Що таке устаткування для лазерного зварювання і як його використати

Автор | 19.12.2022

Час читання :6 хвилин

Багато майстрів, чуючи словосполучення “зварювальний апарат”, відразу представляють інвертор, напівавтомат або у найгіршому разі трансформатор. Більшість зварювальників звикли саме до такого зварювального устаткування і до технологій на зразок ручного дугового зварювання, зварювання в середовищі захисного газу або зварювання порошковим дротом. Проте, у світі існує безліч інших цікавих способів з’єднання металів. І серед них осібно стоїть лазерне зварювання.

Лазерне зварювання-це сучасний і технологічний метод з’єднання металів. Щоб отримати шви гідної якості, потрібний спеціальний апарат для зварювання лазером. Однієї майстерності зварювальника буде недостатньо. У цій статті ми детально розповімо, що з себе представляє ця технологія, і як застосовувати апарат лазерною зварювання  у справі.

Загальна інформація

Лазерний зварювальний апарат названий так, оскільки для з’єднання металів використовується лазер. Він виступає в ролі джерела енергії, нагріваючи і плавлячи металеву заготівлю. За допомогою лазера можна сполучати навіть різнорідні метали. Зварювання лазером часто використовується в радіоелектроніці, оскільки дозволяє виконувати навіть найдрібніші роботи.

Існує три різновиди зварювання лазером:

  • Мікрозварювання лазером (глибина проплавлення металу не перевищує100 мкм);
  • Мінізварювання лазером (глибина проплавлення знаходиться в межах0.1-1 мм);
  • Маркосварка лазером (глибина проплавлення металу від1 мм і більше).

Приведемо детальніший опис технології, щоб ви краще розуміли суть лазерних апаратів. Апарат генерує лазерний промінь, який спрямовується в спеціальну систему фокусування, де випромінювання звужується в пучок меншого діаметру.

Після звуження лазерний промінь спрямовується на металеву заготівлю. Там випромінювання частково проникає всередину металу, але і частково відбивається від нього. У місці, де випромінювання поглинулося, метал починає нагріватися і плавитися. Якщо виконується робота з дуже тонким металом, то промінь навпаки необхідно трохи розфокусовувати.

Як бачите, технологія проста і зрозуміла. Але для її здійснення потрібні технологічні дорогі апарати. Зварювання лазером може бути частковою або наскрізною, просторове положення шва не грає ніякої ролі. Це означає, що ви можете сформувати з’єднання у будь-якому просторовому положенні і не випробуєте при цьому труднощів.

Іноді зварювання робиться у поєднанні з присадними матеріалами. Це може бути дріт, порошок або спеціальна стрічка.

Достоїнства і недоліки

У лазерної технології є декілька ключових достоїнств, які дозволяють їй бути затребуваними. Передусім, відмітимо високу точність виконання робіт. Як вже говорилося вище, можливе зварювання навіть найтонших заготівель. При цьому метал не деформується і не потребує додаткової механічної обробки.

Друга гідність-це висока швидкість роботи. Лазерні установки здатні варити до100 метрів шва в годину. Тоді як класичне ручне дугове зварювання дозволяє зварити до15 метрів шва за годину, з урахуванням постійної зміни електродів. І усе це при зварюванні сталевого листа завтовшки до20 мм.

Також лазерний метод дуже екологічний. На багатьох підприємствах гостро стоїть питання екології, і в даному випадку традиційні методи зварювання програють, оскільки в ході тієї ж РДС зварювання утворюється багато відходів у вигляді огарків. І їх треба якось утилізувати.

У лазерних апаратів всього один недолік, але він дуже істотний. І багато в чому завдяки ньому лазерний метод не завоював велику популярність.

Лазерна технологія проста в теорії, але на ділі для її здійснення потрібні високотехнологічні апарати.  На даний момент устаткування для лазерною зварювання коштує дуже і дуже дорого. Тому його застосовують тільки при дрібних роботах, де важлива точність. На великих виробництвах віддають перевагу контактному зварюванню, напівавтоматичному або ручному дуговому.

Устаткування для зварювання

Комплект устаткування складається з пристрою, що генерує лазерний промінь, системи фокусування випромінювання, а також системи, що переміщає сам промінь і металеву заготівлю. Установка лазерною зварюва
ння може бути стаціонарна і мобільна (переносна).

Із стаціонарною усе зрозуміло, вона встановлюється в цеху і нерухома. А якщо використовується переносна установка, то такий метод прийнято називати ручним, або ручне лазерне зварювання. Насправді, мобільні установки насилу можна назвати переносними, оскільки вони важать дуже багато і частенько не переносяться, а перевозяться на спеціальних візках. Також модель апарату може бути за умовчанням оснащена колесами для транспортування.

Усе устаткування, а саме самі лазери, діляться на два типи: твердотілі і газові. Найчастіше використовуються газові установки. Вони потужніше і простіше в застосуванні. Для їх застосування потрібна суміш газів. А твердотілі лазери потребують скла з присадкою іонів або в рубіні.

Погодьтеся, газову суміш набагато простіше знайти і придбати. Особливо, якщо врахувати, що газові установки потужніше і здатні варити товстий метал. Чого не можна сказати про твердотілі установки.

Також існують газодинамічні лазери, але вони настільки дорого коштують, що рідко зустрічаються на вітчизняних заводах. Також вони є найпотужнішими, а такі показники потрібні тільки на специфічних виробництвах.

Особливості застосування

Ми говоритимемо про особливості застосування саме газових лазерних установок, оскільки вони використовуються найчастіше.

Як ви могли здогадатися, для зварювання використовується не лише промінь лазера, але і газ. Він потрібний для захисту зварювальної ванни від окислення. А метал активно окислюватиметься, оскільки зварювання виробництва в звичайних атмосферних умовах. В якості захисного газу найчастіше використовують звичайний аргон.

Окрім захисного газу додатково подається плазмоподавляющий газ. Він потрібний, якщо застосовуються лазери високої потужності. Такі установки можуть інтенсивно випаровувати метал. Плазмоподавляющий газ дозволяє впоратися з цією проблемою. Для цих цілей можна використати гелій.

Природно, аргон і гелій подаються не по черзі, а у вигляді газової суміші. Рекомендується смішити їх в рівній мірі (50 на50), щоб і захисна, і плазмоподавлящая функція виконувалися в рівній мірі.

Висновок

Залишити відповідь