У міжнародній номенклатурі лазерне зварювання позначається наступної абревіатурою: LWB - зварювання за допомогою лазерного променя.
Технічна особливість лазерного зварювання
- спрямованість вузького лазерного променя дозволяє зосередити всю теплову енергію, яка необхідна для утворення зварювальної ванни, в місці малої площі до десятих часток міліметра.
Це дозволяє виробляти з'єднання дуже тонким швом;
- лазер має більш ефективну здатність до фокусування оптичними лінзами, так як лазерний потік монохроматічен, має одну інтерференційну фракцію і однакову довжину хвилі, в той час, як світловий потік має кілька фракцій з різними довжинами хвиль;
- когерентність потоку означає здатність лазерного променя до резонансу, який збільшує потужність потоку.
Для цього в зварювальних апаратах лазерного зварювання використовуються резонатори коливань магнітних полів, які так само дозволяють посилювати і зменшувати потік по площі.
По виду зварювальні лазери розрізняють на твердотільні і лазери з газової прокачуванням:
- Твердотільні лазери. Лазер являє собою трубку, яка всередині покрита дзеркальною поверхнею - дзеркалом наїдків.
У центрі трубки знаходиться циліндричний трубчастий рубін, який і є заломлюючої лінзою для освіти лазерного променя.
На зовнішній контр подаються струми збудження, які подаються так само і на лампу збудження, яка створює короткочасний високочастотні світлові імпульси, ці імпульси акумулюються рубіновим трубкою.
Після цього всередині рубіна виникає іонізований лазерний пучок. Далі лазерний промінь виганяється спрямованим магнітним полем.
Відмінна риса таких лазерів - мала потужність лазерного променя, тому область застосування даної зварювання - робота з малогабаритними і легкоплавкими деталями.
Такі лазери знайшли активне застосування в мікроелектронної промисловості: виробництво мікросхем, мікро розподільників, діодів і тиристорів;
- Газові лазери мають набагато більшою потужністю. Їх відмінною рисою від твердотільних лазерів є той факт, що порожнину відбивної трубки заповнена сумішшю іонізуючого газу, як правило, СО2 + N2 + Чи не.
Читайте також: Як підібрати зварювальний дріт
Схема роботи такого лазера не відрізняється складністю: в трубці розташовані два електроди, які і є збудниками для освіти спрямованого лазерного заряду в газі.
Лазерний промінь прямує магнітними полями високої потужності.
Такі зварювальні апарати оснащуються водяною системою охолодження, так як робоча порожнину з азом розігрівається від імпульсного впливу електродів.
Газодинамічні лазери по своєю структурою схожі на звичайні газові лазери, але в даному випадку газ в номінальній температурі 10000 градусів за Цельсієм подається через сопло Лаваля, де він іонізується і перетворюється в лазерний потік іонів газу.
Технологія зварювання лазером
Для виконання робіт не потрібно вакуум, підійдуть і звичайні атмосферні умови.
Зазвичай захист зварювальної ванни виробляють аргоном, але є один нюанс: під час взаємодії металів і лазера відбувається розплав металу і його випаровування.
Щоб цього уникнути в робочу зону примусово подається гелій - газ, який гасить можливі плазмоутворення і випаровування металу.
Лазерний промінь кілька поглиблюється в стикувати кромки, створюючи з них припій.
За допомогою такої технології можна домогтися "кинджальним" тонкощі і рівності шва, до того ж весь процес лазерного зварювання повністю автоматизований.
Завжди хотіли знати як правильно поєднувати поліпропіленові труби за допомогою зварювального апарату для зварювання поліпропілену? Тут описані всі нюанси.
Читайте також: Як вести журнал зварювальних робіт
Переваги та недоліки зварювання лазером
До самим явних переваг відносяться:
- можливість дозувати подається енергію в дуже великому діапазоні.
Це дозволяє створювати високоякісні зварні з'єднання будь-яких поверхонь;
- за допомогою газових лазерів можна отримати велику глибину оплавлення, при цьому термічне пошкодження не розходиться в широчінь, що дуже важливо при виробництві радіотехнічних деталей малого розміру;
- управління лазерним потоком за допомогою системи дзеркал і відбивачів дозволяє досягти важкодоступних місць і ділянок.
Наприклад, всі підводні комунікації варяться лазерним променем з постаменту, який може бути поміщений всередину трубопроводу і управлятися по радіопередавачу;
- лазерна технологія є новою і має малу ККД, високою вартістю на виробництво і експлуатацію устаткування;
- навчання зварника лазерної зварюванні і прийомам навчання з агрегатом вимагає тривалих термінів і знань.
Незважаючи на ці недоліки, прогрес не стоїть на місці, лазерне зварювання - технологія майбутнього.
Хочете дізнатися більш детально як виконати якісно зварювання, як кольорового, так і чорного металів? Подробиці в цій статті.