ความแตกต่างเชื่อมเลเซอร์กับเชื่อมTIG
ความแตกต่างเชื่อมเลเซอร์กับเชื่อมTIG
การเชื่อมอาร์ก เป็นกระบวนการผลิตใช้เวลานานกว่าจะเป็นที่ยอมรับ แต่ก็ยังมีมาตั้งแต่ปี 1940 แม้ว่าเลเซอร์จะถูกประดิษฐ์ขึ้นในปี 1960 เท่านั้น แต่ก็เป็นที่ยอมรับอย่างรวดเร็วในฐานะกระบวนการผลิต และในช่วงทศวรรษ 1980 ก็เริ่มมีการใช้งานในการผลิตปริมาณมาก ความก้าวหน้าล่าสุดซึ่งได้ปรับปรุงคุณภาพลำแสง และ ประสิทธิภาพของเลเซอร์ ทำให้เลเซอร์เป็นโซลูชัน ที่ได้เปรียบยิ่งกว่าสำหรับการต่อเชื่อมอุตสาหกรรมในปริมาณมาก หรือ แบบอัตโนมัติ
คุณภาพการเชื่อมและความสม่ำเสมอ
การเชื่อมด้วยเลเซอร์ ช่วยให้สามารถควบคุมคุณภาพและความสม่ำเสมอของการเชื่อมได้อย่างง่ายดายและบำรุงรักษาอย่างสม่ำเสมอ เนื่องจากหัวเลเซอร์ไม่สัมผัสกับชิ้นงาน และไม่มีอิเล็กโทรดที่อาจสึกหรอ สึกกร่อน หรือเสียหายได้ ไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนเครื่องมือในกรณีที่จำเป็นต้องกรอผิวอิเล็กโทรดหรือลับคม เช่นเดียวกับ TIG การขาดการตกแต่งอิเล็กโทรดในการเชื่อมด้วยเลเซอร์ส่งผลให้มีระยะเวลาทำงานสูงขึ้นและใช้เวลาระหว่างการบำรุงรักษานานขึ้น อีกทั้งไม่มีความเสี่ยงต่อการปนเปื้อนของวัสดุเชื่อมด้วยทังสเตนจากปลายอิเล็กโทรด TIG เมื่อกระทบกับส่วนโค้ง
อินพุตความร้อนต่ำ
การเชื่อมด้วยเลเซอร์ ความร้อนที่ป้อนเข้าสู่โลหะที่กำลังเชื่อมจะลดลง ซึ่งหมายความว่ามีโซนรับผลกระทบจากความร้อน (HAZ) ที่เล็กกว่า และการบิดเบือนของชุดประกอบลดลงอย่างมาก ทำให้การประกอบที่ซับซ้อนและแม่นยำเป็นไปได้มากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการตั้งค่าอัตโนมัติ นอกจากนี้ อินพุตความร้อนที่ต่ำกว่าหมายความว่าสามารถวางรอยเชื่อมไว้ใกล้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ละเอียดอ่อนหรือวัสดุที่ไวต่อความร้อนอื่นๆ ได้โดยไม่เสี่ยงต่อความเสียหายหรือความล้มเหลว
ความเร็วในการเชื่อมที่สูงขึ้น
ความเร็วในการเชื่อมโดยทั่วไปจะสูงขึ้นด้วยการเชื่อมด้วยเลเซอร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับเลเซอร์ไฟเบอร์แบบคลื่นต่อเนื่องกำลังสูง (CW) ที่ทันสมัย ความเร็วในการเชื่อมที่สูงในบางครั้งหมายความว่าระบบเคลื่อนที่ เช่น ระบบ CNC หรือความเร็วของเส้นโครงของหุ่นยนต์ เป็นปัจจัยจำกัดเวลาของรอบการทำงานมากกว่ากระบวนการ
ต้นทุนของการเชื่อมเลเซอร์
ในกระบวนการที่มีปริมาณงานสูง เป็นเรื่องปกติ ที่จะพบว่าโซลูชันเลเซอร์มีประสิทธิภาพมากกว่าและส่งผลให้ต้นทุนต่อเมตรของการเชื่อมลดลง ที่น่าสนใจคือ มีกระบวนการที่ผสมผสานการเชื่อมด้วย เลเซอร์และอาร์ค เข้าด้วยกันเพื่อให้เกิดการเจาะลึกและความเร็วในการเชื่อมที่สูงขึ้น กระบวนการไฮบริดเหล่านี้ มักใช้การผสมผสานของการเชื่อมด้วยเลเซอร์ เพื่อให้ความร้อนแก่โลหะอย่างมีประสิทธิภาพจนถึงจุดหลอมเหลวและการเชื่อมอาร์ก เพื่อให้เกิดการสะสมของหยดลงในสระเชื่อม และเพิ่มการแทรกซึมและความแข็งแรงของรอยเชื่อมเหนือกระบวนการใดกระบวนการหนึ่ง เป็นขั้นตอนแบบสแตนด์อโลน
No finishing of the weld
ด้วยการป้องกันก๊าซเฉื่อย การเชื่อมด้วยเลเซอร์ในสแตนเลสหรืออลูมิเนียมโดยปกติไม่ต้องมีการแปรรูป (การเจียรหรือการตกแต่ง) หลังการเชื่อม ผิวการเชื่อมจะสว่างและปราศจากออกไซด์ และโดยทั่วไปสามารถเคลือบหรือทาสีได้โดยไม่ต้องมีขั้นตอนการทำความสะอาดเพิ่มเติม
เข้าถึงพื้นที่ที่ยากลำบาก
เนื่องจากลำแสงเลเซอร์เป็นกระบวนการ “แนวสายตา” เลเซอร์จึงสามารถผ่านช่องว่างในโครงสร้างเพื่อเชื่อมพื้นที่จากด้านหลัง ซึ่งเป็นไปไม่ได้ที่จะแนะนำอิเล็กโทรด TIG การใช้กล้องเพื่อดูผ่านเลนส์เลเซอร์ ทำให้ง่ายต่อการจัดแนวลำแสงให้อยู่ในตำแหน่งที่แม่นยำ และทำการเชื่อมในส่วนที่ยากต่อการเข้าถึงของโครงสร้าง
ข้อเสียของการเชื่อมด้วยเลเซอร์
ข้อเสียอย่างหนึ่งของการเชื่อมด้วยเลเซอร์ คือ ต้องอาศัยการสัมผัสที่ดี และ ช่องว่างขั้นต่ำระหว่างชิ้นส่วนที่จะเชื่อมด้วยกระบวนการเลเซอร์หรือการเชื่อม TIG จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าช่องว่างถูกย่อให้เล็กสุด หรือหลีกเลี่ยงเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดี ด้วยการเพิ่มการป้อนลวด ซึ่งเพิ่มความซับซ้อนให้กับกระบวนการ ทำให้สามารถเติมช่องว่าง หรือ สร้างพื้นที่เพื่อเพิ่มความแข็งแรงได้
บทสรุป
เพื่อความง่ายของระบบอัตโนมัติ คุณภาพที่สม่ำเสมอและการขาดขั้นตอนหลังการประมวลผล มีข้อดีที่ชัดเจนในการใช้การเชื่อมด้วยเลเซอร์ ในกรณีที่ต้องเชื่อมด้วยมือ การเชื่อม TIG จะมีความยืดหยุ่นมากขึ้นและลดต้นทุนของอุปกรณ์