Kaj dela ročni laserski varilnik
Vlakenski laserski vir v mobilni omari pošilja žarek prek optičnega vlakna do lahke varilne glave. Upravljavec glavo vodi vzdolž spoja kot gorilnik, vendar energija namesto obloka prihaja kot fokusiran žarek, širok nekaj milimetrov. Talina je majhna, kovina okoli nje ostane hladna, var pa je fin in enakomeren. Pri Hanma HT glava tehta največ 600 g, zato jo je mogoče držati vso izmeno.
Varjenje
- Neprekinjeno, točkovno ali z nihanjem
- Z dodajno žico ali brez nje
Čiščenje
- Način čiščenja na isti glavi
- Rja, barva, oksidi in olje odstranjeni pred varjenjem
Malo deformacije
- Ozka toplotno vplivana cona
- Tanka pločevina ostane ravna, vidne površine ostanejo čiste
Hitro učenje
- Prednastavitve po kovini in debelini
- Nastavitve se spreminjajo ob obdelovancu z daljinskim upravljalnikom Wi-remote
Začnite pri tem, kar varite
| Vaše delo | Tipična kovina in debelina | Kje začeti |
|---|---|---|
| Svetlobne črke, svetlobne škatle, napisi | Nerjavno jeklo in aluminij, 0,5–3 mm | HT1500; HT2000, če je aluminij vsakodnevno delo |
| Ohišja, omare, deli iz pločevine | Nerjavno in ogljikovo jeklo, 1–3 mm | HT1500 |
| Ograje, vrata, ograde | Cevi in pločevina iz nerjavnega in ogljikovega jekla, 2–4 mm | HT2000 |
| Okvirji, nosilci, lahke konstrukcije | Ogljikovo jeklo, 4–6 mm | HT3000 |
| Mešana delavnica, vključno z aluminijem in bakrom | Več kovin, do 3–4 mm | HT2000 |
| Popravila in vzdrževanje na terenu | Mešano, pogosto tanko | HT1500 ali HT2000, na enofaznih 220 V |
Izbirnik na vrhu te strani naredi isto s tremi vprašanji. Spodnji koraki pojasnijo vsako izbiro.
Laser, TIG ali MIG: kaj kažejo raziskave
Lasersko varjenje v laboratorijih že leta primerjajo z obločnim varjenjem. Spodnje študije so merile hitrost, toploto, deformacijo, trdnost in dim na istem materialu, varjenem na oba načina. Izvedene so bile z laboratorijsko in industrijsko opremo, ne z določenim ročnim strojem, zato kažejo razliko med postopkoma, ne zagotovljenega rezultata.
| Kaj je bilo merjeno | Pulzni laser | Pulzni TIG |
|---|---|---|
| Hitrost varjenja | 160 mm/min | 32,5 mm/min |
| Širina toplotno vplivane cone | 0,75 mm | 7,65 mm |
| Največja kotna deformacija | 0,91° | približno 6,3° |
| Zaostale napetosti ob varu | približno 100 MPa, tlačne | približno 430 MPa, natezne |
| Natezna trdnost spoja | 806 MPa | 804 MPa |
| Izkoristek spoja | 95,4 % | 95,2 % |
Vir: Junaid et al., Journal of Materials Processing Technology, 2017, na tanki pločevini iz titanove zlitine. Laserski spoj je bil zvarjen približno petkrat hitreje, njegova toplotno vplivana cona je bila desetkrat ožja, pločevina pa se je deformirala približno sedemkrat manj, pri tem pa je bil spoj enako trden kot spoj TIG: oba sta se pretrgala v osnovnem materialu, ne v varu.
Laserski zvar
Žarek, širok približno 1 – 4 mm: ozek zvar, toplotno vplivno območje, ožje od milimetra, in pločevina, ki ostane ravna.
Zvar TIG
Širok oblok: širok zvar, približno desetkrat širše toplotno vplivno območje in pločevina, ki se pri ohlajanju zvije.
Druge ugotovitve, pomembne v delavnici:
- Manj dima: v doktorski študiji na Šlezijski tehniški univerzi je obločno varjenje pri enaki energiji na milimeter proizvedlo približno 3,5-krat več dima na sekundo kot lasersko varjenje, največ pa MIG. Več kot 20 % delcev laserskega dima je bilo še vedno dovolj majhnih za vdihavanje, zato je odsesovanje še vedno potrebno.
- Čistejši spoji, manj por: lasersko čiščenje pred varjenjem je poroznost v varjenem aluminiju pri kotnih robnih varih zmanjšalo z 10–80 % na manj kot 0,5 % (Al Shaer, Li in Mistry, Optics and Laser Technology, 2014).
