Лазерно заваряване за климатични системи и тръбопроводи от листов метал: Защо производителите преминават към този метод

Въведение

Производителите на климатични инсталации от дълго време разчитат на TIG и MIG заваряване за съединяване на участъци от вентилационни канали, фитинги и корпуси на въздухоразпределителни устройства. Въпреки че тези традиционни методи са надеждни, процесът е бавен, изисква висока квалификация от страна на оператора и внася излишно количество топлина, което деформира тънки листове.

Това ръководство обяснява какво предлага лазерното заваряване за производството на климатични инсталации, къде то надминава конвенционалните процеси и къде все още съществуват физически ограничения.

Защо вентилационните канали са подходящи за лазерно заваряване

Материал и диапазон на дебелина

Повечето комерсиални и индустриални вентилационни канали се произвеждат от галванизирана стомана, неръждаема стомана или алуминий с дебелина, варираща приблизително от 0,5 мм до 3 мм . Това е точно дебелината, при която ръчните и автоматизираните влакнени лазерни заваръчни системи показват най-добрите си резултати:

• Локализиран и кратък термичен вход: Значително намалява деформацията на панелите при участъци с голяма повърхност (по-широки от 300 мм).

• Тесен шев от заварка: Обикновено 0.5–2 mm , което осигурява чист естетичен вид, при който е необходимо минимално или изобщо не е необходимо груба следзаваръчна шлифовка.

• Високи скорости при преместване: Правите шевове могат да достигнат няколко метра в минута при използване на моторизиран водач или основна линейна фиксираща поставка.

Често срещани типове съединения за климатични инсталации и пригодност за лазерно заваряване

Лазер срещу TIG срещу MIG за канални системи: основни разлики

Компромисът при сглобяването: Лазерното заваряване изисква строг контрол върху зазорите — идеално под 0.1–0.2 мм за автогенно (без допълнителен материал) стопяване или до 0.5 мм при използване на устройство за подаване на тел. Производствените цехове, които режат панели с CNC влакнени лазери или прецизни ножици, вече отговарят на този стандарт; цеховете, които разчитат на ръчно рязане, може да се наложи първо да оптимизират процеса си за подготовка на ръбовете.

Галванизирана стомана: предупреждението, което всеки производител на ВКХ оборудване трябва да знае

Галванизираната стомана е стандартният материал за обикновени търговски HVAC-инсталации, а лазерното й заваряване изисква специфични оперативни предпазни мерки:

• Отсмукване на цинковите изпарения: Цинковото покритие се изпарява преди зоната на разтопяване и трябва незабавно да се отсмуква. Задължително е използването на специализирана инсталация за отсмукване на метални изпарения (не обикновен уред за отсмукване на дървени стружки или прах). Винаги заварявайте в добре проветрени помещения или навън.

• Риск от порьозност: Задържаните в зоната на заварката цинкови изпарения могат да причинят микропори. Лекото намаляване на мощното на лазера и увеличаването на скоростта на движение позволяват на цинка да изгори чисто, вместо да се абсорбира в течната стомана, което намалява броя на дефектите.

• Опция за предварително премахване (за висококачествена работа): Някои висококласни работилници механично или химически премахват цинковото покритие от зоната на съединението преди заваряване, след което прилагат цинко-съдържащ спрей за студено галванизиране след заварката. Това добавя допълнителна стъпка, но осигурява резултат с огледен блясък.

• Алтернативата от неръждаема стомана: За изпускателни тръби от неръждаема стомана, търговски кухненски капаци и климатични системи за чисти стаи лазерното заваряване на необработена или матирана неръждаема стомана напълно елиминира проблема с цинковите изпарения и осигурява превъзходен външен вид.

Практична подредба на клетка за лазерно заваряване на тръбопроводи

• Диапазон на мощността: A1000–1500 W ръчен влакнен лазерен заваръч лесно обхваща стандартните дебелини за климатични системи при неръждаема и мека/цинкована стомана. Тръбопроводите от алуминий обикновено изискват 1500 W или повече поради високата им отражателност в близката инфрачервена област.

• Фиксиране: Дори при ръчни системи основна магнитна или механична фиксираща линейка за прави шевове се окупява за седмици. Тя гарантира постоянство на зазора и позволява на оператора да поддържа устойчива скорост на преместване.

• Позициониране на аспирацията на изпарения: Поставете аспирационното сопло непосредствено до точката на взаимодействие при заваряването, а не в общата стая за вентилация. При работа с цинковани материали използвайте многостепенна филтрираща единица с активен въглен или филтър за частици с класификация HEPA.

• Подаване на жица: Опционално за стегнати съединения с плоски и ъглови фуги; силно препоръчително за нахлупени съединения или когато не може да се гарантира постоянна толерантност на зазора от 0,1 мм.

Където лазерното заваряване има ограничения в системите за отопление, вентилация и климатизация

• Тежки конструктивни канали за вентилация: За дебелини на стените, превишаващи 4 мм или тежки конструктивни рамки, конвенционалното MIG или потопено дъгово заваряване остават по-бързи и по-икономични.

• Полеви поправки и монтаж на място: Въпреки че ръчните лазерни системи са преносими, управляващият блок, затворената хладилна система и мощната система за отвеждане на изпарения правят този процес производствен а не инструмент за полеви монтаж.

• Спирални фланци с голям диаметър: Поддържането на ръчно разстояние и ъгъл на горелката върху големи извити повърхности е трудно без специализирани механични ролки или ротационни позиционери.

• Стари работилници без ЧПУ: Ако ръбовете на листовете са отрязани ръчно или са неравномерни, получената променливост в зазорите ще доведе до непоследователно проникване и необходимост от поправки.

ЧЗВ

В: Мога ли да заварявам с лазер вентилационни тръби от оцинкована стомана?

О: Да, при условие че е осигурена подходяща екстракция на цинковите изпарения. Порестостта лесно се контролира чрез оптимизиране на скоростта на движение и настройките на мощността. Много производители или изгарят цинка динамично, или предварително почистват шевовете за критичните съединения.

В: Имам ли нужда от подавач на тел за вентилационни тръби?

О: Не винаги. Стегнатите съединения срещу срещу и ъгловите съединения на панели, изрязани с ЧПУ, се заваряват чисто автогенно. Въвеждането на подавач на тел е необходимо при променливи зазори в съединенията или при наслагващи се лапови съединения.

В: Как лазерното заваряване влияе върху цинковото покритие на оцинкованите тръби?

А: Цинковият слой в зоната, засегната от топлината (HAZ), и непосредствено до нея се изразходва от лазерния лъч. Стандартът в отрасъла е да се нанесе цинко-богато студено галванизиращо съединение върху заваръчния шев незабавно след заваряването, за да се възстанови корозионната устойчивост.

Готови ли сте да модернизирате производството на вашите вентилационни канали?

Лазерното заваряване осигурява непревзета скорост, чист естетичен вид и панели без деформации при тънки вентилационни канали за климатични инсталации — стига подготовката на материала и изборът на мощност да отговарят на конкретната задача.

[Поговорете с нашите инженери по приложения] — Съобщете ни основните типове материали, дебелините (в диапазон) и целевите дневни обеми на производство. Ще ви препоръчаме подходящия клас лазерна мощност, конфигурация на дюзата и ще извършим пробно заваряване на вашите реални панели за вентилационни канали.