Laserteknologi

Hvordan vælger man den rigtige laser-svejsemaskine?

Da lasersvejseteknologien bliver mere udbredt inden for sektorer såsom hardware, pladebearbejdning, husholdningsapparater, ny energi, elektronik og bilkomponenter, vælger flere virksomheder laserveldemaskiner for at forbedre svejseeffektiviteten og produktkvaliteten. Under indkøbsprocessen fokuserer mange virksomheder dog primært på »effekt« og »pris«. I virkeligheden betyder en højere effekt ikke nødvendigvis en bedre maskine, og en lavere pris garanterer ikke nødvendigvis større værdi. Faktorer såsom materiale, arbejdsemnets tykkelse, svejseforbindelsens konfiguration, produktionsmængde, svejsehastighed samt det krævede automatiseringsniveau påvirker alle udstyrsvalget. At vælge den rigtige laserveldemaskine skal derfor altid begynde med en vurdering af de specifikke produktionskrav.

I. Valg af laserveldemaskine ud fra materiale og arbejdsemnets tykkelse

Det første trin ved valg af en laser-svejsemaskine er at identificere materialet og dets tykkelse. Almindelige materialer omfatter rustfrit stål, kulstofstål, forzinket plade, aluminiumslegeringer, kobber og kobberlegeringer. Da forskellige metaller varierer i deres absorption af laserenergi, deres termiske ledningsevne og deres specifikke svejseproceskrav, kan man ikke vælge udstyr udelukkende ud fra materialets navn.

For eksempel er laser-svejseprocesser til materialer som rustfrit stål og kulstofstål relativt modne, mens materialer som aluminium og kobber – karakteriseret ved høj reflektivitet og høj termisk ledningsevne – typisk kræver højere laser-effekt og mere præcise svejseparametre.

Når materialet er identificeret, skal tykkelsen på arbejdsemnet også tages i betragtning. For det samme materiale adskiller kravene til svejsning af et 1 mm tyndt pladeblad sig markant fra kravene til svejsning af en 5 mm tyk plade. Ved tynde plader er de primære bekymringer varmetilførslen, gennembrænding og kontrol af deformation; ved mellemtykke til tykke plader skifter fokuset til svejsegennemtrængning, svejsehastighed og om trådtilførsel er påkrævet. Derfor kan effekten af en lasersvejsemaskine ikke fastlægges uafhængigt af materialet og tykkelsen; valgprocessen skal helhedsmæssigt tage højde for kombinationen af "materiale + tykkelse + svejseforbindelseskonfiguration + svejsehastighed".

II. Valg af udstyr ud fra svejseforbindelseskonfiguration og produktionsmetode

Ud over materiale og tykkelse er konfigurationen af svejseforbindelsen en anden afgørende faktor ved valg af en lasersvejsemaskine. For almindelige lineære svejsninger – såsom dem, der findes i pladebeslag, kabinetter eller rammer – er standard lasersvejseudstyr typisk tilstrækkeligt. For produkter som chassis, kabinetter eller dørpaneler med mange indvendige og udvendige hjørner er det nødvendigt at tage højde for den arbejdsplads, der kræves til svejsebrænderen, samt behovet for en »wobble«-funktion (stråleoscillation). Hvis et emne omfatter komplekse kurver eller meget gentagne svejsebaner, bør et robotstyret lasersvejsesystem overvejes.

Desuden bør valget mellem en håndholdt laser-svejsemaskine og et robotstyret laser-svejseanlæg baseres på virksomhedens specifikke produktionsmodel. Håndholdte laser-svejsemaskiner tilbyder operativ fleksibilitet og er derfor velegnede til produktionsmiljøer med stor produktvariation, små serier og hyppige ændringer i værkdelsdesign. Robotstyrede laser-svejseanlæg er derimod bedre egnet til scenarier med standardiserede produkter, større serier, faste svejsebaner og krav om høj gennemløbshastighed (kort cykeltid). Ingen af typerne er pr. definition "bedre" end den anden; de er i stedet designet til at imødegå forskellige produktionsbehov.

III. Hvordan vælger man laser-svejseeffekt?

Laserstyrke er en nøgleparameter, der ofte undersøges grundigt ved udstyrsindkøb, men det er en fejl at antage, at »højere styrke altid betyder bedre svejseresultater«. For eksempel kan de optimale parametre til svejsning af 2 mm tykke arbejdsemner variere betydeligt for rustfrit stål, kulstofstål, aluminiumslegering eller forzinket plad. Derfor skal styrkeangivelsen vælges ud fra materialet, tykkelsen, sømformen, svejshastigheden, om der anvendes tilskuds-tråd og den ønskede æstetiske finish på det færdige produkt.

Når man køber udstyr, er det mere effektivt at give specifikke oplysninger frem for blot at spørge en producent: «Har I en model på 2000 W eller 3000 W?» — f.eks. materialet, tykkelsen, svejsepositionen, fotos af svejseforbindelserne og den ønskede svejsehastighed. At stille faktiske arbejdsemner til rådighed til test giver endnu mere præcis udstyrsvalg. Endelig er et firma’s primære bekymring, om udstyret konsekvent kan opfylde dets produktionskrav — ikke kun effektoplysningen på maskinens typeplade.

