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特域淺談:激光焊接實(shí)現(xiàn)高安全性的加工

發(fā)布時(shí)間:2022-12-16 11:04:38閱讀量:

激光焊接

在工業(yè)制造里面,生產(chǎn)安全一直是政府部門(mén)非常重視的一個(gè)工作,除了一般性意外傷害,消防是生產(chǎn)安全中的一大重點(diǎn)。所有合格經(jīng)營(yíng)的生產(chǎn)加工場(chǎng)所都需要得到消防的驗(yàn)收許可。

11月下旬,河南安陽(yáng)某企業(yè)廠房火災(zāi)造成38人死亡的悲劇,引起了廣泛的關(guān)注。員工無(wú)證違規(guī)進(jìn)行電焊作業(yè)引起火災(zāi)。

傳統(tǒng)電焊安全性低

焊接是在工業(yè)制造上非常普遍的一種加工,氬弧焊、電阻點(diǎn)焊、烙鐵焊等焊接方式得到大量的應(yīng)用,成本相對(duì)較低,主要是采用電力轉(zhuǎn)化的熱源實(shí)現(xiàn)高溫焊接。但是也正因?yàn)榇?,而產(chǎn)生了許多安全隱患。

電焊是通過(guò)電弧將金屬熔化后進(jìn)行焊接,因而焊接過(guò)程中溫度高達(dá)3000至6000度,并且伴隨有高溫焊渣或者火星的飛濺,如接觸到易燃物如飛絮、棉織物、木材、化學(xué)品等,容易引起火災(zāi)甚至是爆燃。

傳統(tǒng)的電焊造成的火災(zāi)事故時(shí)有發(fā)生,并造成了人員傷亡以及重大財(cái)產(chǎn)損失。因此在焊接加工上要求滿足良好的作業(yè)環(huán)境、正規(guī)的焊接流程以及經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的焊接工人。另外,焊接方式也可以考慮更安全的技術(shù),例如激光焊接。

激光焊接安全性高

激光焊接是利用高能量光束轉(zhuǎn)化的熱能輻射到工件上,瞬間把材料融化并粘合實(shí)現(xiàn)焊接,是一種高效精密焊接方法。與傳統(tǒng)的焊接工藝相比,激光焊接同樣是利用高能量,光束功率密度一般大于105 W/cm2 ,焊接區(qū)域瞬間溫度達(dá)到數(shù)千度。然而不同的是,激光焊接是一種更為先進(jìn)、智能化的工藝,常見(jiàn)的激光焊接設(shè)備包含工作臺(tái)、工裝夾具、安全防護(hù)區(qū)域或者擋板隔開(kāi),也就是把待焊工件固定在工作臺(tái)上后,人員離開(kāi),啟動(dòng)設(shè)備自動(dòng)化完成焊接,然后停機(jī)后取出樣品,整個(gè)過(guò)程人員是相對(duì)安全的。

至于焊渣或者火星飛濺引燃的隱患,采用激光焊接是不需要擔(dān)心的,激光焊接常常采用保護(hù)氣體或者吹氣,迅速把焊渣吹走冷卻,而焊接時(shí)的火花部分是激光的反射光,都是迅速消失的,不容易引燃物品。

傳統(tǒng)的焊接,焊工操作員經(jīng)常要面對(duì)燒焊灰塵以及煙熏的環(huán)境,需要穿著防護(hù)服、隔檔眼鏡,皮膚乃至肺部都有職業(yè)病的潛在風(fēng)險(xiǎn),而且手工操作時(shí)間過(guò)長(zhǎng),容易勞累,人工焊精準(zhǔn)度降低?,F(xiàn)在的焊工大多數(shù)是老手,年輕人越來(lái)越不愿意做,也導(dǎo)致傳統(tǒng)焊接難以找到師傅,技術(shù)轉(zhuǎn)型勢(shì)在必行。

