HYBRIDIHITSAUS on liittämisprosessi, jossa laser ja jokin toinen hitsausmenetelmä, esimerkiksi MAG-hitsaus, yhdistyvät tehokkaaksi hitsausmenetelmäksi. Lasersäde ja sähköinen valokaari ovat hyvin erilaisia hitsauksen lämmönlähteitä, mutta molempien toimiessa suojakaasun suojaamassa ympäristössä normaali-ilmanpaineessa, on näiden kahden prosessin yhdistäminen mahdollista. Näitä hybridihitsausprosesseja, erityisesti laser-MAG-hybridihitsausta, on viime vuosina yhä enenevässä määrin otettu käyttöön teollisissa sovelluksissa eri puolilla maailmaa. Hybridihitsauksessa on havaittavissa niin laserhitsauksen kuin kaarihitsauksenkin prosessimekanismeja, mutta lisäksi kahden eri prosessin yhdistämisestä aiheutuvat synergiset ilmiöt liittyvät hybridihitsaukseen vahvasti.

Hybridihitsaus on laserhitsauksen ja kaarihitsauksen yhdistelmä, jossa lasersäde ja valokaari muodostavat yhteisen hitsisulan. Tietyissä sovelluksissa lasersäteen ja valokaaren välinen etäisyys on niin suuri, että prosessit itse asiassa muodostavat omat erilliset hitsisulansa. Tästä käytetään usein nimitystä laser-kaari-tandemhitsaus termin hybridihitsaus sijaan. Hybridihitsaus ei ole vain yksinkertainen kahden erillisen prosessin summa, vaan prosessiin liittyy useita monimutkaisia fysikaalisia ilmiöitä kahden lämmönlähteen välillä.

Hybridihitsauksessa lasersäde suuren tehotiheyden omaavana lämmönlähteenä toimii usein ensisijaisena lämmönlähteenä mahdollistaen hitsin syvän tunkeuman, kun taas valokaari toimii toissijaisena lämmönlähteenä parantaen prosessin vakautta, luotettavuutta ja tehokkuutta, sekä nostaen hitsin laatua. Kaariprosessina hybridihitsauksessa käytetään joko lisäaineellista prosessia tai lisäaineetonta prosessia. Mikäli lisäaineesta on prosessissa hyötyä, valitaan prosessiksi usein laser-MAG-hybridihitsaus. Aina ei lisäaineen käyttö ole kuitenkaan tarpeen, ja tällöin voidaan lasersäteen rinnalle valita lämmönlähteeksi esimerkiksi TIG-prosessi. Riippuen kahden eri lämmönlähteen tehojen suhteesta, hybridihitsin ominaispiirteet voivat muistuttaa enemmän joko laserhitsiä tai kaarihitsiä: Lasertehon noustessa hitsin tunkeuma kasvaa, kun taas kaaritehon noustessa hitsin leveys kasvaa. Optimaalinen tehojen välinen suhde riippuu kulloisestakin sovelluksesta.

HYBRIDIHITSAUKSEN ETUJA LASERHITSAUKSEEN VERRATTUNA:

• Lisäaineen avulla avulla hitsin metallurgiaan voidaan vaikuttaa lisäaineen seostuksella. Lisäksi lisäaineentuonnilla voidaan sallia suurempi ilmarako liitettävien kappaleiden väliin.
• Valokaaren tuomalla lisäenergialla voidaan kasvattaa hitsin tunkeumaa ja leveyttä. Usein myös hitsausnopeutta voidaan hieman nostaa.
• Lämmöntuonnin kasvaessa hitsisula pidentyy ja sulalle jää enemmän aikaa tasoittua, ja hybridihitsin pinnasta saadaan usein sileä ja juohevasti perusaineeseen liittyvä
• Suurempi hitsausenergia mahdollistaa tiettyjen materiaalien hitsauksen, joiden haasteena laserhitsauksessa ovat esimerkiksi kuumahalkeamat tai liian suureksi kohonnut hitsin kovuus

HYBRIDIHITSAUKSEN ETUJA KAARIHITSAUKSEEN VERRATTUNA:

• Suuri hitsausnopeus parantaa sovelluksen tehokkuutta
• Suurempi tunkeuma mahdollistaa hitsauspalkojen määrän ja railotilavuuden laskemisen – usein hitsaus voidaan tehdä yhdellä palolla
• Matala lämmöntuonti ja tämän seurauksena vähäiset lämpöjännitykset ja muodonmuutokset sekä kapea muutosvyöhyke (HAZ)

LISÄTIETOJA: Lasertyöstö, Ionix laserhitsauskoneet

IONIX tarjoaa teollisuudelle erilaisia lasertyöstöön liittyviä asiantuntijapalveluita prosessitesteistä kokonaisen lasertyöstöjärjestelmän suunnitteluun. Ota yhteyttä!