IV. Valg mellem luftkøling, vandkøling og trådfremføring

Aktuelle laser-svejseudstyr bruger typisk enten luftkøling eller vandkøling. Luftkølede lasersvejsere er generelt kompakte og mobile, hvilket gør dem ideelle til hardwarebehandling, pladebearbejdning, små serier og anvendelser, hvor udstyret ofte skal flyttes. Vandkølede lasersvejsere, som afgiver varme via et cirkulerende kølesystem, er bedre egnet til langvarig, kontinuerlig drift og produktionsmiljøer med høj kapacitet. Derfor er hverken luftkøling eller vandkøling pr. definition bedre; valget bør baseres på faktorer såsom laser-effekt, kontinuerlig driftstid, produktionsmiljøet og den specifikke anvendelsesmåde.

Behovet for et automatisk trådtilførselssystem afhænger primært af samlingsspændet på arbejdsemnerne og kravene til svejsesømmen. For arbejdsemner med høj monteringspræcision og minimale spænd er svejsning uden tilførsels-tråd ofte tilstrækkelig. Hvis der imidlertid er spænd i svejseforbindelsen, eller hvis det er nødvendigt at øge svejsesømmens forstærkning (perle-højde) eller forbedre perleprofilen, bør man overveje laser-svejseudstyr med et automatisk trådtilførselssystem.

V. Se ud over købsprisen: Overvej den samlede ejerskabsomkostning

Når man køber en lasersvejsemaskine, udgør den angivne pris kun én del af de samlede omkostninger. Man skal også tage omkostninger vedrørende arbejdskraft, beskyttelsesgas, forbrugsartikler, vedligeholdelse, energiforbrug og potentiel nedetid i betragtning. En maskine med en lavere startkøbspris resulterer muligvis ikke i lavere produktionsomkostninger, hvis den har langsom svejsehastighed, høje krav til arbejdskraft eller hyppige vedligeholdelsesbehov.

Derfor er det klogt at foretage en omfattende beregning ved valg af en laser svejsemaskine, som inkluderer: udstyrsinvestering, lønudgifter, driftsomkostninger, vedligeholdelsesomkostninger og produktionseffektivitet. For virksomheder, der beskæftiger sig med seriefremstilling, er det også afgørende at overveje automatiseringsniveauet samt muligheden for fremtidige opgraderinger af produktionslinjen. Ved valg af udstyr bør man ikke kun fokusere på den oprindelige købspris, men i stedet vurdere, hvor meget udstyret kan spare i produktionsomkostninger over tid.

VI. Hvorfor er prøvesvejsning afgørende, inden man køber en laser svejsemaskine?

Laser svejsning tilbyder stor procesanvendelighed; dog kan samme laserstyrke give forskellige resultater afhængigt af materialet, tykkelsen og konstruktionsdesignet for værkdelen. Derfor er det afgørende at foretage prøvesvejsning på reelle værkdelen, inden købet endeligt fastlægges.

Under prøve-svejsning skal man lægge særlig vægt på faktorer såsom svejseindtrængning, svejseprofil, svejsehastighed, risikoen for gennemburning, arbejdsemnes deformation, overfladediskolorering samt behovet for efter-svejsningsslibning. Ved seriefremstilling bør man også måle svejsetiden pr. enhed for at afgøre, om udstyret kan opfylde den ønskede produktionscyklus (gennemløbshastighed).

Prøve-svejsning på reelle arbejdsemner giver langt mere værdifuld indsigt end blot at sammenligne udstyrs-specifikationer.

VII. En ramme for udvælgelse af en lasersvejsemaskine

Ved udvælgelse af en lasersvejsemaskine kan virksomheder følge denne logiske rækkefølge: Materiale → Tykkelse → Samlingstypen → Produktionsmængde → Svejsehastighed → Automatiseringsniveau → Laser-effekt → Kølemetode → Trådtilførselskrav → Praktisk prøve-svejsning.

For produktionsforhold med små serier, stor produktvariation og hyppige ændringer af arbejdsemner er en håndholdt laserløsning ofte det bedste valg. Omvendt er et robotstyret lasersvejseanlæg mere passende til standardiserede produkter med store ordrevolumener og faste svejsebaner. Hvis udstyret skal være mobilt, anbefales et luftkølet system; for langvarig, kontinuerlig produktion er et vandkølet system at foretrække. Endeligt skal den endelige udstyrskonfiguration baseres på resultaterne fra tests udført på de faktiske arbejdsemner.

VIII. Lasersvejseanlæg: Tilpassede løsninger til dine specifikke arbejdsemner

Som fremstiller af udstyr til laser-svejsning tilbyder vi en række løsninger – herunder bærbare laser-svejseapparater, luftkølede og vandkølede laser-svejseanlæg, automatiserede trådtilførsels-laser-svejseanlæg samt robotbaserede laser-svejseceller – tilpasset dine specifikke krav vedrørende materialer, værkstykke-tykkelse, samlingstyper, produktionsmængde, svejsehastighed og automatiseringsbehov.

Hvis du er i færd med at vælge en laser-svejsemaskine, behøver du ikke straks at fokusere på specifikke wattværdier eller prispunkter. Giv os blot billeder af dine værkstykker, oplysninger om materialer og tykkelse, eller selve dele. Vi tilbyder gratis evaluering af svejseprocessen og prøvesvejsning, så vi kan anbefale det optimale udstyr og de bedste driftsparametre baseret på reelle svejseresultater – hvilket hjælper din virksomhed med at minimere omkostningerne ved udstyrsvalg og procesafprøvning.