Laserové zváranie: technológie, typy, výhody a aplikácie
Existuje niekoľko typov zváracích techník a aplikácií, vrátane MIG, TIG, elektródového zvárania a zvárania plneným drôtom. Máme veľa zdrojov a článkov, ktoré pojednávajú o týchto zváracích procesoch. Dnes si predstavíme proces laserového zvárania, jeho pracovný princíp, typy, výhody a aplikácie.
Čo je laserové zváranie
Laserové (svetlo zosilnené stimulovanou emisiou žiarenia) zváranie je proces tavného zvárania, ktorý využíva zaostrený laserový lúč na spájanie kovov alebo termoplastov. Je to najpokročilejší typ zvárania používaný v rôznych odvetviach, od letectva a zdravotníckych zariadení až po výrobu jemných šperkov a ďalšie.
Aký je princíp technológie laserového zvárania?
V procese laserového zvárania je vysoko koncentrovaný lúč svetla zameraný na dutiny medzi materiálmi, ktoré sa majú spojiť. Výkonný laserový lúč taví a spája materiály v ich švoch do zvaru. S takýmto vysoko koncentrovaným zdrojom tepla je možné laserové zváranie tenkých materiálov dokončiť pri vysokých rýchlostiach. V hrubších materiáloch môže laserové zváranie vytvárať hlboké a úzke zvary.
Existujú dva typy laserového zvárania:
Tepelné zváranie
Pri tepelnom zváraní laserový lúč zahrieva povrch materiálu nad bod tavenia materiálu. Tento proces sa používa na výrobu zvarov, ktoré nevyžadujú vysokú pevnosť zvaru. Tento typ zvárania je možné vykonať pomocou nízkovýkonných laserov s výkonom nižším ako 500 W. Tepelne vodivé zváranie vytvára hladké a krásne zvary.
Zváranie kľúčovou dierkou
Pri zváraní kľúčovou dierkou laserový lúč zahrieva povrch materiálu až do bodu vyparovania a preniká hlboko do materiálu. Tým sa vytvorí kľúčová dierka obsahujúca plazmu. Teplota vystúpi na viac ako 10,{1}}K. Tento typ zvárania je možné vykonávať pomocou vysokovýkonných laserov nad 105 W/mm2.
Výhody laserového zvárania
Laserové zváranie je všestranné a možno ho kombinovať s oblúkovým zváraním na vytvorenie hybridného laserového oblúkového zvárania. Výsledný zvar spája výhody laserového zvárania a oblúkového zvárania. Zvary tiež obsahujú zvary s hlbokým prienikom, čím sa zvyšujú tolerancie pri montáži zvaru. Znížia sa aj nežiaduce účinky ako vnútorné póry a praskanie.
V porovnaní s tradičnými procesmi zvárania má zváranie laserovým lúčom nasledujúce výhody:
Menej kalórií
Vysoko koncentrovaný laserový lúč je zaostrený na menšiu plochu, čo vedie k menšej tepelne ovplyvnenej zóne (HAZ). V porovnaní s konvenčným zváraním vyžadujú operácie laserového zvárania vstup pri nízkej teplote.
Kratšie časy zvárania
Aj keď je počiatočná investícia vyššia, proces sa ukázal ako cenovo efektívnejší ako tradičné zváranie. Je to preto, že laserové zváranie ponúka vyššiu rýchlosť spracovania, čo zlepšuje priepustnosť a časy obrátky.
Znížte riziko tepelnej deformácie
Pretože proces zahŕňa nízky prívod tepla, dochádza k menšiemu tepelnému namáhaniu. Sústredený lúč roztaví iba malú oblasť kovu, čím sa minimalizuje tepelné napätie a deformácia v obrobku.
Vysoká presnosť
Laserový lúč je možné ovládať a zaostrovať na malú oblasť. Tým sa zlepší presnosť zvárania komponentov. Prispôsobiteľná veľkosť spájkovaného spoja ho robí ideálnym pre jemné alebo tenké kovy.
Aplikácie laserového zvárania
Laserové zváranie má výhody vysokej presnosti, krátkeho času spracovania, širokých materiálových tolerancií a konzistentnej kvality zvárania, vďaka čomu je vhodné pre širokú škálu aplikácií.
Niektoré oblasti, kde je možné laserové zváranie použiť, zahŕňajú:
automobilový priemysel
Laserové zváranie ponúka prevádzku bez použitia nástrojov bez potreby výmeny zváracích hláv, vďaka čomu je ideálne pre automobilový priemysel.
oceľová konštrukcia
Laserová technológia sa používa v priemysle oceľových konštrukcií, pretože zvyšuje produktivitu a urýchľuje výrobné cykly. Laserové zváranie umožňuje spracovávať hrubé plechy vysokou rýchlosťou v rámci vysokých tolerancií.
lodiarsky priemysel
V lodiarskom priemysle možno laserové zváranie použiť na výrobu riadiacich a hnacích skrutiek a kormidiel s vysokou presnosťou a požadovanými toleranciami. Tým sa zníži spotreba paliva lode a zvýši sa rýchlosť lode.
výroba nástrojov
Vysoká presnosť laserových zváracích systémov ich robí vhodnými na výrobu nástrojov. Táto technológia poskytuje riešenia pre výrobu vysoko presných lisovacích, raziacich a odlievacích nástrojov.
Technológia laserového zvárania využíva laserový lúč ako vysoko koncentrovaný zdroj tepla na spájanie materiálov. Aplikovaný laserový lúč zahrieva a taví okraje materiálu a vytvára zvar. Laserové zváranie má výhody vysokej presnosti, vysokej rýchlosti zvárania, krátkeho času spracovania, širokej tolerancie materiálu a konzistentnej kvality zvárania. Je vhodný pre širokú škálu aplikácií a často sa používa na vysoko presné zváranie.
