ก๊าซป้องกันที่ใช้ทั่วไปสำหรับเครื่องเชื่อมด้วยเลเซอร์ไฟเบอร์และหน้าที่ของแต่ละชนิด

ในกระบวนการเชื่อมด้วยเลเซอร์ ก๊าซป้องกันไม่ได้มีส่วนร่วมโดยตรงในการเชื่อม แต่มีบทบาทสำคัญต่อคุณภาพของรอยเชื่อม รูปร่างของแนวเชื่อม และความเสถียรของอุปกรณ์ การเลือกและใช้ก๊าซป้องกันอย่างเหมาะสมสามารถช่วยปรับปรุงสมรรถนะการเชื่อมและลดอัตราข้อบกพร่องได้อย่างมีประสิทธิภาพ บทความนี้จะแนะนำก๊าซทั่วไปที่ใช้ใน เครื่องเชื่อมเลเซอร์ และอธิบายหน้าที่เฉพาะเจาะจงของก๊าซเหล่านั้น

เหตุใดจึงต้องใช้ก๊าซป้องกันในการเชื่อมด้วยเลเซอร์

การเชื่อมด้วยเลเซอร์มีลักษณะเด่นคือความหนาแน่นของพลังงานสูงและความเร็วในการเชื่อมที่รวดเร็ว ทำให้อุณหภูมิในบริเวณที่เชื่อมเพิ่มสูงขึ้นอย่างรวดเร็วในช่วงเวลาสั้นมาก หากไม่มีก๊าซป้องกัน หลุมหลอมเหลวอาจเกิดปฏิกิริยากับออกซิเจนและไนโตรเจนในอากาศได้ง่าย นำไปสู่การเกิดออกซิเดชัน รูพรุน สีของรอยเชื่อมเปลี่ยน รวมถึงข้อบกพร่องอื่นๆ หน้าที่หลักของก๊าซป้องกัน ได้แก่

แยกอากาศเพื่อป้องกันการเกิดออกซิเดชัน

ทำให้หลุมหลอมเหลวมีความเสถียรและปรับปรุงคุณภาพของรอยเชื่อม

ลดการกระเด็นของโลหะและเพิ่มคุณภาพผิวของรอยเชื่อม

ปกป้องหัวเชื่อมด้วยเลเซอร์และเลนส์ออปติก

ประเภทของก๊าซที่ใช้กันทั่วไปในเครื่องเชื่อมเลเซอร์และหน้าที่ของแต่ละชนิด

อาร์곤 (Ar)

อาร์กอนเป็นหนึ่งในก๊าซป้องกันที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดในการเชื่อมด้วยเลเซอร์ มีลักษณะเฉื่อยทางเคมีและไม่ทำปฏิกิริยากับโลหะได้ง่าย

ฟังก์ชันหลัก:

ตัดการสัมผัสกับอากาศได้อย่างมีประสิทธิภาพ และป้องกันการเกิดออกซิเดชันของรอยเชื่อม

ช่วยปรับปรุงรูปลักษณ์ของรอยเชื่อม ทำให้ได้แนวเชื่อมเรียบและสะอาด

เหมาะสำหรับวัสดุหลากหลายชนิด เช่น เหล็กสเตนเลส เหล็กกล้าคาร์บอน และโลหะผสมอลูมิเนียม

ไนโตรเจน (N₂)

ไนโตรเจนมีต้นทุนค่อนข้างต่ำ และสามารถใช้แทนอาร์กอนในบางกระบวนการเชื่อมได้

ฟังก์ชันหลัก:

ลดการเกิดออกซิเดชันและช่วยเพิ่มคุณภาพพื้นผิวของรอยเชื่อม

เหมาะสำหรับกระบวนการเชื่อมที่ไม่ต้องการคุณภาพผิวขั้นสูงมากนัก

ใช้กันทั่วไปในการเชื่อมเหล็กกล้าคาร์บอนและเหล็กสเตนเลสแบบบาง

อย่างไรก็ตาม ในสภาวะอุณหภูมิสูง ไนโตรเจนอาจทำปฏิกิริยากับโลหะบางชนิด จึงไม่เหมาะกับวัสดุทุกประเภท

ฮีเลียม (He)

ฮีเลียมมีพลังงานไอออไนซ์สูงและมีการนำความร้อนได้ดีเยี่ยม แต่มีราคาค่อนข้างสูง

ฟังก์ชันหลัก:

เพิ่มความลึกของการเชื่อมและเสริมความเสถียรในการเชื่อม

เหมาะสำหรับวัสดุที่มีการสะท้อนแสงสูง เช่น อลูมิเนียมและทองแดง

ช่วยให้เกิดรอยต่อเชื่อมที่ลึกและแคบมากขึ้น

ก๊าซผสม

ในการผลิตจริง มักใช้ก๊าซผสม เช่น อาร์กอน + ฮีเลียม หรืออาร์กอน + ไนโตรเจน ขึ้นอยู่กับประเภทของวัสดุและความต้องการของกระบวนการ

ฟังก์ชันหลัก:

รวมข้อดีของก๊าซต่าง ๆ เข้าด้วยกันเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการเชื่อม

ลดต้นทุนก๊าซโดยยังคงรักษามาตรฐานคุณภาพของการเชื่อม

ปรับตัวให้เข้ากับสภาพการเชื่อมที่ซับซ้อนมากขึ้น

หน้าที่ของก๊าซช่วยเสริม

นอกจากก๊าซป้องกันแล้ว ก๊าซเป่าช่วยเสริมยังอาจถูกใช้ในระหว่างกระบวนการเชื่อมด้วยเลเซอร์เพื่อ:

กำจัดควันและสะเก็ดที่เกิดขึ้นระหว่างการเชื่อม

ปกป้องเลนส์หัวเชื่อมและยืดอายุการใช้งานของชิ้นส่วนออพติคัล

ปรับปรุงความเสถียรและความปลอดภัยในการทำงานของอุปกรณ์

วิธีการเลือกก๊าซเชื่อมที่เหมาะสม

เมื่อเลือกก๊าซป้องกัน ควรพิจารณาปัจจัยต่อไปนี้อย่างรอบด้าน:

ชนิดของวัสดุที่ใช้เชื่อม

ความหนาของการเชื่อมและความต้องการของกระบวนการ

ข้อกำหนดเกี่ยวกับลักษณะและแรงยึดของรอยเชื่อม

การควบคุมต้นทุนและประสิทธิภาพการผลิต

เฉพาะเมื่อเลือกแก๊สและตั้งค่าพารามิเตอร์อย่างเหมาะสมเท่านั้น จึงจะสามารถใช้ประโยชน์จากข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพสูงของเครื่องเชื่อมเลเซอร์ได้อย่างเต็มที่

สรุป

แก๊สป้องกันเป็นส่วนประกอบสำคัญของกระบวนการ การเชื่อมเลเซอร์ ที่ไม่ควรมองข้าม การเลือกแก๊สอย่างมีวิทยาศาสตร์ไม่เพียงแต่ช่วยปรับปรุงคุณภาพการเชื่อม แต่ยังยืดอายุการใช้งาน อุปกรณ์เลเซอร์ เครื่องเชื่อมเลเซอร์ Xianming รองรับการตั้งค่าแก๊สหลายรูปแบบ และเหมาะสำหรับวัสดุและสถานการณ์การใช้งานหลากหลายประเภท มอบโซลูชันการเชื่อมที่มีเสถียรภาพและมีประสิทธิภาพให้กับผู้ใช้งาน