Лазерная сварка представляет собой быстрый и простой метод соединения металлов, имеющий ряд преимуществ по сравнению с традиционными методами сварки. Ниже мы поговорим о них поподробнее, а также рассмотрим некоторые популярные материалы, совместимые с лазерной сваркой, и их особенности.
Основные преимущества метода лазерной сварки
Лазерная сварка является методом сварки через термическое воздействие, то есть создание шва происходит через нагревание места стыка соединяемых вместе объектов до температуры плавления благодаря воздействию сфокусированного лазерного излучения. При сравнении с обычными методами сварки (TIG, MIG/MAG и MMA сварка), у лазерной сварки можно выделить следующие плюсы:
- С помощью лазерного аппарата гораздо легче получить чистый и ровный шов, который не потребует дополнительной обработки, что поможет сэкономить время при производстве.
- Бесконтактность лазерной сварки является значительным преимуществом, сильно упрощающим затруднительный процесс соединения металлических поверхностей. Сама сварка происходит с помощью лазерного пистолета, направляемого оператором направляемого оператором станка на место стыка двух заготовок – всё что нужно, это ровно провести лазерное излучение по пути будущего шва. Благодаря этому, для использования лазерной сварки на производстве не придётся искать высокооплачиваемого специалиста, ведь после недолгого процесса ознакомления с данным устройством может управиться почти каждый. Главное не забывать про технику безопасности и другие меры предосторожности. При использовании данного оборудования специальные очки для защиты глаз от отражения лазерного излучения и рабочая одежда обязательны!
- Воздействие лазерного сварочного аппарата не приводит к сильным деформациям и является максимально локализованным и щадящим по отношению к общей структуре материала, благодаря чему этот метод сварки может применяться для сварки даже тонких металлических поверхностей без лишних проблем. Этот эффект достигается с помощью точного подбора параметров лазерного излучения через встроенные настройки.
Сфера потенциальных применений лазерной сварки довольно широка – это оборудование используется при производстве всевозможных деталей и электрических компонентов, заборов, мангалов сувениров, ювелирных изделий и т.д.
Что можно сваривать лазером?
Аппарат для лазерной сварки может применяться для соединения всевозможных материалов, таких как:
- Нержавейка. Лазерная сварка отлично подходит для соединения заготовок из нержавеющей стали. В результате получаются ровные швы достойного качества, соответствующего высоким требованиям автомобильной и медицинской сфер промышленности.
- Углеродистая сталь. Этот материал, известный своей высокой прочностью, также хорошо поддаётся сварке с помощью лазера. Сфокусированное воздействие лазерной сварки позволяет получить чистый шов без какой-либо деформации. Но для снижения риска появления трещин из-за остаточного напряжения на соединении углеродистых и легированных сталей, также можно проводить предварительный подогрев и послесварочную термическая обработка.
- Медь и алюминий. Большая теплопроводностью и отражательной способностью часто приводит к проблемам при попытках их обработки с помощью CO2 лазеров. Но эта проблема не касается лазерных сварочных аппаратов, так как в них используется оптоволоконный лазерный источник. При правильном подборе параметров излучения вполне возможно получить шов высокого качества даже при сварке этих «проблемных» материалов. По сравнению с другими материалами, медь и алюминий более требовательны к мощности излучателя, например для сварки 1 мм меди потребуется 1,5 кВт мощности. Для обеспечения повышенного уровня качества соединения при сварке данных материалов необходимо убедиться в отсутствии зазоров на стыке соединяемых поверхностей. Также можно использовать присадочную проволоку, предварительный подогрев, а также предварительную обработку поверхности с целью снижения её отражающей способности.
- Низколегированная высокопрочная сталь. Требования к параметрам обработки, а также уровень качества и надежность шва будут отличаться в зависимости от вида стали. Но в большинстве случаев при лазерной сварке подобных материалов получается красивый и устойчивый шов, особенно при грамотном подборе настроек.
- Сплавы магния. Низкий уровень теплопроводности магниевых сплавов, а также их предрасположенность к окислению создаёт риск образования оксидной пленки с высокой плотностью и температурой плавления. Чтобы избежать проблем при соединении подобных материалов можно предварительно зачистить или протравить кромки заготовок.
- Пластики. Соединение пластиковых материалов вполне возможно с помощью лазерной сварки, но далеко не для всех материалов. В качестве примеров пластмасс, свариваемых с помощью лазера, можно привести: ацетали, АБС-пластик, полиамиды, полистирол поликарбонат, полиметилметакрилат, полиэтилентерефталат и полибутилентерефталат. При сварке прозрачных пластиков луч попросту проходит насквозь, поэтому для соединения данных материалов на их поверхность необходимо предварительно нанести светопоглощающий слой. В результате сварки пластиков с большим содержанием стекловолокна (от 40% и более) получаются хрупкие швы. При сварке полипропилена, полифениленсульфида и жидкокристаллических полимеров лазерное излучение поглощается довольно плохо.
Перед сваркой пластиковых материалов рекомендуется заранее поискать дополнительную информацию на эту тему, ведь некоторые пластики могут выделять токсичные испарения при нагревании, и их сварка опасна, как и для самого оборудования, так и для здоровья оператора станка.
Что за защитные газы и для чего они нужны?
В процессах лазерной обработки металлов нередко используются вспомогательные газы, такие как: аргон, азот, углекислый газ и гелий. Это делается по различным причинам в зависимости от соединяемого металла. В основном они используются для повышения качества шва и эффективности обработки, а также с целью предотвращения окисления металла. Например, углекислый газ применяется для получения надежных и качественных швов при сварке низкоуглеродистых сталей, а аргон и гелий защищают сталь от окисления в процессе обработки.
