Различия между лазерным и электронным лучом

Сторонники лазерно-лучевой сварки (LBW) и электронно-лучевой сварки (EBW) каждый выражают особые похвалы своей предпочтительной технологии, но зачастую лучшим решением для клиента является совместное использование обеих технологий. Оба процесса хорошо подходят для соединения компонентов со сложной геометрией и способны удовлетворить самые строгие требования к металлургическим характеристикам конечной сборки.

Лазерная сварка (LBW)

Источники энергии лазерной сварки используют либо непрерывную волну (CW), либо импульсный выход фотонов. В системах CW лазерный луч всегда включен во время процесса сварки. Импульсные системы модулируются для вывода серии импульсов со временем отключения между этими импульсами. При обоих методах лазерный луч оптически фокусируется на поверхности обрабатываемой детали. Эти лазерные лучи могут быть доставлены непосредственно к детали через классическую жесткую оптику или по очень гибкому оптоволоконному кабелю, способному передавать энергию лазера на удаленные рабочие станции.

Именно высокая плотность энергии лазера позволяет быстро доводить поверхность материала до температуры его жидкости, что обеспечивает короткое время взаимодействия луча по сравнению с традиционными методами сварки, такими как GTAW (сварка TIG) и аналогичными процессами. Таким образом, энергии дается меньше времени, чтобы рассеиваться во внутренней части заготовки. Это приводит к узкой зоне термического влияния и меньшему усталостному износу компонента.

Электронно-лучевая сварка (ЭБВ)

Широко признанный во многих отраслях промышленности, EBW допускает сварку тугоплавких и разнородных металлов, которые обычно не подходят для других методов. Кинетическая энергия электронов преобразуется в тепловую энергию, которая, в свою очередь, является движущей силой синтеза. Обычно не требуется и не используется дополнительный присадочный материал, а искажения после сварки минимальны. Сверхвысокая плотность энергии обеспечивает глубокое проникновение и высокое соотношение сторон, а вакуумная среда обеспечивает сварку без загрязнения атмосферным газом, что имеет решающее значение для таких металлов, как электронно-лучевая сварка титана, ниобия, тугоплавких металлов и суперсплавов на основе никеля.

Однако основная необходимость работы в вакууме - это точное управление электронным пучком. Рассеяние происходит, когда электроны взаимодействуют с молекулами воздуха; При понижении давления окружающей среды электроны могут контролироваться более жестко. Современные вакуумные камеры оснащены самыми современными уплотнениями, вакуумными датчиками и высокопроизводительными насосными системами, обеспечивающими быструю эвакуацию. Эти особенности позволяют сфокусировать электронный пучок до диаметров от 0,3 до 0,8 мм. Благодаря внедрению новейших технологий микропроцессорного компьютерного числового управления (ЧПУ) и системного мониторинга для превосходной обработки деталей можно соединять детали различного размера и массы без чрезмерного плавления мелких деталей. Точный контроль как диаметра электронного пучка, так и скорости перемещения позволяет сплавить материалы толщиной от 0,001 дюйма до нескольких дюймов. Эти характеристики делают EBW чрезвычайно ценной технологией.

Электронно-лучевая сварка (EBW) и лазерная сварка (LBW) - два очень популярных метода соединения нескольких металлических компонентов. Но какой процесс наиболее эффективен? Ответ на этот вопрос зависит от применения сварки. В большинстве случаев очень выгодно использовать оба процесса на разных этапах, особенно с более сложными производственными процессами и компонентами. Лазерная обработка требуется либо в том случае, если размер конечной сборки слишком велик для сварочной камеры EB, некоторые компоненты в сборке несовместимы с вакуумной обработкой (например, жидкость или газ), либо когда сварной шов недоступен для электронного пучка источник. Электронный пучок будет основным выбором, когда готовая сборка должна быть герметизирована внутренними компонентами под вакуумом, когда сварные швы превышают 1-2 дюйма, когда материал стимулирует инициирование лазерного соединения или когда сварной шов не должен подвергаться воздействию атмосферных факторов. до тех пор, пока он не остынет до приемлемой температуры, например, аэрокосмическая сварка титана и его сплавов, а также многих тугоплавких металлов, таких как вольфрам, ниобий, рений и тантал.