Лазерная сварка металлов: что это, технология, виды, плюсы и минусы

В данной статье мы узнаем, что такое лазерная сварка металлов, какие технологии и виды существуют. Посмотрим, какими недостатками и преимуществами обладает данный способ соединения металлических элементов. Расскажем, какое оборудование используется и как влияем на скорость и результаты обработки.

Лазерная сварка металлов что это?

Лазерная сварка металлов – это технология, которая позволяет соединить детали из твердых материалов при помощи локального плавления, что такое аддитивная технология производства и где применяется, мы уже рассказывали. Этот способ применяют для металлов, стекла, пластика, необходим он, если готовое изделие должно иметь сложную конфигурацию. Без лазерной сварки не обходится ни одно крупное промышленное предприятие, которое выпускает высокоточные детали, которым необходимы неразъемные соединения. Данная технология требует использования специального оборудования и высокого профессионализма рабочих.

При помощи луча металлический элемент преобразуется на стыке, ведь он провоцирует сильное нагревание обрабатываемой поверхности, в следствии чего происходит плавление металла. Лазер создает поток с характерной монохромностью. При обработке стоит следить за потоками при фокусировке линз или отклонении рабочих призм. При увеличении волнового резонанса растет мощность впуска. Сварочные аппараты тоже могут быть различных типов.

Самый точный, который не зависит от человеческого фактора – роботизированный, чуть проще оборудование автоматическое и полуавтоматическое, как у некоторых прессов для отходов картона и другого оборудования. Есть моменты, которые необходимо учитывать при проведении сварочных работ – когерентность, монохроматичность и направленность. Все эти параметры отвечают за мощность луча и равномерное плавление. Для соединения элементов необходимо их плотно зафиксировать, на стык направить луч, который начинает разогревать поверхность.

Виды лазерной сварки

Видов лазерной сварки несколько, зависит классификация от используемого оборудования. Для разных металлов могут применять различные лучи. Оборудование может быть газовым и твердотельным. При помощи последнего соединяют части пластмасс, серебра, меди, нержавейки и т.д. Особенность таких лазеров – рубиновый стержень, который находится внутри осветительной камеры. Именно в нее направляется луч, что провоцирует атомные частицы. Образованное световое излучение имеет волны с одинаковой длиной. Энергия проходит через частично прозрачное зеркало.

Газовые лазеры очень мощные, основной рабочий компонент – газовая смесь. С его помощью сваривают детали из алюминия, титана. При этом используется прокачивание газа и передача его из баллонов при помощи насоса. Газовая смесь приводится в действие, когда между электродами проходит ток. Лазерные лучи проходят через зеркала, а при сварке крупных деталей источник питания должен соединяться с электродами. Охлаждает поверхность специальной водяной системой. Особенность газового сварочного оборудования в больших габаритах, поэтому применяют его на крупных предприятиях.

При помощи газового оборудования сваривают стекло, которое потом можно перерабатывать почему важно перерабатывать стекло, мы уже говорили, пластмассу. Используемый газ в этом случае – защитный или плазмоподавляющий. Идеально подходит для этого гелий, он легче, чем аргон, но не рассеивает луч лазера. Специалисты высокого уровня могут комбинировать газовые смеси для увеличения эффективности работы. Самые мощные – газодинамические лазеры, в них используют окись углерода. Но большую популярность набирают гибридные установки.

Плюсы и минусы технологии

У технологии лазерной сварки есть свои плюсы и минусы. Несомненно, положительный момент, что с его помощью можно работать с большим количеством материалов, в том числе магнитными сплавами, стеклом, термопластами и керамикой. Лазерное оборудование отличается высокой точностью, рабочее пятно луча имеет стабильную траекторию. Шов при использовании такой сварки очень тонкий, поэтому не портить внешний вид изделия. Нагревание происходит в заданной точке, что предотвращает нагревание соседней поверхности, что снижает риск деформации.

При использовании лазерной сварки отсутствуют продукты сгорания, да и метод отличается химической чистотой, т.к. нет дополнительных электродов или присадок. При помощи данной технологии легко сваривать элементы в труднодоступных местах, т.к. луч может использоваться на больших расстояниях. Еще положительный момент в том, что сварка может происходить, даже если место стыка находится за прозрачными материалами. Швы. Сделанные при помощи лазера отличаются высоким качеством и прочностью.

Из минусов стоит отметить, что оборудование для лазерной сварки стоит дорого, кто-то пытается сделать подобное оборудование самостоятельно, как и прессы для ПЭТ бутылок, но для этого нужен большой опыт. Еще минус в том, что существуют строгие требования не только к специалистам, которые используют данное оборудование, но даже к помещению, в котором оно находится.