Лазерная сварка: принцип действия и преимущества

Видео: Лазерная сварка Jeeg 100

Соединять металлы можно по-разному. Наиболее надежным и прогрессивным способом получения неразъемных соединений разных изделий является лазерная сварка. Благодаря этой технологии можно не только достичь большой точности и аккуратности, но и соединить материалы, имеющие большую температуру плавления или высокую тепловодность. Короткий, управляемый период плавления и малое количество расплава дают возможность производить сварку даже таких деталей, для которых обычные методы совсем не годятся.

Видео: Лазерная сварка

Особенности технологии

Лазерная сварка отличается тем, что лазерный луч позволяет обеспечить высокую концентрацию энергии в точке, диаметр которой не превышает нескольких микрометров. Уровень мощности достигает 10^8 Вт/см2, что намного больше, чем дает, к примеру, дуга. По концентрации энергии лазерная сварка может сравниться разве что с электронным лучом (его мощность составляет около 10^б Вт/см2). Но если последний можно использовать лишь в вакуумной камере, то лазерная сварка может производиться в среде с каким-либо защитным газом (СО₂, Не, Ar) или просто на воздухе. Что касается управления, то оно осуществляется с помощью оптической системы. Лазерная сварка производится в довольно широком интервале режимов, и это обеспечивает высокопроизводительный процесс соединения всевозможных материалов, толщина которых начинается от нескольких микрометров и доходит до нескольких десятков миллиметров. Несмотря на то, что этот процесс весьма сложен и пока что нет универсальной теоретической модели, которая смогла бы его описать во все полноте, его широко применяют на практике, и на то есть веские причины.

Чем хороша лазерная сварка металлов

К числу несомненных достоинств этого метода относят следующие:

Видео: Лазерная приварка заглушек и сварка труб

1. Высокая производительность данной технологии по сравнению с прочими способами.
2. Малая зона термического воздействия, которая ограничивается одним лишь диаметром лазера. Это позволяет получить большую технологическую прочность и пластичность соединения.
3. Легкость управления и возможность изменения программы обработки.
4. Экологичность. Современная установка лазерной сварки позволяет обойтись без вспомогательных сварочных материалов и флюсов.
5. Возможность качественного соединения разнородных металлов.
6. Очень часто удается избежать использования присадочных материалов.
7. Возможность сварки в сложных для доступа местах.

Для сварки металлических деталей применяют газовые и твердотельные лазеры как непрерывного, так и периодического воздействия. Применение описываемой технологии напрямую зависит от мощности установок. Так, лазеры, мощность которых лежит в пределах 100-500 Вт, давно используются для сварки малых по размеру компонентов, например, электронных блоков или медицинских приборов. А установки, способные концентрировать более высокий уровень энергии (в диапазоне киловатт) часто применяют вместе с роботами и волоконной оптикой. Они практически незаменимы в сфере автомобилестроения, машиностроения, судостроения и прочих отраслях промышленности.