- Spretnost še vedno šteje: študija Univerze Óbuda iz leta 2025 je odstopanja pri ročnih laserskih varih ugotovila tudi pri nastavitvah, ki jih priporoča proizvajalec, in sklenila, da je kakovost odvisna tudi od varilca. Prednastavitve skrajšajo učenje; preizkusni kosi in usposabljanje poskrbijo za ponovljive rezultate.
| Ročni laser | MIG | TIG | Obločno z elektrodo | |
|---|---|---|---|---|
| Debelina pločevine | 0,5–6 mm, glede na moč | Od 0,6 mm | Od 0,3 mm | Nad 2 mm, neprimerno za tanko pločevino |
| Toplotna deformacija | Minimalna | Zmerna | Zmerna | Velika |
| Čiščenje po varjenju | Običajno ni potrebno | Odstranjevanje brizgov | Malo | Odstranjevanje žlindre |
Kompromis je začetna naložba, ki je višja kot pri obločnem varilniku. Obratovalni stroški ostanejo nizki: poraba zaščitnega plina je zmerna, dodajna žica pa pogosto ni potrebna. Za težka konstrukcijska dela nad 6–8 mm ostaja prava izbira MIG ali namenski postopek.
1. korak: moč izberite po debelini in spoju
Najdebelejša pločevina, ki jo redno varite, določa moč, spoj pa, koliko moči ta debelina potrebuje. Sočelni spoj je treba prevariti po celotni debelini; pri kotnem ali prekrivnem spoju ista moč obvlada več materiala.
Debelina v enem prehodu po modelih
Ogljikovo jeklo, ročno, pri razumni hitrosti varjenja. Kotni in prekrivni spoji pri isti moči dopuščajo večjo debelino kot sočelni spoji.
To so razponi za kakovostno ročno varjenje v enem prehodu na ogljikovem jeklu pri razumni hitrosti varjenja. Nad njimi stroj še vedno vari, vendar počasneje, včasih v več prehodih in z manj enakomerno kakovostjo. Stroj, dimenzioniran po Vašem najdebelejšem rednem delu, ne po redki izjemi, da najboljši rezultat na uro.
2. korak: poznajte svoje kovine
Kovine žarka ne sprejemajo enako. Nerjavno jeklo dobro absorbira valovno dolžino vlakenskega laserja 1064 nm; aluminij in baker velik del odbijeta in toploto hitro odvajata. Prednastavitve na Hanma HT to jasno kažejo: na HT2000 se pri enaki debelini 2 mm prednastavljena vršna moč z vsako kovino poveča.
| Kovina, 2 mm (prednastavitev HT2000) | Vršna moč | Zakaj |
|---|---|---|
| Nerjavno jeklo | 39 % | Dobro absorbira laser, potrebuje najmanj moči |
| Ogljikovo jeklo | 45 % | Nekoliko več moči za enako prevaritev |
| Aluminij | 50 % | Odbojen; potrebuje več moči in čiste robove brez oksidov |
| Baker | 55 %, s počasnejšim podajanjem žice (8 mm/s) | Najbolj odbojen in najboljši prevodnik toplote; najtežji za varjenje |
- Nerjavno jeklo: naravna kovina za lasersko varjenje. Tanki vidni deli ostanejo ravni, var pa pogosto ne potrebuje dodelave.
- Ogljikovo jeklo: se dobro vari; najprej očistite rjo, škajo in olje, kar način čiščenja opravi na isti glavi.
- Aluminij: potrebuje več moči in čiste robove. Na HT1500 se aluminij vari z lastnim profilom, do približno 2 mm; HT2000 ga ima v prednastavitvah.
- Baker: pridržan za večje moči. Na HT2000 je v prednastavitvah, do približno 2 mm.
3. korak: pripravite spoj
Talina pri laserskem varu je majhna, zato je prileganje pomembnejše kot pri MIG. Tri orodja na glavi pomagajo pri resničnih delih, ki niso nikoli popolni:
Nastavljiva točka
- 1–4 mm, nastavljeno z modulom za nihanje
- Široka za nepopolno prileganje, ozka za tanke ali majhne vare
Nihanje
- Žarek niha čez spoj
- Enakomerno premosti širše spoje in kotne vare
Dodajna žica
- Zapolni reže in nadgradi kotne vare
- Valjčki V za jekleno žico, valjčki U za aluminij
Najprej čiščenje
- Način čiščenja odstrani okside in olje
- Manj por, zlasti na aluminiju
- Najprej pripenjanje, nato varjenje: točkovni način drži dele na mestu pred neprekinjenim prehodom.
