Технология лазерной сварки металлов
Отрасль металлургии постоянно развивается, не так давно для обработки деталей стала использоваться технология лазерной сварки металлов.
Лазерная сварка является инновационным методом обработки металлов. Суть этого метода в том, что в качестве энергетического источника используется луч лазера. Такая технология имеет очень широкую сферу применения, так как обладает множеством преимуществ.
Технология лазерной сварки металлов может быть использована при работе с одинаковыми и разными металлами, активно применяется в электронной технике и радиоэлектронике.
Суть технологического процесса лазерной сварки металла, его преимущества и недостатки
Принцип действия лазерной сварки сводится к тому, что лазерное излучение направляют в фокус, где из него создается пучок, который и попадает на свариваемые детали. Пучок попадает внутрь металла, поглощается им, нагревает металл, вследствие чего происходит плавка и возникает сварочный шов.
Удобство метода состоит в том, что такую сварку производят путем частичного или полного проплавления, в любом положении, под любым углом. Процесс лазерной сварки может производиться периодами или же быть непрерывным.
Процесс лазерной сваркиподойдет как для работы с тонкими листами металла, так и для крупногабаритных деталей. При работе с изделиями малой толщины процесс сварки осуществляется с расфокусировкой лазерного луча.
Современное оборудование, осуществляющее лазерную сварку металлов, способно делать этот процесс очень быстрым – сварка проводится со скоростью около 5 мм/с.
Обязательным условием является использование присадки при сварке; в качестве присадки, как правило, используется проволока большого диаметра, специальный порошок или лента. Присадка необходима, так как она способна увеличивать сечение сварочного шва.
Лазерная сварка металла имеет множество преимуществ:
- Такая технология позволяет сваривать даже высокоточные конструкции. Так как при сварке можно дозировать энергию, метод позволяет обеспечить получение качественных соединений даже при работе с малыми деталями.
- При работе не понадобятся правки.
- Не нужна механическая доработка результата.
- Большая скорость процесса.
- Высокая производительность.
- При использовании мощного оборудования можно получить большую глубину шва при его малой ширине. То есть есть возможность уменьшить зону термического влияния, а также предотвратить деформации металлов.
- Технология довольно экономичная, так как она позволяет использовать оборудование на большом расстоянии от металла.
- Лазерный луч очень прост в управлении – для этого используют зеркала и оптику, что позволяет производить сварку в самых труднодоступных местах.
Тем не менее у данной технологии есть несколько недостатков:
- Стоимость оборудования для лазерной сварки очень велика.
- Низкий КПД лазерного оборудования.
Эти недостатки постепенно сводят к минимуму.
Оборудование для лазерной сварки металла
В комплекте оборудования для лазерной сварки обязательно есть сам лазер, система фокусировки, газовая защита и системы перемещения луча.
В настоящее время используются два вида лазеров – газовые и твердотельные. Газовые лазеры являются более мощными, в качестве активного тела в них используется смесь разных газов. Максимальная мощность таких установок достигает 20 кВт, что делает возможным работу с металлами толщиной до 20 мм и обеспечивает довольно высокую скорость сварки – до 60 м/ч. Самыми мощными являются газодинамические лазеры.
В твердотельных лазерных установках в качестве активного тела используется рубин или стекло с присадкой ионов. Твердотельные установки имеют малую мощность, в связи с этим с их помощью обрабатываются только самые мелкие детали. Мощность таких лазеров – 1-6 кВт.
