Лазерно заваряване: технологии, видове, предимства и приложения
Има няколко вида заваръчни техники и приложения, включително MIG, TIG, заваряване с електрод и заваряване с флюсова сърцевина. Имаме много ресурси и статии, които обсъждат тези процеси на заваряване. Днес ще ви представим процеса на лазерно заваряване, неговия принцип на работа, видове, предимства и приложения.
Какво е лазерно заваряване
Лазерното заваряване (светлина, усилена чрез стимулирано излъчване на радиация) е процес на заваряване чрез стопяване, който използва фокусиран лазерен лъч за свързване на метали или термопласти. Това е най-усъвършенстваният тип заваряване, използван в различни индустрии, от аерокосмическо и медицинско оборудване до изработка на фини бижута и много други.
Какъв е принципът на технологията за лазерно заваряване?
В процеса на лазерно заваряване силно концентриран лъч светлина се фокусира върху кухините между материалите, които трябва да бъдат съединени. Мощен лазерен лъч разтопява и слепва материалите по шевовете им в заваръчен шев. С такъв силно концентриран източник на топлина, лазерното заваряване на тънки материали може да бъде завършено при високи скорости. При по-дебели материали лазерното заваряване може да доведе до дълбоки и тесни заварки.
Има два вида лазерно заваряване:
Термично заваряване
При термично заваряване лазерният лъч нагрява повърхността на материала над точката на топене на материала. Този процес се използва за производство на заварки, които не изискват висока якост на заварката. Този тип заваряване може да се извърши с помощта на лазери с ниска мощност под 500 W. Топлопроводимото заваряване създава гладки и красиви заварки.
Заваряване на ключалка
При заваряване чрез ключалка лазерният лъч нагрява повърхността на материала до точката на изпаряване и прониква дълбоко в материала. Това създава ключалка, съдържаща плазма. Температурата се повишава до над 10,000K. Този тип заваряване може да се извърши с лазери с висока мощност над 105 W/mm2.
Предимства на лазерното заваряване
Лазерното заваряване е универсално и може да се комбинира с дъгово заваряване, за да се образува хибридно лазерно дъгово заваряване. Полученият заваръчен шев съчетава предимствата на лазерното заваряване и електродъговото заваряване. Заваръчните шевове също така имат заварки с дълбоко проникване, увеличаващи толерансите за заваряване. Нежеланите ефекти като вътрешни пори и напукване също са намалени.
В сравнение с традиционните процеси на заваряване, заваряването с лазерен лъч има следните предимства:
По-малко калории
Силно концентрираният лазерен лъч се фокусира върху по-малка площ, което води до по-малка зона на топлинно въздействие (HAZ). В сравнение с конвенционалното заваряване операциите по лазерно заваряване изискват ниска температура.
По-кратки времена за заваряване
Въпреки че първоначалната инвестиция е по-висока, процесът се оказа по-рентабилен от традиционното заваряване. Това е така, защото лазерното заваряване предлага по-високи скорости на обработка, което подобрява производителността и времето за изпълнение.
Намалете риска от термична деформация
Тъй като процесът включва ниско влагане на топлина, термичният стрес е по-малък. Фокусираният лъч стопява само малка част от метала, минимизирайки предизвиканото от топлина напрежение и деформация в детайла.
Висока прецизност
Лазерният лъч може да се контролира и фокусира върху малка площ. Това ще подобри точността на заваряване на компонентите. Персонализиращият размер на спойката го прави идеален за деликатни или тънки метали.
Приложения за лазерно заваряване
Лазерното заваряване има предимствата на висока прецизност, кратко време за обработка, широки допустими отклонения на материала и постоянно качество на заваряване, което го прави подходящо за широк спектър от приложения.
Някои области, в които може да се прилага лазерно заваряване, включват:
автомобилната индустрия
Лазерното заваряване предлага работа без инструменти, без необходимост от смяна на заваръчните глави, което го прави идеален за автомобилната индустрия.
стоманена конструкция
Лазерната технология се използва в производството на стоманени конструкции, защото повишава производителността и ускорява производствените цикли. Лазерното заваряване дава възможност за обработка на дебели метални листове при високи скорости с високи допуски.
корабостроителна индустрия
В корабостроителната индустрия лазерното заваряване може да се използва за производство на контролни и задвижващи винтове и кормила с висока прецизност и изисквани допуски. Това ще намали разхода на гориво на кораба и ще увеличи скоростта на кораба.
изработка на инструменти
Високата прецизност на лазерните системи за заваряване ги прави подходящи за производство на инструменти. Тази технология предоставя решения за производство на високопрецизни инструменти за формоване, щамповане и леене.
Технологията за лазерно заваряване използва лазерен лъч като силно концентриран източник на топлина за свързване на материали. Приложеният лазерен лъч загрява и разтопява ръбовете на материала, образувайки заваръчен шев. Лазерното заваряване има предимствата на висока прецизност, бърза скорост на заваряване, кратко време за обработка, широк толеранс на материала и постоянно качество на заваряване. Подходящ е за широк спектър от приложения и често се използва за високопрецизно заваряване.
