Лазерно заваряване на ръка

Ако имате нужда да произвеждате високо прецизни, постоянни стави на части от метални изделия или структури, чиито форми не трябва да претърпят промени в процеса на заваряване, лазерното заваряване е най-доброто за тази цел. Основните въпроси, които възникват за тези, които планират да използват лазерно заваряване за пръв път на практика, звучат така: "Какво оборудване се използва за лазерно заваряване? Какви настройки трябва да се настроят върху машината за заваряване при заваряване на метали и стомана? Мога ли да произвеждам лазерно заваряване, опасно ли е?

Когато проникването с лазерно заваряване в материала не надвишава 2 мм. В точката, където лазерът е фокусиран, металът се загрява и се образува цилиндричен отвор, който се запълва с йонизиран газ. Това е ефективен абсорбер - улавящ 95% от лазерната енергия. Такава дупка се нарича ключалка и температурата в нея може да достигне 25 000 ° C, което гарантира най-висока степен на ефективност на лазерното заваряване с минимален размер на заваръчния ток. Съответно напреженията на материала и неговата деформация по време на заваряването са минимални. Скоростта на лазерно заваряване е до няколко метра в минута или повече, т.е. е най-бързият вид заваряване.

Типове приложни лазери

Съгласно типа на активната среда, лазерните инсталации са разделени на твърди и газови.

твърд

Активната среда в лазера в твърдо състояние е розов рубинен пръстен (алуминиев оксид с примеси от хромирани йони). Хромовите йони се облъчват чрез нагряване и преминаване в състояние на възбуда, след което се отказваме от съхраняваната енергия. Краищата на пръта са обхванати Rubin отразяващ материал (сребро), образувайки прозрачни и полупрозрачни огледала, които са отразени от йони хром и разпространяват спираловидно около рубин прът, интересни следните йони и образуване процес лавина. Има енергийна експлозия, която се насочва от паралелен лъч през полупрозрачно огледало и се фокусира от лещата в точката на заваряване. Изходната мощност на лазерите от този тип е 107 W, напречното сечение на гредата е 1 cm2.

Недостатъкът на лазера в твърдо състояние при работа в импулсен режим е ниска ефективност - от 0,01 до 1%. По-висок процент на ефективност се постига, когато се работи в непрекъснат режим на лазери с други сортове пръчки.

газ

Нивото на ефективност и мощност на газовите лазери е значително предимство в сравнение с лазерите в твърдо състояние. Проектирането на такива лазери е напълнена с газ тръба, от двете страни, ограничена от полупрозрачни и непрозрачни успоредни огледала. Електроди се въвеждат в епруветката, под въздействието на изпускането, между които се появяват бързи електрони, които възбуждат молекулите на газа. Когато се върнат в стабилно състояние, се формират светлинни кванти, които са фокусирани върху мястото на заваряване. Газовите лазери работят както в импулсен, така и в непрекъснат режим.

Лазерно заваряване на метали

Лазерната заварка на метали с голяма дебелина се прави с дълбоко проникване, т.е. с образуването на комбиниран газов канал, който е фундаментално различен от заваряващите метали с малка дебелина. Параметри, влияещи на дълбочината на проникване:

• радиационна мощност;
• скорост на заваряване;
• характеристиките на системата за фокусиране;
• модален състав;
• дивергенция на лъча;
• разпределение на плътността в напречното сечение на гредата.

Избор на мощност се извършва по следния начин: минимална цифра трябва да осигури проникване кама, а в максималната ставка на дефекти не трябва да се случи по време на заваряване, което означава, че шева трябва да бъде с добро качество. Диаметърът на фокуса на точката на заваряване е 0.5-1.0 мм, в противен случай ефективността на адхезията пада. Високата производителност и необходимите параметри за заваряване осигуряват скорост 25-30 мм / сек.

Лазерно заваряване на стомана

Най-разпространените при производството на заварени конструкции са нисковъглеродните нисковъглеродни нисколегирани стомани, които имат отлична заваряемост. Препоръчителният режим на лазерно заваряване, който осигурява липсата на пукнатини - висока скорост (30-40 мм / сек). Мощност от 3 до 5 kW, фокусно разстояние от 12 до 20 см, проникване на фокус - 1,5 мм.

Лазерното заваряване изисква предварителна подготовка на ръбовете на стоманените конструкции - почистване от мащаба, ръжда и отстраняване на влагата. Сглобката за заваряване се извършва с възможно най-голяма точност на монтажни части и части от конструкцията. Като защитен газ се използва хелий или смес от него и аргон.

Ръчно лазерно заваряване

Напоследък са разработени компактни заваръчни системи, работещи в режим на ръчно заваряване, с програмируеми настройки. При използването на такова оборудване е възможно да се произведат:

• точково заваряване "задник";
• лазерно покритие и ремонт на матрици;
• обработка на части и компоненти на медицинско оборудване;
• ремонт на бижута;
• повърхностно втвърдяване на материали;
• заваряване в микроелектроника.

Предимства на лазерното заваряване

Сред цялото разнообразие от технологии за заваряване, лазерът отличава следните характеристики:

• висока производителност и бързина на процеса;
• зона на топлинно въздействие, ограничена от малък диаметър на лазерното фокусиране;
• лесен контрол на инсталациите и тяхната бърза репрограмируемост;
• екологична съвместимост;
• висококачествена, надеждна и ултра прецизна връзка на металите;
• възможността за сцепление в труднодостъпни места.

Видеото показва лазерно заваряване, извършено на различни съоръжения - напълно автоматизирана немска сложна и ръчно програмируема система.