Время чтения: 6 минут
Многие мастера, слыша словосочетание «сварочный аппарат», сразу представляют инвертор, полуавтомат или на худой конец трансформатор. Большинство сварщиков привыкли именно к такому сварочному оборудованию и к технологиям вроде ручной дуговой сварки, сварки в среде защитного газа или сварки порошковой проволокой. Однако, в мире существует множество других интересных способов соединения металлов. И среди них особняком стоит лазерная сварка.
Лазерная сварка — это современный и технологичный метод соединения металлов. Чтобы получить швы достойного качества, необходим специальный аппарат для сварки лазером. Одного мастерства сварщика будет недостаточно. В этой статье мы подробно расскажем, что из себя представляет эта технология, и как применять аппарат лазерной сварки в деле.
Общая информация
Лазерный сварочный аппарат назван так, поскольку для соединения металлов используется лазер. Он выступает в роли источника энергии, нагревая и плавя металлическую заготовку. С помощью лазера можно соединять даже разнородные металлы. Сварка лазером часто используется в радиоэлектронике, поскольку позволяет выполнять даже самые мелкие работы.
Существует три разновидности сварки лазером:
- Микросварка лазером (глубина проплавления металла не превышает 100 мкм);
- Минисварка лазером (глубина проплавления находится в пределах 0.1-1 мм);
- Маркосварка лазером (глубина проплавления металла от 1 мм и более).
Приведем более детальное описание технологии, чтобы вы лучше понимали суть лазерных аппаратов. Аппарат генерирует лазерный луч, который направляется в специальную систему фокусировки, где излучение сужается в пучок меньшего диаметра.
После сужения лазерный луч направляется на металлическую заготовку. Там излучение частично проникает внутрь металла, но и частично отражается от него. В месте, где излучение поглотилось, металл начинает нагреваться и плавиться. Если производится работа с очень тонким металлом, то луч наоборот необходимо немного расфокусировать.
Как видите, технология проста и понятна. Но для ее осуществления необходимы технологичные дорогие аппараты. Сварка лазером может быть частичной или сквозной, пространственное положение шва не играет никакой роли. Это значит, что вы можете сформировать соединение в любом пространственном положении и не испытаете при этом трудностей.
Иногда сварка производится в сочетании с присадочными материалами. Это может быть проволока, порошок или специальная лента.
Достоинства и недостатки
У лазерной технологии есть несколько ключевых достоинств, которые позволяют ей быть востребованной. Прежде всего, отметим высокую точность выполнения работ. Как уже говорилось выше, возможна сварка даже самых тонких заготовок. При этом металл не деформируется и не нуждается в дополнительной механической обработке.
Второе достоинство — это высокая скорость работы. Лазерные установки способны варить до 100 метров шва в час. Тогда как классическая ручная дуговая сварка позволяет сварить до 15 метров шва за час, с учетом постоянной смены электродов. И все это при сварке стального листа толщиной до 20 мм.
Также лазерный метод очень экологичный. На многих предприятиях остро стоит вопрос экологии, и в данном случае традиционные методы сварки проигрывают, поскольку в ходе той же РДС сварки образуется много отходов в виде огарков. И их нужно как-то утилизировать.
У лазерных аппаратов всего один недостаток, но он очень существенный. И во многом благодаря ему лазерный метод не завоевал большую популярность.
Лазерная технология проста в теории, но на деле для ее осуществления необходимы высокотехнологичные аппараты. На данный момент оборудование для лазерной сварки стоит очень и очень дорого. Поэтому его применяют только при мелких работах, где важна точность. На крупных производствах предпочитают контактную сварку, полуавтоматическую или ручную дуговую.
Оборудование для сварки
Комплект оборудования состоит из устройства, генерирующего лазерный луч, системы фокусировки излучения, а также системы, перемещающей сам луч и металлическую заготовку. Установка лазерной сварки может быть стационарная и мобильная (переносная).
Со стационарной все понятно, она устанавливается в цеху и неподвижна. А если используется переносная установка, то такой метод принято называть ручным, или ручная лазерная сварка. На самом деле, мобильные установки с трудом можно назвать переносными, поскольку они весят очень много и зачастую не переносятся, а перевозятся на специальных тележках. Также модель аппарата может быть по умолчанию оснащена колесами для транспортировки.
Все оборудование, а именно сами лазеры, делятся на два типа: твердотельные и газовые. Чаще всего используются газовые установки. Они мощнее и проще в применении. Для их применения необходима смесь газов. А твердотельные лазеры нуждаются в стекле с присадкой ионов или в рубине.
Согласитесь, газовую смесь гораздо проще найти и приобрести. Особенно, если учесть, что газовые установки мощнее и способны варить толстый металл. Чего нельзя сказать о твердотельных установках.
Также существуют газодинамические лазеры, но они настолько дорого стоят, что редко встречаются на отечественных заводах. Также они являются самыми мощными, а такие показатели нужны только на специфических производствах.
Особенности применения
Мы будем говорить об особенностях применения именно газовых лазерных установок, поскольку они используются чаще всего.
Как вы могли догадаться, для сварки используется не только луч лазера, но и газ. Он необходим для защиты сварочной ванны от окисления. А металл будет активно окисляться, поскольку сварка производства в обычных атмосферных условиях. В качестве защитного газа чаще всего используют обычный аргон.
Помимо защитного газа дополнительно подается плазмоподавляющий газ. Он необходим, если применяются лазеры высокой мощности. Такие установки могут интенсивно испарять металл. Плазмоподавляющий газ позволяет справиться с этой проблемой. Для этих целей можно использовать гелий.
Естественно, аргон и гелий подаются не по очереди, а в виде газовой смеси. Рекомендуется смешить их в равной степени (50 на 50), чтобы и защитная, и плазмоподавлящая функция выполнялись в равной степени.
Вместо заключения
Лазерная сварка металлов, оборудование которой стоит очень дорого, редко используется. И дело как раз в большой стоимости на лазерные установки. Сама технология современна, экологична и экономична, она могла бы стать передовой. Но на данный момент лазеры используют лишь в очень специфичных ситуациях, когда необходимо сварить мелкие детали, либо произвести высокоточную и при этом высокопроизводительную сварку. Тем не менее, мы рекомендуем вам подробнее ознакомиться с особенностями этой технологии, посмотрев ролик ниже. Желаем удачи в работе!
Как вам статья?
