Лазерне зварювання: принцип дії і переваги

З'єднувати метали можна по-різному. Найбільш надійним і прогресивним способом отримання нероз'ємних з'єднань різних виробів є лазерне зварювання. Завдяки цій технології можна не тільки досягти великої точності і акуратності, але і з'єднати матеріали, що мають велику температуру плавлення або високу тепловодному. Короткий, керований період плавлення і мала кількість розплаву дають можливість проводити зварювання навіть таких деталей, для яких звичайні методи зовсім не годяться.

особливості технології

Лазерне зварювання відрізняється тим, що лазерний проміньдозволяє забезпечити високу концентрацію енергії в точці, діаметр якої не перевищує декількох мікрометрів. Рівень потужності досягає 10 ^ 8 Вт / см2, що набагато більше, ніж дає, наприклад, дуга. За концентрації енергії лазерне зварювання може зрівнятися хіба що з електронним променем (його потужність складає близько 10 ^ б Вт / см2). Але якщо останній можна використовувати лише у вакуумній камері, то лазерне зварювання може проводитися в середовищі з будь-яким захисним газом (СО₂, Не, Ar) або просто на повітрі. Що стосується управління, то воно здійснюється за допомогою оптичної системи. Лазерне зварювання проводиться в досить широкому інтервалі режимів, і це забезпечує високоякісний процес з'єднання різних матеріалів, товщина яких починається від декількох мікрометрів і доходить до декількох десятків міліметрів. Незважаючи на те, що цей процес досить складний і поки що немає універсальної теоретичної моделі, яка змогла б його описати в усі повноті, його широко застосовують на практиці, і на те є вагомі причини.

Чим хороша лазерне зварювання металів

До безперечних достоїнств цього методу відносять такі:

1. Висока продуктивність даної технології в порівнянні з іншими способами.
2. Мала зона термічного впливу, яка обмежується одним лише діаметром лазера. Це дозволяє отримати велику технологічну міцність і пластичність з'єднання.
3. Легкість керування і можливість зміни програми обробки.
4. Екологічність. Сучасна установка лазерного зварювання дозволяє обійтися без допоміжних зварювальних матеріалів і флюсів.
5. Можливість якісного з'єднання різнорідних металів.
6. Дуже часто вдається уникнути використання присадних матеріалів.
7. Можливість зварювання в складні для доступу місцях.

Для зварювання металевих деталей застосовуютьгазові і твердотільні лазери як безперервного, так і періодичного впливу. Застосування описуваної технології безпосередньо залежить від потужності установок. Так, лазери, потужність яких лежить в межах 100-500 Вт, давно використовуються для зварювання малих за розміром компонентів, наприклад, електронних блоків або медичних приладів. А установки, здатні концентрувати більш високий рівень енергії (в діапазоні кіловат) часто застосовують разом з роботами і волоконної оптикою. Вони практично незамінні в сфері автомобілебудування, машинобудування, суднобудування та інших галузях промисловості.