Введение
Уже десятки лет крупные автомобильные предприятия используют лазерную сварку. Изначально она поставлялась в комплекте с роботами на те производства, которые делают огромные объемы сварки. Например, заводы Volkswagen, Ford, Mercedes и многие другие.
Но с развитием технологий удалось создать надежные и доступные ручные аппараты. Стоимость аппарата производства Wattsan начинается от 700 000 рублей. Такое вложение начинает окупать себя сразу же: повышая скорость работ и улучшая качество.
Для еще большего повышения производительности существуют лазерные аппараты 3 в 1. Они могут выполнять резку, сварку и очистку металлических поверхностей. Это универсальное решение, не только поможет сэкономить место в мастерской, но значительно повысит объем выполняемых работ.
В статье расскажем подробнее про лазерную сварку 3в1, рассмотрим из чего состоит, опишем особенности, возможности и преимущества.
Из чего состоит лазерная сварка 3в1?
Лазерный луч — это эффективный способ воздействия на металлические поверхности. В зависимости от интенсивности излучения, или проще говоря от мощности, удаляется верхний слой металла и убирается с него лишнее (очистка), прожигается лист (резка) или расплавляются две прилегающие поверхности (сварка). Именно эти три функции сочетаются в современных лазерных аппаратах 3в1.
В комплектацию лазерного аппарата для сварки, резки и чистки входят следующие компоненты:
- Лазерный излучатель.
- Механизм подачи проволоки.
- Сварочный пистолет с насадками 3в1.
- Система охлаждения.
- Панель управления.
Далее разберем основные элементы: для чего нужны и как работают.
Источник лазера в лазерной сварке
Для генерации излучения в лазерной сварке используется иттербиевый волоконный лазерный излучатель. Он генерирует мощный лазерный пучок, который фокусируется с помощью оптических линз.
Управляя интенсивностью лазера, направляя и задавая площадь воздействия можно регулировать работу лазерного аппарата под нужное действие:
- Сварка — точечное воздействие на кромки свариваемых деталей.
- Резка — лазер используется для плавления металла, а сжатый газ оказывает физическое воздействие, за счет чего поверхность разрезается.
- Очистка — формируется световой поток, нагревающий поверхность, с которой испаряются или отлетают лишние элементы: ржавчина, краска, пыль, грязь, смазка, оксидная пленка и т. п.
Сварочная голова (пистолет)
Сварочный пистолет представляет собой лазерную головку, которая подает сфокусированный лазерный луч высокой мощности к месту обработки. Выполнен он в виде эргономичной рукоятки. Удобно лежит в руке, элементы управления находятся в доступе. Для настройки режимов используется система управления.
Лазерный пистолет Au3tech для сварочных аппаратов Wattsan, в отличии от многих других, весит 1 кг. Это позволяет эффективно работать и не уставать при обработке большого количества деталей.
Связь между пистолетом и генератором обеспечивается оптоволоконным кабелем. Длина кабеля на выбор до 20 метров, однако не рекомендуем брать более 10 метров из-за потери мощности. Рукав имеет удобную конструкцию и надежно защищен от внешних воздействий. Поэтому им можно пользоваться в любых условиях: при работе на улице, в труднодоступных местах и т.д.
Также, к пистолету можно присоединить податчик проволоки. При этом, конструкция не становится неудобной. Эргономичность сохраняется.
Базовой опцией пистолета является сварка. Для этого в комплекте имеются сопла для выполнения сварки внутренних и торцевых швов.
Для смены режима работы в пистолете необходимо заменить сопло, а для чистки ещё и линзу.
Панель управления лазерной сварки
За правильную работу сварочного аппарата отвечает контроллер. В него прописана программа, которая отвечает за работоспособность всех систем, управление генератором, выполняет защитные функции. Для настройки сварочного оборудования предназначается панель управления. Она состоит из:
- Сенсорного экрана. На нем имеется человеко-машинный интерфейс, с помощью которого можно менять настройки.
- Аварийная стоповая кнопка. При возникновении несчастной или аварийной ситуации, нажимая ее, полностью выключается аппарат. Оборудование остается отключенным до момента отжатия кнопки.
- Стартовый ключ. Является элементом безопасности и контроля доступа. Только вставив и повернув ключ, можно начать работу.
Сенсорная панель управления позволяет создавать архив настроек. С его помощью можно быстро выбирать конфигурация для работы с конкретным металлом. Для оперативной подстройки режима сварки можно использовать беспроводной модуль, расположенный на пистолете.
Система охлаждения лазерной сварки
При работе лазерная сварка выделяет много тепла. Поэтому для обеспечения бесперебойного функционирования важным элементом является эффективная система охлаждения.
В лазерных аппаратах 3в1 от Wattsan установлена современная система водяного охлаждения с чиллером S&A.
Чиллер S&A представляет собой высокоточную систему охлаждения, которая эффективно отводит тепло от рабочих узлов оборудования. Тем самым, обеспечивается бесперебойная работы и снижается количество отказов элементов.
Водяная система охлаждения абсолютно безопасна. Патрубки выполнены надежно, вероятность утечки минимальна. На случай аварийной протечки имеются датчики, которые фиксируют это. Поэтому любая ненормальная работа узла охлаждения не останется без внимания оператора.
Как менять модули: сварка, очистка, резка
Смена режимов работы на лазерном сварочном аппарате 3в1 не представляет особой сложности. В зависимости от нужного режима требуется заменить сопло, установить другую фокусирующую линзу и присоединить устройство подачи проволоки.
Для сварки требуется установить на пистолет сварочное сопло. Если сварка будет выполнятся с помощью проволоки, тогда необходимо установить механизм подачи. Для выполнения операций нужен только шестигранник.
