импулсното лазерно заваряване е работило със 160 mm/min срещу 32,5 mm/min при импулсно TIG, около пет пъти по-бързо, с десет пъти по-тясна зона на термично влияние и около седем пъти по-малка деформация, а съединенията са били еднакво здрави.
Може ли ръчна лазерна заваръчна машина да заварява алуминий и мед?
Да, с достатъчно мощност и чисти ръбове, тъй като и двата метала отразяват голяма част от лазера. Hanma HT2000 има алуминий и мед в предварителните си настройки, до около 3 mm и 2 mm; при HT1500 алуминият се заварява с потребителски профил, до около 2 mm.
Нужни ли са специални очила за лазерно заваряване?
Да. Ръчната лазерна заваръчна машина е лазер от клас 4 и очилата трябва да са за неговата дължина на вълната, 1064 nm при фибър лазер. Обикновените заваръчни маски и защитни очила не предпазват от лазерния лъч или неговите отражения.
Отделя ли дим лазерното заваряване?
По-малко от електродъговото заваряване, но отделя. В едно изследване електродъговото заваряване е отделило около 3,5 пъти повече дим от лазерното при същата енергия на милиметър, но над 20 % от частиците в лазерния дим са били достатъчно малки, за да бъдат вдишани. Аспирирайте дима при източника.
От какво се нуждае ръчната лазерна заваръчна машина на място?
Дестилирана вода за вграденото охлаждане, защитен газ (аргон, азот или хелий) с редуктор за налягане, подходящо електрозахранване (еднофазно 220 V за HT1500 и HT2000) и работна зона, оградена за лазера.
Трудно ли се усвоява ръчната лазерна заваръчна машина?
Усвоява се по-бързо от TIG, защото предварителните настройки задават параметрите по метал и дебелина. Качеството все пак зависи от оператора, затова заваряването на пробни детайли и кратко обучение при доставката правят резултатите постоянни.