- Pri sočelnih spojih naj bodo reže tesne: brez dodajne žice se mora sočelni spoj zapreti skoraj brez reže.
- Preizkus na odrezkih: pred pravim delom zvarite preizkusni kos vsake nove kovine in debeline ter shranite nastavitve, ki delujejo.
Branje krmilnika
Krmilnik Hanma HT deluje v dveh načinih. V načinu prednastavitev izberete kovino in debelino, varilni parametri pa se izpolnijo sami. V ročnem načinu jih nastavite sami, za kovine in debeline zunaj prednastavitev ali za popravek prevaritve, deformacije ali brizganja. Če veste, kaj posamezna vrednost naredi, sta oba načina preprostejša.
| Parameter | Kaj krmili |
|---|---|
| Moč laserja | Nazivna moč vira: 1500, 2000 ali 3000 W. Določena s strojem. |
| Vršna moč (%) | Delež uporabljene nazivne moči. Več da globljo prevaritev, vendar lahko tanko pločevino prežge. |
| Razmerje PWM (%) | Kako dolgo je žarek v vsakem impulzu vklopljen. Pri 100 % je laser praktično neprekinjen; pod 100 % pulzira in v obdelovanec vnese manj toplote, kar pomaga pri delih, občutljivih na toploto. |
| Frekvenca PWM (Hz) | Koliko impulzov laser odda na sekundo. |
| Frekvenca skeniranja (Hz) | Kako hitro žarek niha z ene strani spoja na drugo. |
| Širina vara (mm) | Kako široko žarek niha. Širše nihanje pokrije širše spoje. |
| Hitrost žice (mm/s) | Kako hitro se podaja dodajna žica, ko se uporablja. |
Krmilnik ponuja tudi fino nastavitev PWM, postopno povečanje in zmanjšanje moči na začetku in koncu vara ter zakasnitev plina (delay jet).
4. korak: načrtujte delovno mesto
| Potreba | Kaj zahteva Hanma HT |
|---|---|
| Hlajenje | Vgrajeno vodno hlajenje s stalno temperaturo; pretok vsaj 1,8 l/min, vstopni tlak 170–520 kPa |
| Hladilna voda | Destilirana voda, trdota pod 250 mg/l CaCO₃, pH 6–8, delci pod 200 µm |
| Zaščitni plin | Argon 99,998 %, dušik 99,99 % ali helij 99,998 %, prek 6 mm cevi |
| Električno napajanje | HT1500 in HT2000: enofazno 220 V, 50/60 Hz |
| Omara (HT1500 in HT2000) | 910 × 540 × 650 mm |
| Delovni pogoji | 5–45 °C, 5–85 % vlažnosti |
Standardna konfiguracija vključuje:
- Laserski vir z vgrajenim hlajenjem
- Varilno glavo HW980 z daljinskim upravljalnikom Wi-remote
- Podajalnik žice z valjčki V in U
- Zaščitna očala za laser 1064 nm
- Ozemljitveno sponko, cev za plin in kable
- Priročnik in prednastavljene parametre
Destilirano vodo, zaščitni plin in regulator tlaka kupite lokalno. Trda ali umazana voda povzroča vodni kamen v hladilnih kanalih in skrajša življenjsko dobo optike, zato je omejitve za vodo vredno upoštevati.
5. korak: varno delo z laserjem razreda 4
Ročni laserski varilnik je laserski izdelek razreda 4, najvišjega razreda laserske nevarnosti. Neposredni in odbiti žarki lahko povzročijo trajne poškodbe oči, tveganje pa je največje na odbojnih kovinah, kot sta aluminij in baker. Stroj je izdelan po standardu EN ISO 11553-2, varnostnem standardu za ročne stroje za lasersko obdelavo, vendar mora biti temu primerno urejeno tudi delovno mesto.
Vedno laserska očala
- Za valovno dolžino 1064 nm
- Običajne varilne maske in očala ne ščitijo pred laserjem
Nadzorovano območje
- Zaščiteno z zavesami ali paneli, ki zaustavijo laserski žarek
- Dostop le za usposobljene osebe, z opozorilnim znakom
Vgrajene zapore
- Žarek se sproži le s pritisnjenim sprožilcem
- Kontaktni senzor na obdelovancu
Odsesovanje dima
- Manj dima kot pri obločnem varjenju, vendar fini delci
- Odsesujte na izvoru
- Imenujte osebo, odgovorno za lasersko varnost, in napišite kratek delovni postopek: kdo sme variti, kje in s kakšno zaščito.
- Zaščitite kožo in oči: žarek, odboji, toplota in iskre zahtevajo rokavice in ognjevarna oblačila.
