Lasers hebben een revolutie teweeggebracht in de productie, en een van de belangrijkste lasertechnologieën is dat ookkoud laserlassen. Maar wat is koudlaserlassen precies en hoe werkt het? Dit artikel geeft een diepgaand inzicht in het koude laserlasproces, de voordelen ervan en de toepassingen in verschillende sectoren.
Wat is koudlaserlassen?
Koud laserlassen, ook wel laserstraallassen genoemd, maakt gebruik van een gerichte laserstraal als geconcentreerde warmtebron om twee stukken metaal met elkaar te verbinden. De laserstraal smelt en versmelt de materialen bij de verbinding zonder noemenswaardige verwarming van de omgeving.
In tegenstelling tot traditionele lasmethoden waarbij gebruik wordt gemaakt van vlammen of elektrische bogen, is laserlassen afhankelijk van de coherente, monochromatische bundel fotonen. Wanneer de laser met hoge energiedichtheid het oppervlak raakt, verwarmt, smelt en verdampt deze het materiaal snel om een klein lasbad te vormen. Dit afkoelingsproces vindt zo snel plaats dat de warmte niet veel buiten de directe omgeving verdwijnt.
Hoe werkt koud laserlassen?
Bij het koudlaserlassen worden twee delen bij elkaar gehouden in een kleminrichting. Een zeer gerichte laserstraal beweegt langs de verbindingslijn om de las te maken. Het proces omvat drie hoofdstappen:
1. Laserverhitting en -smelten – De laserstraal dringt door het bovenste materiaal en verwarmt het onderliggende verbindingsgedeelte onmiddellijk om een smeltbad te vormen.
2. Mengen en versmelten – De gesmolten materialen mengen en vloeien samen onder oppervlaktespanningskrachten om versmelting te bereiken.
3. Snelle stolling – Het gesmolten materiaal koelt snel af en stolt terwijl de laser langs de laslijn beweegt. Dit vormt de zeer sterke verbinding.
Het belangrijkste voordeel van laserlassen is de geconcentreerde warmte-inbreng. Slechts een kleine hoeveelheid materiaal heeft verwarming nodig om de las te maken, waardoor het omringende basismetaal koud blijft. Dit is hoe het proces de naam 'koud laserlassen' ontleende.
Voordelen van koud laserlassen
Er zijn verschillende belangrijke voordelen die koud laserlassen voor veel toepassingen voordelig maken:
- Minimale warmtevervorming – Omdat slechts een klein gebied verwarming nodig heeft, ondergaan onderdelen minimale thermische kromtrekking of krimp. Dit maakt nauwkeurig lassen van delicate voorwerpen mogelijk.
- Hoge koelsnelheden – De snelle afkoeling geeft een fijnkorrelige lasstructuur met verbeterde mechanische eigenschappen.
- Lage restspanning – De laser veroorzaakt minder vervorming, wat resulteert in verminderde restspanningen in de lasverbinding.
- Kleine hittebeïnvloede zone – De warmte verdwijnt binnen 0,04 in (1 mm) van de las, waardoor schade aan het omringende materiaal wordt vermeden.
- Hoge lassnelheden – Lasers zorgen voor sneller en efficiënter lassen vergeleken met traditionele lasmethoden.
- Eenvoudig te automatiseren – De laserstraal kan nauwkeurig worden geprogrammeerd en bestuurd voor geautomatiseerde productie van grote volumes.
- Diepere penetratie – Laserlassen kan dikkere delen van metaal gemakkelijker doordringen en verbinden.
- Verbeterde kwaliteit – De fijne laserstraal zorgt voor gladde, spatvrije en consistente lassen.
Toepassingen van koud laserlassen
Hier zijn enkele voorbeelden van industrieën die tegenwoordig koud laserlassen gebruiken:
- Lucht- en ruimtevaart – Onderdelen van vliegtuigen en ruimtevaartuigen, zoals motoronderdelen, casco's en turbines.
- Medisch – Medische hulpmiddelen, chirurgische instrumenten, orthopedische implantaten.
- Elektronica – Batterijlipjes, elektrische contacten, computercomponenten.
- Automotive – Stoelframes, op maat gelaste blanks, transmissieonderdelen.
- Apparaten – Consumentenapparatuur zoals mixers, wasmachines, koelkasten.
- Sieraden – Solderen van metalen en legeringen in ringen, horloges en kettingen.
Bijna elke toepassing waarbij metaalverbindingen nodig zijn, kan baat hebben bij laserlassen. De precieze, plaatselijke warmte-inbreng maakt hoogwaardige, vervormingsvrije lassen mogelijk, geschikt voor delicate en ingewikkelde componenten.
Samenvattend biedt koud laserlassen een snel, schoon en efficiënt alternatief voor traditionele lastechnieken. De laserstraal creëert sterke, nauwkeurige lassen met minimale impact op de omliggende gebieden. Naarmate de lasertechnologie zich verder ontwikkelt, zal koud laserlassen zich blijven uitbreiden naar nieuwe toepassingen in de productie-industrie.
Xi'an Guosheng Laser Technology Co., Ltd. is een hightech onderneming gespecialiseerd in R&D, productie en verkoop van automatische lasercladapparatuur, hogesnelheidslasercladapparatuur, laserblusapparatuur, laserlasapparatuur en 3D-printapparatuur. Onze laserlasapparatuur is kosteneffectief en wordt in binnen- en buitenland verkocht. Als u geïnteresseerd bent in onze producten, neem dan contact met ons op viabob@gshenglaser.com.
Referenties:
1. Katayama, S. (2013). Laserlassen in de automobielindustrie. Over laserlassen (pp. 85-104). Uitgeverij Woodhead.
2. Klaar, JF (2001). Industriële toepassingen van lasers. Academische pers.
3. Dawes, C. (2006). Laserlassen: een praktische gids. Elsevier.
4. Schaeffer, R. (1999). Koud lassen. In asm-handboek (Deel 6, pp. 703-710). Asm Internationaal.
5. Steen, WM, en Mazumder, J. (2010). Lasermateriaalverwerking. Springer Wetenschap en zakelijke media.