Лазерне зварювання

Лазерне зварювання металів та сплавів

Лазерне зварювання - це високоефективний метод створення нероз'ємних з'єднань металів і сплавів, що відрізняється високою точністю, продуктивністю та якістю зварювального шва. Автоматизоване обладнання мінімізує участь людини, що збільшує швидкість робіт та знижує ймовірність шлюбу. Хоча автоматичні лазерні установки коштують дорого, вони швидко окупаються за умов великих підприємств та невеликих ремонтних майстерень.

Переваги лазерного зварювання

Лазерне зварювання використовує технологію з'єднання матеріалів шляхом плавлення робочої зони лазерним променем. Цей метод застосовується для високоточного зварювання деталей складної конфігурації, а також дрібних та великогабаритних об'єктів з різною товщиною. Він дозволяє зварювати метали, їх сплави, скло, пластмаси та кераміку. Лазерне зварювання широко використовується в промисловості для формування нероз'ємних з'єднань. Особливістю методу є максимальна щільність енергії в плямі нагріву — до 1 МВт на см², що забезпечує швидке розігрів та охолодження зварного шва, зберігаючи структурні якості матеріалу та виключаючи його зниження міцності та розтріскування.

Лазерне зварювання та устаткування

Для лазерного з'єднання металів використовуються спеціальні верстати, які можуть бути напівавтоматичними, автоматичними або роботизованими. Всі типи установок працюють за одним принципом: створюється лазерний промінь, який при контакті з матеріалом миттєво розігріває і розплавляє.

Процес лазерного зварювання

Лазерне зварювання дозволяє виконувати шовне або точкове з'єднання. Промислові лазери генерують імпульсні та безперервні промені. Безперервні промені використовуються для точкових та шовних з'єднань, а імпульсні – тільки для точкових. Шовне зварювання підходить для з'єднання деталей великої товщини, забезпечуючи надійний шов без додаткових матеріалів. Точкове зварювання фокусується на невеликій ділянці.

Послідовність дій при лазерному зварюванні:

1. Щільне примикання елементів, що з'єднуються по лінії шва.
   
2. Наведення лазера область зварювання.
   
3. Активізація квантового генератора, рівномірний розігрів та плавлення кромок заготовок.
   

Лазер створює міцний, щільний та довговічний шов без порожнеч та вад.

Лазерне зварювання: переваги та недоліки

Переваги:

- Різноманітність матеріалів: Лазерне зварювання підходить для вуглецевої, високоміцної, нержавіючої, легованої сталі, чавуну, титану, алюмінію, латуні, міді, срібла, термопластів, а також для пластикових, скляних, керамічних та різнорідних матеріалів.

- Висока точність: Шов має мінімальну товщину, акуратний і практично непомітний.

- Мінімальне нагрівання: Навколошовна область практично не нагрівається, що запобігає деформації.

- Висока продуктивність: Зварювання виконується за один прохід, значно прискорюючи процес порівняно з електродуговим зварюванням.

- Гнучкість застосування: Лазерний промінь дозволяє зварювати деталі в будь-яких просторових положеннях, важкодоступних місцях та крізь прозорі перегородки.

- Безпека: Відсутність ультрафіолетового випромінювання, токсичних продуктів горіння та газів. Оброблювані елементи майже не нагріваються за зоною зварювання, тому можна працювати без рукавичок.

- Чистота: Не потрібне використання флюсів, електродів та присадок.

- Інтеграція: Обладнання можна вбудувати в будь-яку виробничу лінію з безліччю робочих режимів та швидким переналаштуванням системи при переході на нові вироби.

Недоліки:

- Висока вартість: Установки та комплектуючі дорогі, тому технологія доцільна при масовому чи серійному виробництві.

- Умови роботи: Потрібні оптимальні умови в приміщенні, такі як температура, вологість, запиленість та частота електромагнітних випромінювань.

Лазерне зварювання дозволяє виконувати різні маніпуляції, такі як зварювання, різання та чищення. З її допомогою можна з'єднувати матеріали різних товщин та обробляти нержавіючу сталь та тугоплавкі метали.