- Dim odsesujte na izvoru: visokovakuumski odsesovalnik, kot sta PURE-AIR PA-D350 ali PA-D800, izdelan za lasersko in TIG varjenje na enem delovnem mestu, zajame fine kovinske delce, preden se razširijo. Oglejte si naš vodnik po odsesovalnikih dima.
Primerjava naših ročnih laserskih varilnikov
| Hanma HT1500 | Hanma HT2000 | Hanma HT3000 | |
|---|---|---|---|
| Moč laserja | 1500 W | 2000 W | 3000 W |
| Sočelni spoj, polna prevaritev | 2–3 mm | 3–4 mm | 5–6 mm |
| Kotni ali prekrivni spoj | 3–4 mm | 4–5 mm | 6–8 mm |
| Kovine v prednastavitvah | Nerjavno in ogljikovo jeklo; aluminij z lastnim profilom | Nerjavno jeklo, ogljikovo jeklo, aluminij, baker | Povprašajte nas |
| Električno napajanje | Enofazno 220 V | Enofazno 220 V | Povprašajte nas |
| Varilna glava | HW980, ≤ 600 g, Wi-remote | HW980, ≤ 600 g, Wi-remote | HW980, ≤ 600 g, Wi-remote |
| Načini | Varjenje, čiščenje, podajanje žice | Varjenje, čiščenje, podajanje žice | Varjenje, čiščenje, podajanje žice |
| Najboljše za | Napisi, ohišja, tanko nerjavno jeklo | Mešane delavnice, aluminij in baker | Debelejši okvirji in konstrukcije |
Vsi trije imajo enako glavo, krmilnik, hlajenje in valovno dolžino (1064 nm); spreminja se le moč laserja, z njo pa debelina in kovine v prednastavitvah. Izbirajte po debelini, ki jo varite najpogosteje.
Primeri
Izdelovalec napisov, ki vari svetlobne črke iz nerjavnega jekla in svetlobne škatle.
HT1500: fini spoji med čelno ploščo in stranicami na tanki nerjavni pločevini, brez deformacije vidne površine. Oglejte si naš vodnik po svetlobnih črkah.
Delavnica za pločevino, ki izdeluje ohišja iz nerjavnega jekla.
HT1500: kotni spoji do 3–4 mm, malo ali nič brušenja pred barvanjem ali poliranjem.
Izdelovalec ograj in vrat iz nerjavnega jekla in jekla.
HT2000: cevi in pločevina do 4 mm, z načinom čiščenja za rjo in škajo na terenu.
Delavnica, ki vari aluminijaste profile in plošče.
HT2000: aluminij v prednastavitvah do približno 3 mm; najprej očistite robove.
Izdelovalec okvirjev in nosilcev.
HT3000: sočelni spoji 5–6 mm in kotni spoji do 8 mm v enem prehodu, MIG pa ostane za najtežja dela.
Kje se ročno lasersko varjenje izplača
- Svetlobne črke: fini spoji med čelno ploščo in stranicami, brez deformacije površine, ki jo vidi stranka. Oglejte si naš vodnik po svetlobnih črkah.
- Svetlobne škatle in okvirji: hitra montaža tankih profilov in pločevin s čistim varom, ki ne pokvari tesnjenja.
- Totemi in drogovi: lahki konstrukcijski spoji brez deformacije vidnih plošč.
- Perforirane in dekorativne plošče: tanki elementi, pritrjeni brez pregorevanja ali zvijanja.
- Nosilci in podporne konstrukcije: pripravljeni za prašno lakiranje ali barvanje brez brušenja.
- Kovinska obdelava: ohišja, ograje, vrata in ograde iz nerjavnega jekla in jekla.
- Popravila in vzdrževanje: varjenje delov, ki jih ni mogoče prinesti na varilno mizo.
Pogoste napake
- Nakup moči za redko naročilo: stroj dimenzionirajte po redni debelini; za občasne težke vare obdržite MIG.
- Varjenje umazane kovine: olje, barva in oksidi povzročajo pore; spoj najprej očistite, z načinom čiščenja ali ročno.
- Varilna maska namesto laserskih očal: filter za obločno varjenje ne ustavi žarka 1064 nm.
- Vodovodna voda v hladilnem krogu: vodni kamen skrajša življenjsko dobo optike; uporabljajte destilirano vodo.
- Brez preizkusnih kosov: nekaj odrezkov vsake kovine in debeline prihrani zavrnjene dele.
- Brez odsesovanja: tudi manj dima kot pri obločnem varjenju je še vedno dim.
Slovarček
- Sočelni spoj: dva robova drug ob drugem, zvarjena po celotni debelini.