Если требуется выполнить очистку металлической поверхности, то заменяем сопло на сканер очистки. Для его крепления используются болты под шестигранник. Переустановка сопла проста и не занимает больше 2 минут.
Для резки, также существует специализированное сопло. Оно длинное и заканчивается конусной частью с небольшим отверстием. Дополнительно необходимо поменять настройки сварочного аппарата. Если только начинаете пользоваться оборудованием, тогда можно воспользоваться предустановленными настройками. Опытные сварщики могут подобрать оптимальные настройки под каждый металл самостоятельно. Если работать с определенным видом металла приходится часто, тогда конфигурация записывается в программу управления.
Способы применения
Лазерная сварка
Сварочные работы с помощью лазерной ручной установки можно выполнять в защитной среде или без нее. Для защиты сварочной ванны от окружающих газов и кислорода, нужен будет баллон с аргоном или углекислым газом.
Сам процесс лазерной сварки может быть выполнен в двух режимах:
- Непрерывный. Генератор обеспечивает подачу стабильного излучения, за счет чего шовное соединение получается сплошным, ровным и аккуратным. Режим подойдет для заготовок средней и большой толщины.
Точечный (импульсный). Генератор формирует кратковременный лазерный заряд, при этом нагревание поверхностей ограничено. Такой способ следует применять для сварки тонких заготовок. При работе с которыми имеется вероятность прожига или деформации.
Кроме подачи газа, на лазерном ручном аппарате предусмотрен отдельный механизм для подачи проволоки. Поэтому если требуется усилить шов или легировать дополнительными присадками, то сварка выполняется с применением проволоки.
Сварные работы лазерным ручным аппаратом имеют следующие преимущества:
- Соединение получается прочным, крепким и долговечным.
- Можно варить детали разных габаритов: от маленьких до крупных.
- Шов выглядит равномерно, аккуратно и эстетично.
- Получившиеся соединение не нужно подвергать дополнительной обработке.
- В управлении и настройки оборудования разберется новичок.
Лазерная очистка
С помощью лазерного сварочного аппарата 3в1 выполняется очистка металлических поверхностей. Применяется это для:
- Обезжиривания металлов.
- Удаления ржавчины, загрязнений.
- Очистка сварных швов.
- Удаление краски.
- Реставрации деталей и т.п.
Лазер нагревает поверхность, но не плавит. При этом окисленный слой (ржавчина) испаряется, некоторые частицы отлетают от поверхности. После обработки металлическая поверхность приобретает стальной оттенок, выглядит привлекательно.
Лазерная очистка металлов намного лучше любой механической обработки и химических способов. Обусловлено это следующими причинами:
- Работа не требует физических усилий - навел лазерную головку и нажал на курок.
- Скорость очистки в 4 раза быстрее, чем механическим способом.
- Результат видно наглядно.
- Поверхность не деформируется и не повреждается лазером.
- Низкий уровень шума.
- Частицы и грязь сгорают и не наносит вреда сварщику.
Лазерная резка
Лазерное излучение идеально справляется с резкой металла, если правильно его настроить и направить. Для этих целей на пистолет надевается соответствующая насадка (сопло). При этом необходимо использовать сжатый газ. Именно под его воздействие расходятся (разрезаются) нагретые стороны.
Лазер, за счет точной фокусировки, подвергается нагреву узкую область. Поэтому вероятность остаточной деформации, при резке, минимальна.
Если требуется нарезать тонкий листовой металл, то лучше лазерной сварки способа не найти, потому что:
- Идет бесконтактное воздействие на поверхность.
- Деформация рядом с местом резки отсутствует.
- Металл не перегревается, после обработки быстро остывает.
- Весь процесс автоматизирован: луч равномерно воздействует, требуется только ровно вести пистолет.
Преимущества лазерных аппаратов 3в1
С достоинствами каждого режима работы разобрались. Теперь стоит сказать про эксплуатационные преимущества лазерной сварки 3в1:
- Экономия пространства в мастерской. Одна установка выполняет три базовые операции.
- Один аппарат позволяет получать все виды швов. Для этого необходимо установить соответствующее сопло.
- Экономичность процесса. Сварка лазером не требует большого количества расходников, после нее не остаются отходы.
- Высокие качественные характеристики. Сварка, резка, чистка лазером выполняется намного лучше и чище, чем любым другим способом.
- Полная безопасность процесса. Защитные функции и самодиагностика уберегут оператора от возможных аварийных ситуаций.
- Управление, настройку и сварку легко освоить. Справится даже начинающий сварщик.
Отдельно стоит отметить особенности оборудования от компании Wattsan. Линейка лазерных сварочных аппаратов бренда обладает высокой надежность и необходимым функционалом. Кроме этого, к достоинствам относится:
- Наличие длинного оптоволокна. Опционально до 20 метров. Это дает возможность удобно выполнять сварку труднодоступных узлов.
- Быстрая замена головок пистолета. Переключение между сваркой, резкой или чисткой не займет больше 2 минут.
- Наличие беспроводного модуля управления на пистоле. Можно оперативно подстроить режим работы, не подходя к сварочному блоку.
- Полная комплектность. Необходимые для работы комплектующие и насадки идут в комплекте со сварочным аппаратом Wattsan.
Вывод
Лазерная сварка 3в1 - это выгодное приобретение для бизнеса. Если требуется выполнять качественную и быструю обработку металлов, то ручной лазерный аппарат будет лучшим решением. С ним, вы получаете производственный участок, где деталь можно очистить, отрезать и приварить.
Однако технологии развиваются и появляются ещё более усовершенствованные аппараты, подробнее в статье Лазерная сварка 3в1 в прошлом: НОВИНКА 4в1 и 5в1!