Na področju sodobnega industrijskega varjenja sta laserski varilni stroji in MIG varjenje (Metal Inert Gas Welding) dve široko uporabljeni tehnologiji. Vsak od njih igra pomembno vlogo v različnih scenarijih s svojimi edinstvenimi principi delovanja in karakteristikami delovanja. Sledi podrobna primerjava prednosti in slabosti obeh iz več dimenzij.
Primerjava uporabnih materialov in debeline
Laserski varilni stroji imajo določene prednosti glede prilagodljivosti materialu. Varijo lahko široko paleto materialov, vključno z ogljikovim jeklom, nerjavnim jeklom, aluminijevimi zlitinami, titanovimi zlitinami in drugimi kovinskimi materiali, varijo pa lahko celo nekatere posebne materiale z visoko trdoto in visokimi tališči. Vendar so bolj občutljivi na površinsko stanje materialov. Če so na površini materiala oljni madeži, rja in druge snovi, bo to vplivalo na kakovost varjenja. Z vidika debeline zvara je lasersko varjenje bolj primerno za varjenje tankih plošč. Na splošno lahko doseže dobre rezultate varjenja materialov z debelino 0,1-3 mm. Ko debelina materiala preseže določeno območje, se bodo težave pri varjenju znatno povečale, kar bo zahtevalo opremo z večjo močjo, ustrezno pa bodo narasli tudi stroški.
Varjenje MIG je uporabno tudi za različne kovinske materiale, kot so nizko-ogljično jeklo, nizko-legirano jeklo, aluminijeve zlitine itd., še posebej pogosto pa se uporablja pri varjenju aluminija in aluminijevih zlitin. Ima relativno nizke zahteve glede čistoče površine materiala, določena stopnja madežev ali oksidnih plasti pa malo vpliva na kakovost varjenja. Kar zadeva debelino varjenja, je MIG varjenje boljše pri varjenju srednje debelih in debelih plošč ter z lahkoto obdela materiale debeline 3-10 mm. Z več-slojnim in večkratnim varjenjem lahko zvari tudi debelejše obdelovance.
Primerjava kakovosti varjenja
Kakovost varjenja laserskih varilnih aparatov je odlična. Zaradi visoke energijske gostote in koncentriranega segrevanja je območje izpostavljenosti-varilni toploti izredno majhno, deformacija obdelovanca je zelo majhna in lahko dobro zagotovi dimenzijsko natančnost in kakovost videza obdelovanca. Zvar ima značilnosti velikega razmerja med globino-in-širino, visoko trdnostjo, dobrim tesnjenjem itd. Površina vara je gladka in lepa ter običajno ne zahteva naknadnih postopkov obdelave, kot je brušenje.
Oblikovanje zvarov pri varjenju MIG je razmeroma dobro, vendar je območje,-prizadeto zaradi toplote varjenja, veliko in obdelovanec je nagnjen k deformacijam, zlasti pri varjenju tanke plošče je problem deformacije izrazitejši. Trdnost in tesnjenje zvara lahko izpolnita tudi splošne industrijske zahteve, vendar je v primerjavi z laserskim varjenjem nekoliko nezadostna v nekaterih primerih visoke-natančnosti in velike{3}}povpraševanja.
Primerjava učinkovitosti varjenja
Laserski varilni stroji imajo visoko hitrost varjenja. Zaradi njihove koncentrirane energije v procesu varjenja ni potrebna polnilna žica (razen v nekaterih posebnih primerih), zato je mogoče izvesti visoko{1}}hitrostno neprekinjeno varjenje. Za nekatere zapletene trajektorije varjenja je mogoče z avtomatizirano opremo doseči natančen nadzor za nadaljnje izboljšanje učinkovitosti varjenja, kar je še posebej primerno za neprekinjeno delovanje v masovni proizvodnji.
Hitrost varjenja pri MIG varjenju je razmeroma počasna. Ker je potrebno neprekinjeno dovajanje žice kot polnilnega materiala, je treba med postopkom varjenja nadzorovati ujemanje med hitrostjo podajanja žice in hitrostjo varjenja. Pri varjenju srednje debelih in debelih plošč je pogosto potrebno več{2}}varjenje, kar bo podaljšalo čas varjenja in vplivalo na splošno učinkovitost. Vendar pa lahko pri varjenju nekaterih preprostih dolgih in ravnih zvarov njegova učinkovitost zadosti tudi proizvodnim potrebam.
Primerjava stroškov
Začetni stroški naložbe v laserske varilne stroje so relativno visoki. Sama oprema je draga, še-zlasti zmogljiva laserska varilna oprema. Hkrati so potrebni tudi podporni hladilni sistemi, krmilni sistemi itd., zato je začetni kapitalski vložek velik. Poleg tega stroški vzdrževanja opreme niso nizki. Stroški zamenjave osnovnih komponent, kot so laserski generatorji, so visoki, visoke pa so tudi zahteve glede tehnične ravni operaterjev, ki za delo zahtevajo strokovno usposabljanje.
Začetni stroški naložbe v opremo za MIG varjenje so nizki. Struktura opreme je razmeroma preprosta, cena relativno dostopna in primerna za proračunske potrebe malih in srednje-podjetij. Njegovi stroški vzdrževanja so tudi nizki, potrošni material, kot so varilne žice in zaščitni plini, pa je poceni in ga je enostavno dobiti. Cikel usposabljanja za operaterje je razmeroma kratek in običajni ljudje lahko izvajajo osnovne varilne operacije po preprostem usposabljanju.
Primerjava delovanja in vzdrževanja
Delovanje laserskih varilnih strojev ima visoke tehnične zahteve. Operaterji morajo poznati nadzorni sistem opreme in natančno nastaviti varilne parametre, kot so moč laserja, hitrost varjenja, stopnja defokusiranja itd. Majhna odstopanja v nastavitvah parametrov lahko vplivajo na kakovost varjenja. Kar zadeva vzdrževanje, laserski generator potrebuje redno čiščenje in pregled, hladilni sistem pa mora zagotavljati normalno delovanje, sicer lahko vpliva na življenjsko dobo in učinkovitost varjenja opreme.
Postopek MIG varjenja je razmeroma preprost in enostaven za učenje. Operaterji morajo obvladati le osnovne metode prilagajanja parametrov, kot so hitrost podajanja žice, varilni tok in napetost za izvajanje varilnih postopkov. Tudi vzdrževanje opreme je relativno priročno. Vključuje predvsem redni pregled mehanizma za podajanje žice, varilnega gorilnika in drugih komponent, da se zagotovi njihovo normalno delovanje, razmeroma priročna pa je tudi zamenjava potrošnega materiala.
Za zaključektako laserski varilni stroj kot MIG varjenje imata svoje prednosti in slabosti. V praktičnih aplikacijah je treba ustrezno varilno tehnologijo izbrati glede na specifične zahteve varjenja, kot so vrsta materiala, debelina, zahteve glede kakovosti varjenja, proizvodna serija in proračun stroškov.
--Rayther Laser Jack Sun--