อลูมิเนียมและโลหะผสมอลูมิเนียมถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการก่อสร้าง การขนส่ง ยานยนต์ อิเล็กทรอนิกส์ บรรจุภัณฑ์ และการบินและอวกาศ เนื่องจากมีน้ำหนักเบา มีความแข็งแรงสูง และทนทานต่อการกัดกร่อน ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยี กระบวนการเชื่อมโลหะผสมอลูมิเนียมได้รับการปรับปรุง การเชื่อมด้วยเลเซอร์เป็นเทคโนโลยีการเชื่อมที่ใช้กันทั่วไปในตลาดปัจจุบัน ซึ่งมีข้อได้เปรียบของแหล่งความร้อนกำลังสูงที่มีความเข้มข้น โซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนขนาดเล็ก การเสียรูปน้อยกว่า การประหยัดพลังงาน และลดการบริโภค
ในกระบวนการเชื่อมประจำวัน เนื่องจากคุณสมบัติพิเศษของอะลูมิเนียม การเชื่อมด้วยเลเซอร์ของอะลูมิเนียมและอะลูมิเนียมอัลลอยด์จะควบคุมโฟกัสของเลเซอร์และกลุ่มหลอมเหลวได้ยาก เมื่อช่างเชื่อมตั้งค่าพารามิเตอร์กระบวนการไม่ถูกต้องหรือขาดประสบการณ์มากมาย อาจมีความพรุน การแตกร้าวและการเสียรูป การทำให้รอยเชื่อมดำคล้ำและขอบกัดไม่ผสานกัน และปัญหาอื่นๆ ซึ่งส่งผลต่อคุณภาพของรอยเชื่อมและประสิทธิภาพของรอยเชื่อมอย่างมาก ต่อไป เราจะแนะนำปัญหาและวิธีแก้ปัญหาที่พบในการเชื่อมอลูมิเนียม
ความพรุน
ปัญหาหลักที่พบในการเชื่อมอลูมิเนียมด้วยเลเซอร์คือความพรุน ในระหว่างกระบวนการเชื่อม ลำแสงเลเซอร์จะทำให้เกิดความผันผวนในโลหะหลอมเหลว และเมื่อก๊าซที่ติดอยู่ในโลหะขยายตัวและรั่วไหลออกมา จะทำให้เกิดรูพรุนขึ้น นอกจากนี้ ฟิล์มอะลูมิเนียมออกไซด์ยังป้องกันการเกาะติดของโลหะ ดูดซับความชื้น และไวต่อสิ่งเจือปน ซึ่งก่อให้เกิดรูพรุน
การก่อตัวของรูพรุนทำให้รอยเชื่อมอ่อนแอ ลดความต้านทานการกัดกร่อน และรอยเชื่อมที่ไม่น่าดู โดยทั่วไป แนะนำให้ใช้มาตรการต่อไปนี้:
ปรับกำลังเลเซอร์ที่เหมาะสมเพื่อให้แน่ใจว่ามีการป้อนความร้อนที่สม่ำเสมอ
เมื่อเชื่อมแผ่นบาง ๆ แนะนำให้เพิ่มความเร็วเพื่อลดเวลาการขยายตัวของก๊าซในโลหะ เมื่อเชื่อมแผ่นหนา ความเร็วในการเชื่อมสามารถลดลงได้เพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพของรอยเชื่อมภายใต้เงื่อนไขของการอุ่นวัสดุ
ทำความสะอาดพื้นผิวการเชื่อมทางเคมีหรือทางกลเพื่อลดผลกระทบของสิ่งเจือปนที่มีต่อคุณภาพการเชื่อม
ควบคุมการใช้ชีลด์ดิ้งแก๊สหรือฟลักซ์เพื่อลดการเกิดออกซิเดชันและปริมาณแก๊สที่เกิดขึ้น
การแคร็กด้วยความร้อน
