Mosiądz stosuje się na przykład do produkcji armatury, elementów łożysk, zaworów, części turbin lub wymienników ciepła, ale jest trudny do spawania ze względu na wysoką zawartość miedzi. Laser Zentrum Hannover (LZH) wraz z firmą LMB Automation (LMB) chcą to zmienić.

W ramach projektu „LaserMessing” partnerzy opracowują laserowy system do zautomatyzowanej produkcji wspomnianych elementów mosiężnych. Mówi się również, że LZH pracuje nad procesem spawania, który łączy w sobie laserowe spawanie głębokie i spawanie drutem rdzeniowym. Celem jest opracowanie stabilnego, zautomatyzowanego procesu, w którym spawy nie będą miały porów, odprysków i podcięć, tak aby produkowane w tym procesie elementy spełniały również wysokie standardy estetyczne.

Wyzwania związane ze spawaniem mosiądzu

Obróbka mosiądzu ze stopów miedzi jest jednak, jak wspomniano, trudna. Spawanie wiązką laserową zasadniczo dobrze nadaje się do tego zadania, ponieważ ten proces łączenia powoduje jedynie niewielkie obciążenie termiczne obrabianego przedmiotu i pozwala uzyskać bardzo wąskie i głębokie spoiny. Ponadto spawanie laserowe może być bardzo dobrze zautomatyzowane, a także jest szybkie i precyzyjnie.

Jednak w procesach łączenia stopów mosiądzu nadal często występują niestabilności procesu. Na przykład dodany cynk odparowuje w temperaturze niższej niż temperatura topnienia miedzi. Z tego powodu tworzą się pory, a w spoinach powstają pęknięcia termiczne (pęknięcia gorące).

Wysoka jakość spawania mosiądzu dzięki kontroli procesu

Aby osiągnąć wyżej wymieniony cel, naukowcy z grupy zajmującej się łączeniem i rozdzielaniem metali, opierają się na kontrolowanym procesie w połączeniu z adaptowalnymi profilami wiązki. Chcą oni monitorować proces za pomocą danych z termografii i spektroskopii oraz wykorzystać uzyskane informacje do opracowania odpowiedniego systemu sterowania procesem przy współudziale firmy LMB.

MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE

Rozdzielanie i łączenie

Spawanie laserowe – zalety, wady, wyzwania, dobór dostawcy i parametrów procesu

Spawanie laserowe to rodzaj techniki łączenia dwóch elementów poprzez stopienie ze sobą obszaru styku promieniami lasera. Technologia ta sama w sobie nie jest nowa, jednak tym, co bardzo mocno rozwinęło się w ostatnich latach, jest precyzja, z jaką kierowana i skupiana jest wiązka lasera. Pozwala to na wykorzystanie tej techniki do spawania różnych rodzajów materiałów.

Celem jest wprowadzenie energii potrzebnej do spawania do mosiężnych elementów obrabianych w sposób ukierunkowany, co pozwoli ograniczyć tzw. fluktuacje kapilarne pary. Zastosowanie wiązek laserowych z rdzeniem i pierścieniem ma również na celu stabilizację procesu. Następujący po tym proces laserowego napawania wygładza powierzchnię uprzednio utworzonych głębokich spoin.

Takie zautomatyzowane urządzenie do spawania elementów mosiężnych umożliwi oferowanie procesów spawania również do produkcji seryjnej elementów mosiężnych. Pozwoli to firmie rozszerzyć istniejącą ofertę produktową.

Źródło: LZH