钨惰性气体(TIG)焊接是在随后的手工精加工或CNC加工完成修复之前建立磨损或损坏的模具和模具表面的传统方法。然而,几十年来在德国流行的脉冲激光焊接技术在美国作为模具修复(以及其他焊接应用)逐步得到认可。
这些焊工以5至10毫秒的脉冲发射激光束,熔化沉积的基础工件金属和填充焊丝,然后在下一个脉冲之前重新固化焊池。与连续TIG和其他焊接操作相比,它具有高峰值功率,但对基础金属的热输入较低。事实上,据说大多数工件在焊接后立即变得很凉爽。
脉冲激光焊接有三大优点:
1.脉冲激光焊接缩短了整体维修时间,在TIG焊接大型模具部件之前,必须缓慢加热。焊接后,冷却也必须是渐进的。这对于防止贱金属开裂是必要的。但是, 加热和冷却可能需要数小时,延迟完成维修所需的手动弯曲或CNC加工工作。由于热输入低,脉冲激光焊接设备不需要这种受控制的工件加热和冷却。另外,当焊接过程中模具保持安装时,不需要切断压力机的电力(对于非常大的模具来说是常见的),不需要像TIG焊接那样将地线连接到模具上。激光焊接工艺还可以精确焊接小细节和区域,而不会意外撞击相邻的特征或表面。激光焊接可以使用直径为0.003英寸的焊丝进行,这样可以减少加工时间。
2.脉冲激光焊接可最大限度地减少工件硬度。与脉冲激光焊接相比,TIG焊接产生更深的热影响区(HAZ)。TIG焊接的HAZ可以深达0.15英寸,而脉冲激光焊接的典型范围是0.008至0.012英寸。用于TIG焊接的较大HAZ意味着该区域中金属硬度的更大降低。
3.脉冲激光焊接提供更多可重复的结果。根据TIG焊工的技术水平,珠子路径可以包括峰和谷。脉冲激光焊接使用户能够在精确位置开始和停止操作,同时沉积更一致的焊缝高度。
虽然全CNC模式通常用于生产工作,而不是模具修复,但这些单元可以手动,半自动模式或全CNC模式操作。在半自动模式下,操作员可以在激光操作期间锁定任何或所有轴,以设定的速度旋转,以直线焊接,或者轻松地遵循复杂的角度。脉冲激光焊接机也可焊接小至0.004英寸的点,而微型TIG装置则为0.04英寸。