Лазерный сварочный станок: Почему технология лазерной сварки лучше?

Существующие виды сварки подразделяются действующими нормативами на три класса. Лазерная относится к первому (термическому), так как обеспечивает сварку плавлением за счёт разогрева рабочей зоны энергией сфокусированного лазерного луча.

Общая информация о процессе

Рассматриваемая технология, процесс универсальный. Упомянутым способом можно сваривать широкий спектр материалов:

• стали:
  • нержавеющих марок;
  • высокопрочные;
  • низколегированные;
  • углеродистые;
• пластики;
• сплавы титана и алюминия;
• иные разнородные материалы.

Штатные режимы сварки предусматривают проведение процесса в газовой защитной среде. Для этих целей применяют:

• He – гелий;
• Ar – аргон;
• N2 – азот (применяется значительно реже);
• Возможно использование смеси иных газов.

Базовым отличием лазерной сварки от классических технологий является качество выполняемого соединения.

Лазерная сварка легко адаптируется под любые производственные линии, допускает полную автоматизацию рабочих режимов.

Ещё одним важным преимуществом является возможность сваривания элементов за один проход, без необходимости разделки кромок.

Получаемый шов имеет значительную плотность. При этом дефекты, присущие иным технологиям сварки (пример, пористость, которой, чаще всего, подвержен алюминий и сплавы на его основе), полностью отсутствуют.

Образование пор в теле шва снижает толщину его фактического сечения. Это непосредственно отражается, в худшую сторону, на прочности и эластичности готовой продукции.

СРАВНИТЕ! Действующими нормативами допускается равномерное распределение пористости (при использовании дуговой сварки) ≤20%. Аналогичные показатели лазерной сварки не превышают 0,8%.

Возникновение пор не может наблюдаться в принципе, в связи с разницей физических принципов, лежащих в основе сварочных процессов (лазерная сварка не требует использования электродов, формирования дуги, имеет ряд иных существенных отличий).

Существующая классификация типов сварки лазером

Существует несколько параметров по которым она производится.

По глубине проплавления выделяют:

• макросварку (материал по линии шва расплавляется на глубину >1мм);
• минисварку – (0,1 – 1,0) мм;
• микросварку – проплавляется на глубину до 0,1 мм.

По величине поверхности контакта свариваемых элементов:

• шовное сваривание – наиболее востребованная технология при работе с трубами и нержавеющими материалами.

Формируемый шов обладает, при высокой надёжности, миниатюрными размерами, выглядит весьма аккуратно.

• Точечное – востребовано при обработке мелких деталей (≤100 мкм).

В первую очередь, при производстве электронной аппаратуры.

По способу выполнения лазерная сварка подразделяется на:

• стыковую – операция проводится без использования присадок и флюса. Обеспечивает величину стыка между свариваемыми элементами до 0,2 мм.

Способ предусматривает «кинжальное» проплавление соединяемых материалов на полную толщину. Интенсивность излучения, при этом, практически не превышает величины 1 мВт/см².   

При использовании рассматриваемого способа сварки, требуется обязательное предохранение формируемого шва от окисления (в этих целях применяются инертные газы, аргон, азот). Защиту от возможного пробоя обеспечивает использование гелия.

• Сварку внахлёст – свариваемые листы накладываются один на другой, и соединяются посредством мощного лазерного излучения.

Процедура предусматривает обязательное выполнение предварительных локальных прижимов элементов, подвергаемых сварному соединению. Требуется обеспечить величину зазора между их поверхностями до 0,2 мм.

Если требуется шов повышенного качества, он выполняется двойным.  

Основные типы существующей лазерной сварки

Их всего два, автоматический и ручной.
Первый используется исключительно на крупных предприятиях, в первую очередь, в судостроении и машиностроении, что объясняется высокой стоимостью оборудования.

Большая часть моделей комплектуется колёсами для возможности перемещения на новое место.
Рассмотрим более подробно сварочные аппараты второго типа

Из чего состоит лазерная установка для ручной сварки

Независимо от бренда и модели устройства, оно будет иметь следующие базовые элементы:

• источник лазерного излучения (генератор);
• блок, именуемый сварочная головка (альтернативное наименование, сварочная голова). В нём имеется линза для фокусировки;
• программный блок, с которого осуществляется управление сварочным аппаратом;
• блок питания;
• чиллер (охлаждающее устройство);
• устройство, подающее присадочную проволоку.

Лазерный источник для лазерного сварочника

Мы предлагаем заказчикам генераторы излучения только проверенных брендов, гарантирующих высочайшее качество сварочных работ. Это изделия следующих производителей:

• IPG

Самые перспективные источники, если оценивать их по таким характеристикам, как качество формируемого лазерного луча, стабильность последнего, к-т преобразования электроэнергии (ЭЭ) в энергию луча лазера (ЛЛ).

Обеспечивают выполнение сварки разнородных материалов, включая алюминий, медь, латунь.

Предлагаются с двойной защитой, исключающей обратное излучение (ОИ). Это гарантирует стабильную работу сварочного аппарата при попадании луча лазера в диодную сборку или волокно.

• JPT

Сопоставимы по характеристикам с предыдущей продукцией, однако уступают ей по эффективности преобразования ЭЭ в энергию ЛЛ. Также комплектуются комплексной защитой от ОИ. Оптимальный выбор для сварки Alи сплавов на его основе. Обладают более доступными ценами.

• RECI

Наиболее простые в плане конструктивного исполнения. Прекрасный выбор для сварки алюминия, стали углеродистой и нержавеющих марок.

Отсутствует защита от обратного отстрела. Установки, укомплектованные подобными источниками, рекомендованы для организаций, специализирующихся на изготовлении мебели из стали нержавеющих марок, производством металлоконструкций.

этих источниках используется жидкостное охлаждение, что обеспечивает существенное увеличение сроков безаварийной эксплуатации.

Продукция иных брендов в наши сварочные установки не ставится, что объясняется значительным числом нареканий от пользователей на низкое качество сборки и качество формируемого лазерного пучка.

Сварочная голова

Предлагаются в следующих вариантах исполнения:

• В комплект входит 1 блок двигателей для 1 блока линз фиксирующих.

Рассчитана на качественное выполнение сварки с диаметром формируемого пятна ≤5 мм. Это позволяет вести сварку достаточно толстых деталей встык. При этом разрешённые допуски качества кромок свариваемых заготовок могут варьироваться в широком диапазоне.

Допускается ведение сварки с осциляцией лазерного луча, либо без таковой. Вес головы не превышает 800 г.

• Число блоков двигателей и линз – по два.

Обеспечивает качественную (без прожига) сварку материалов, толщина которых задаётся диапазоном (0,5-1,0) мм. Повышению качества формируемого шва способствует применение осцилляции, которой придана форма песочных часов. Для сварочной головки с одним мотором это невозможно. Такая головка значительно тяжелее (свыше 2 кг).

Чиллер

Наши модели комплектуются двухконтурным устройством охлаждения производства компании S&A. Первый решает задачи поддержания оптимальной температуры источника лазерного излучения с точностью до 0,5°С. Второй применяется для охлаждения самой сварочной головки.