- Kotni, prekrivni in T-spoji: pločevine, ki se stikajo pod kotom, se prekrivajo ali tvorijo črko T; var ne gre nujno skozi celotno debelino.
- Toplotno vplivana cona (TVC): kovina ob varu, ki se segreje dovolj, da se spremeni, ne da bi se stalila.
- Nihanje (wobble): žarek, ki niha z ene strani spoja na drugo, da razširi var in premosti reže.
- Dodajna žica: žica, ki se podaja v talino, da zapolni reže in nadgradi kotne vare.
- Zaščitni plin: argon, dušik ali helij, ki se piha nad var, da zrak ne pride do staljene kovine.
- QBH: priključek, ki optično vlakno poveže z varilno glavo.
- Laser razreda 4: najvišji razred laserske nevarnosti; neposredni in odbiti žarki lahko poškodujejo oči in kožo.
Pred naročilom
- Kovine, ki jih varite, in najdebelejša pločevina, ki jo varite vsak teden
- Spoji, ki jih uporabljate najpogosteje: sočelni, kotni, prekrivni ali T-spoj
- Ali potrebujete dodajno žico za reže ali kotne vare
- Vaše električno napajanje, zaščitni plin in hladilna voda
- Prostor, ki ga lahko ločite kot delovno območje laserja
- Koliko ljudi bo varilo in kakšne izkušnje imajo
- Fotografije tipičnih delov in deli, ki jih lahko zvarimo kot preizkusne kose
Pogosta vprašanja
Kje lahko v Evropi kupim ročni laserski varilnik?
Adline Solutions s sedežem v Bukarešti v Romuniji dobavlja ročne vlakenske laserske varilnike Hanma HT v izvedbah 1500, 2000 in 3000 W z dostavo po vsej Evropski uniji. Pošljite nam kovine in debeline, in zvarili bomo preizkusne kose, preden se odločite. Montaža, usposabljanje upravljavcev in servis so na voljo na zahtevo, ponudbo pripravimo za vsak stroj in državo posebej.
Kako debelo lahko vari ročni laserski varilnik?
Odvisno je od moči in spoja. Na ogljikovem jeklu v enem prehodu Hanma HT1500 vari sočelne spoje 2–3 mm ter kotne in prekrivne spoje 3–4 mm, HT2000 3–4 mm in 4–5 mm, HT3000 pa 5–6 mm in 6–8 mm.
Ali je lasersko varjenje hitrejše od TIG?
Na tanki pločevini da. V laboratorijski primerjavi na tanki pločevini iz titanove zlitine je pulzno lasersko varjenje potekalo s 160 mm/min v primerjavi z 32,5 mm/min pri pulznem TIG, približno petkrat hitreje, z desetkrat ožjo toplotno vplivano cono in približno sedemkrat manjšo deformacijo, spoji pa so bili enako trdni.
Ali lahko ročni laserski varilnik vari aluminij in baker?
Da, z dovolj moči in čistimi robovi, saj obe kovini odbijeta velik del laserja. Hanma HT2000 ima aluminij in baker v prednastavitvah, do približno 3 mm oziroma 2 mm; na HT1500 se aluminij vari z lastnim profilom, do približno 2 mm.
Ali za lasersko varjenje potrebujem posebna očala?
Da. Ročni laserski varilnik je laser razreda 4, očala pa morajo biti namenjena njegovi valovni dolžini, pri vlakenskem laserju 1064 nm. Običajne varilne maske in zaščitna očala ne ščitijo pred laserskim žarkom ali njegovimi odboji.
Ali pri laserskem varjenju nastaja dim?
Manj kot pri obločnem varjenju, vendar nastaja. V eni študiji je obločno varjenje pri enaki energiji na milimeter proizvedlo približno 3,5-krat več dima kot lasersko varjenje, vendar je bilo več kot 20 % delcev laserskega dima dovolj majhnih za vdihavanje. Dim odsesujte na izvoru.
Kaj potrebuje ročni laserski varilnik na delovnem mestu?
Destilirano vodo za vgrajeno hlajenje, zaščitni plin (argon, dušik ali helij) z regulatorjem tlaka, ustrezno električno napajanje (enofazno 220 V za HT1500 in HT2000) in delovno območje, ločeno za laser.
Ali se je ročnega laserskega varjenja težko naučiti?
Naučite se ga hitreje kot TIG, saj prednastavitve parametre nastavijo po kovini in debelini. Kakovost je še vedno odvisna od upravljavca, zato preizkusni kosi in kratko usposabljanje ob dobavi poskrbijo za ponovljive rezultate.
