Что такое лазерная сварка и как она работает?

Существует несколько типов, методов и применений сварки, включая полуавтоматическую сварку в защитных газах (MIG/MAG), аргонодуговую сварку неплавящимся электродом TIG, ручную дуговую сварку (MMA). У нас есть несколько статей, обсуждающих эти процессы сварки. Сегодня мы пройдемся по процессу лазерной сварки, как работает техника, виды лазерной сварки, ее преимущества и применение.

Что такое лазерная сварка?

  Лазерная (усиление света посредством вынужденного излучения) сварка- это процесс сварки, когда металлы соединяются с помощью сфокусированного лазерного луча. Это самый продвинутый тип сварки и находит применение в различных отраслях, от аэрокосмического и медицинского до изготовления ювелирных изделий.

Как работает технология лазерной сварки?

В процессе лазерной сварки высококонцентрированный луч света фокусируется на стыке между соединяемыми материалами. Мощный лазерный луч плавит материалы по швам и сливается в соединение. При использовании такого высококонцентрированного источника тепла, лазерная сварка тонких материалов может быть выполнена на очень высоких скоростях. В более толстых материалах лазерная сварка может производить глубокие и узкие сварные швы.

Существует два типа лазерной сварки:

1. Сварка плавлением

При сварке плавлением лазерный луч нагревает поверхность материала выше точки плавления материала. Этот тип сварки применяется для малых толщин и выполняется с помощью лазера низкой мощности около 500 Вт . Сварка плавлением производит гладкие и эстетические швы.

2. Keyhole сварка

При keyhole сварке лазерный луч нагревает поверхность материала до точки испарения, проникая глубоко в металл. Это создает кратер с плазменным состоянием. Температура поднимается выше 10 000 тыс. градусов Цельсия - этот тип сварки выполняется с помощью мощного лазера мощностью более 1 кВт.

Преимущества лазерной сварки

Лазерная сварка универсальна и может использоваться в сочетании с дуговой сваркой для создания гибридной лазерной-дуговой сварки. В результате гибридной сварки полученный сварной шов обладает преимуществами как лазерной сварки, так и дуговой сварки. Такой шов также имеет соединения с глубоким проплавлением и более низкие требования к подгонке свариваемых деталей (ниже требования к величине зазора между свариваемыми деталями при гибридной сварке). Нежелательные дефекты, такие как поры и трещины, также уменьшаются при лазерной сварке.

По сравнению с традиционными методами сварки лазерная лучевая сварка предлагает следующие преимущества:

Меньше зона термического влияния

Высококонцентрированный лазерный луч фокусируется на небольшой площади, что делает зону термического влияния (HAZ – Heat Affected Zone) меньше. Таким образом, при лазерной сварке ниже тепловлежение по сравнению с традиционной сваркой.

Высокая скорость сварки

Хотя первоначальные инвестиции в оборудование высоки, этот процесс более экономичный, чем традиционная сварка. Это связано с тем, что лазерная сварка имеет более высокую скорость сварки, что приводит к более высокой производительности.

Снижает риск тепловых деформаций

Существует меньшее тепловое напряжение, потому что процесс предполагает низкое тепловложение. Сфокусированный луч плавит только небольшую площадь металла, тем самым сводя к минимуму внутреннее напряжение и деформацию заготовки, вызванные теплом.

Высокая точность

Лазерный луч можно управлять и фокусироваться на небольшой площади. Это позволяет сваривать компоненты с высокой точностью. Его индивидуальный размер пятна делает лазерную сварку наиболее подходящей для деликатных или тонких металлов.

Области применения для лазерной сварки

Благодаря высокой точности, более высокой скорости сварки, широкому кругу свариваемых материалов и стабильному качеству лазерная сварка имеет множество применений. Некоторые из областей, где можно применять лазерную сварку, включают в себя:

Автомобильная промышленность

Лазерная сварка обеспечивает высокую скорость сварки наряду с эстетическим и малозаметным сварным швом, что очень подходит для автомобильной промышленности.

Стальная конструкция

Благодаря высокой производительности лазерная технология находит применение в сталелитейной промышленности. Лазерная сварка позволяет обрабатывать толстые листы металлов на высокой скорости.

Судостроение

В судостроении управляющие и приводные винты, а также рули изготавливаются с высокой точностью и жестким допуском с использованием лазерной сварки. Результатом является более низкий расход топлива и более высокая скорость для судов.

Инструментальное производство

Высокая точность делает лазерную систему сварки, подходящей для изготовления инструмента. Технология обеспечивает решение для производства точных инструментов для прессов, штамповки и литья.

Технология лазерной сварки использует лазерный луч в качестве высококонцентрированного источника тепла для соединения материалов. Применимый лазерный луч нагревает и плавит края, образуя соединение. Благодаря высокой точности, высокой скорости сварки, более быстрому времени обработки, широкому допуску свариваемых материалов и стабильному качеству, лазерная сварка имеет широкий спектр применений и часто используется для высокоточных сварных швов.

Возврат к списку