เนื่องจากอุณหภูมิสูงที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการเชื่อม อาจทำให้อลูมิเนียมขยายตัวและหดตัวอย่างรวดเร็ว และสร้างจุดความเครียด หากช่วงการแข็งตัวของรอยเชื่อมสั้นเกินไปและจุดความเค้นไม่ได้รับการคลายออก อาจนำไปสู่การแตกร้าวของอะลูมิเนียมและการแตกร้าวเนื่องจากความร้อน นอกจากนี้ การเกิดออกซิเดชันและการแตกร้าวจากความร้อนสามารถเกิดขึ้นได้ง่ายเมื่อรอยเชื่อมไม่ได้รับการปกป้องอย่างดี
เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้ เราจำเป็นต้องควบคุมความร้อนในระหว่างกระบวนการเชื่อม อุ่นเชื่อมให้เพียงพอก่อนทำการเชื่อม และปรับแก๊สป้องกัน
การทำให้รอยเชื่อมดำคล้ำ
การรมดำของอะลูมิเนียมเชื่อมด้วยเลเซอร์มีสาเหตุหลักมาจากพลังงานเลเซอร์ไม่เพียงพอ ปริมาณที่ไม่ได้โฟกัสไม่ได้ปรับเป็นค่าที่เหมาะสม หรือเลนส์เลเซอร์เสียหาย ในกรณีนี้ พลังงานเลเซอร์ไม่ถึงเกณฑ์การหลอมละลายของชั้นออกไซด์บนพื้นผิวของอะลูมิเนียม ทำให้อะลูมิเนียมผสมกับอากาศและสิ่งสกปรก ส่งผลให้รอยเชื่อมดำคล้ำ
เพื่อให้ได้คุณภาพการเชื่อมและความสวยงามที่ดีขึ้น ในระหว่างกระบวนการเชื่อมอะลูมิเนียม Mytronic แนะนำประการแรก ให้เลือกกำลังไฟที่เหมาะสมและตั้งค่าระยะพร่ามัวที่ถูกต้อง ประการที่สอง คุณยังสามารถตรวจสอบได้ว่าเลนส์ป้องกันเสียหายหรือไม่
ขอบกัดไม่หลอมรวม
เมื่อทำการเชื่อมอะลูมิเนียมด้วยเลเซอร์ เส้นทางเชื่อมที่ไม่ต่อเนื่อง ขรุขระ และไม่สม่ำเสมอ และระลอกคลื่นที่ไม่สม่ำเสมอเป็นปรากฏการณ์ทั่วไป สาเหตุหลักคือช่องว่างการประกอบที่ใหญ่เกินไปของรอยเชื่อม การเลื่อนจุดของเลเซอร์ พลังงานเลเซอร์ไม่เพียงพอ และการหลุดโฟกัสมากเกินไป
ประการแรก เราสามารถลดการกวาดล้างรากของชิ้นงานที่เชื่อมได้ ประการที่สอง เราสามารถปรับโฟกัสของลำแสงเลเซอร์เพื่อกำหนดตำแหน่งจุดที่ถูกต้อง นอกจากนี้ เรายังสามารถเพิ่มกำลังแสงเลเซอร์และปรับระยะโฟกัสนอกโฟกัสของตำแหน่งโฟกัสบวก เพื่อให้แน่ใจว่าคุณภาพของรอยเชื่อมหลังจากการหลอมของอะลูมิเนียม
เนื่องจากลักษณะพิเศษของอลูมิเนียม กระบวนการเชื่อมด้วยเลเซอร์ก็จะพบปัญหาอื่นๆ ตามมาด้วย ก่อนทำการเชื่อมอลูมิเนียมและอลูมิเนียมอัลลอยด์ เราไม่ควรพิจารณาเพียงความเสถียรของคุณภาพการเชื่อมเท่านั้น แต่ยังรวมถึงลักษณะที่ปรากฏของเอฟเฟกต์การเชื่อมด้วย ด้วยการปรับปรุงเทคโนโลยีเลเซอร์และเทคโนโลยีการผลิตอะลูมิเนียม กระบวนการเชื่อมอะลูมิเนียมด้วยเลเซอร์ก็ได้รับการปรับปรุงอย่างมากเช่นกัน ซึ่งเป็นรากฐานที่มั่นคงสำหรับการสร้างชิ้นส่วนโครงสร้างโลหะน้ำหนักเบาในยานยนต์ การบินและอวกาศ และสาขาอื่นๆ
