Лазерная сварка металлов: технология, виды, плюсы и минусы

Содержание:

  1. Как работает лазерная сварка: особенности технологии
  2. Виды лазерной сварки
  3. Плюсы и минусы технологии
  4. Сфера применения

Лазерная сварка металла – современная технология, позволяющая обеспечить особо точное соединение деталей и получить гладкие ровные швы без деформации. Ее оптимально использовать в случаях, когда свариваемые элементы имеют сложную конфигурацию. Технология может применяться для соединения изделий, изготовленных из различных видов металлов.

Как работает лазерная сварка: особенности технологии

Лазерная сварка металлов выполняется с помощью специального оборудования, которое генерирует монохромные световые потоки. Они контролируются фокусировкой линз и отклонением призм. Нагревая и расплавляя определенную область на изделиях, лазер таким образом обеспечивает их прочное и надежное соединение. Сами аппараты могут быть разных типов: полуавтоматические, автоматические и роботизированные (работающие полностью без участия человека).

Процесс сварки проходит следующим образом:

  • детали, которые необходимо соединить, плотно складываются друг с другом по линии будущего шва;

  • на обрабатываемую область наводится луч лазера;

  • постепенно разогреваясь, металл плавится, и частицы на его поверхности испаряются.

Сечение луча минимально, поэтому частицы расплавленного металла проникают в малейшие неровности и заполняют собой любые дефекты, которые находятся в зоне воздействия лазера.

Виды лазерной сварки

В зависимости от толщины и глубины проплавления лазерная сварка делится на три вида:

  • микросварка – до 100 км;

  • мини-сварка – 0,1–1 мм;

  • макросварка – свыше 1 мм.

С помощью технологии можно создавать два вида соединений: точечное и шовное. Первое выполняется импульсным излучением и применяется, как правило, для тонких металлических деталей, к которым не предъявляются жесткие требования в плане герметичности. Шовное соединение может выполняться при помощи непрерывного или импульсного излучения, оно позволяет формировать глубокие сварные швы с высокой герметичностью.

Плюсы и минусы технологии

За счет многочисленных преимуществ лазерной сварки она стала популярной и широко востребованной во многих отраслях промышленности. Рассмотрим основные из них:

  • с помощью технологии можно сваривать изделия из различных материалов: меди, алюминия, титана, чугуна, стали и других металлов, а также стекла, керамики и т. п.;

  • траектория пятна нагревания является высокоточной и стабильной;

  • сварное соединение получается практически незаметным, поэтому никак не сказывается на эстетичности изделий;

  • околошовная область практически не нагревается, поэтому отсутствует риск деформации свариваемых деталей;

  • лазерная сварка – «чистая» и безопасная технология, при которой отсутствуют продукты сгорания и рентгеновское излучение;

  • обработка проходит без использования специальных присадок, флюсов и электродов;

  • можно сваривать элементы, находящиеся за прозрачными материалами или в труднодоступных местах;

  • готовые швы характеризуются повышенной прочностью и долговечностью;

  • при изготовлении большого количества различных деталей оборудование быстро перенастраивается.

Хотя сварка лазером нержавейки и других металлов популярна во многих сферах, минусы у этой технологии все-таки есть. Из-за высокой стоимости оборудования и существенного расхода электроэнергии себестоимость готовых деталей оказывается достаточно большой. При этом сами аппараты обладают низким КПД – от 1 до 10 %. Эффективность процесса во многом зависит от отражающей способности изделий. Кроме того, лазерное оборудование является высокотехнологичным, поэтому, чтобы избежать поломок и получить качественный результат, работать за ним должны исключительно квалифицированные мастера с достаточным опытом. Недостатков лазерной сварки, касающихся качества готовых изделий, нет.

Сфера применения

Лазерная сварка нашла применение во многих отраслях промышленности – от машиностроительной до атомной и оборонной. С ее помощью производят:

  • различные приборы и высокоточные механизмы;

  • сложные детали из легкосплавных металлов;

  • оборудование для пищевого производства;

  • упаковочную технику;

  • медицинские приборы;

  • радиоэлектронику и электронную технику;

  • объемные буквы для наружной рекламы;

  • корпуса компонентов в микроэлектронике и многое другое.

Если вас интересует лазерная сварка меди, нержавейки, стали и прочих металлов, обращайтесь в наш производственно-внедренческий центр «Лазеры и Технологии». Мы располагаем современным высокотехнологичным оборудованием, которое позволяет надежно соединять детали различных размеров и конфигураций.