激光焊接設(shè)備自動(dòng)化程度高,無(wú)需長(zhǎng)時(shí)間手工操作,煙塵污染少,可配備除塵凈化實(shí)現(xiàn)清潔焊接。激光焊接對(duì)操作員的機(jī)械知識(shí)、數(shù)控等均有要求,需要特定專(zhuān)業(yè)化技術(shù)人員,適合年輕人發(fā)揮專(zhuān)業(yè)所長(zhǎng)。

手持激光焊接替代傳統(tǒng)電焊

近年逐漸興起的手持式激光焊接機(jī)備受市場(chǎng)追捧,快速進(jìn)入到五金工具、門(mén)窗護(hù)手、不銹鋼廚具、衛(wèi)浴、家具、家電、廣告、工藝品等各行業(yè),成功替代了部分傳統(tǒng)電焊的市場(chǎng)。

手持激光焊接最大的優(yōu)點(diǎn)就是擺脫了以往激光設(shè)備工作臺(tái)的束縛,可以做到電弧焊一樣的靈活性,焊接設(shè)備可移動(dòng),實(shí)現(xiàn)了任何地方現(xiàn)場(chǎng)加工的可能。

手持激光焊接以1000瓦至2000瓦的應(yīng)用最為集中,從最初數(shù)千臺(tái)到后來(lái)年用量數(shù)萬(wàn)臺(tái);價(jià)格也從最初近十萬(wàn)元降到如今最低兩三萬(wàn)元。設(shè)備成本大幅降低刺激了用戶(hù)的采購(gòu)需求,未來(lái)年用量有可能維持10萬(wàn)臺(tái)以上。

手持激光焊接機(jī)

手持激光焊接操作簡(jiǎn)單,速度非常快,是電阻點(diǎn)焊速度5倍以上,維護(hù)成本很低,而且不需要焊材。激光焊接工件后,焊縫平整光潔,一般不需要再次打磨處理。

為了實(shí)際工作中更便捷,現(xiàn)在的手持焊接機(jī)許多都是一體化了,體積更小的激光器、冷水機(jī)、機(jī)箱,整機(jī)已經(jīng)非常緊湊了。還有手持焊接頭已經(jīng)更新了很多代產(chǎn)品,從原來(lái)幾斤重的焊接頭進(jìn)化到現(xiàn)在一斤出頭的重量,焊工更加輕松,加工不容易出現(xiàn)偏差。

由于激光有直射高能量,手持激光焊接剛出現(xiàn)的時(shí)候,其安全性也曾經(jīng)受到質(zhì)疑,擔(dān)心千瓦級(jí)出來(lái)的激光射歪了導(dǎo)致嚴(yán)重后果。這一點(diǎn)設(shè)計(jì)者早已想到,一般焊接頭都有安全鎖、指示燈功能,要先啟動(dòng)安全鎖同時(shí)按開(kāi)關(guān)才會(huì)出光。條件允許的話,一般建議手持激光焊接最好要在有擋板隔間內(nèi)進(jìn)行工作。

激光焊接安全操作培訓(xùn)

焊接是一項(xiàng)以高溫來(lái)實(shí)現(xiàn)的工藝,一般焊工操作員都需要焊工證或者相關(guān)資格證明。加強(qiáng)人員安全培訓(xùn),規(guī)范生產(chǎn)操作,這樣才能減少意外事故發(fā)生,防患于未然。

激光焊接目前在國(guó)內(nèi)沒(méi)有明確規(guī)定操作資格,只需要臨場(chǎng)學(xué)習(xí)、實(shí)踐就可以安排,能夠操機(jī)就可以上崗。手持激光焊就更加簡(jiǎn)單了,聲稱(chēng)是培訓(xùn)2個(gè)小時(shí)即可上崗。為了生產(chǎn)安全,激光焊接未來(lái)仍然是希望會(huì)有行業(yè)統(tǒng)一的規(guī)范,特別是對(duì)激光焊接操作人員,可考慮設(shè)立激光焊接資格考核,讓安全性較高的激光焊接更有保障。

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