Лазерная сварка

Лазерная сварка предполагает использование специального луча (лазера) в качестве энергетического источника для расплавления свариваемого материала. Лазерный луч испускается специальным источником света и отличается монохромностью и одинаковой длиной волны всех фотонов в потоке. Благодаря этому лазерный луч легко настроить с помощью специальной оптической системы для увеличения мощности. В результате в процессе сваривания легко расплавляются любые материалы.

Лазерная сварка имеет ряд преимуществ по сравнению с другими видами сварки:

• формирование очень узкого и высокого шва,
• обеспечение глубокого провара изделия без наплывов с обратной стороны,
• сваривание без перегрева изделия для сохранения его целостности и формы,
• возможность работы с очень тонкими материалами, а также с высокоточным оборудованием и конструкциями,
• работа без дополнительной обработки после сварки или правок,
• высокая производительность и скорость проведения сварочных работ,
• высокая безопасность работы сварщика при ведении лазерной сварки, а также повышенная экологическая безопасность,
• простое обучение процессу.

Существенным недостатком лазерной сварки может быть высокая стоимость оборудования. Также лазерная сварка имеет более низкий КПД по сравнению с другими методами.

Область применения лазерной сварки

Лазерная сварка применяется для работы с различными видами материалов:

• производство изделий из цветных металлов,
• работа с различными видами нержавеющих сталей,
• сварка пластика и пластиковых деталей,
• работа с чугунными заготовками,
• сварка алюминиевых деталей и изделий из титана и многие другие.

Одним из главных достоинств лазерной сварки является возможность работы с очень тонкими или небольшими изделиями. В зависимости от толщины изделия может использоваться лазерная микросварка, мини-сварка или макросварка. Виды сварки отличаются глубиной проплавления: до 100мкм, от 0,1 до 1мм и более 1мм соответственно.

Возможность работы с небольшими деталями позволяет применять лазерную сварку в таких областях:

• производство устройств высокой точности,
• оборонная промышленность,
• авиакосмическая отрасль,
• производство и ремонт ювелирных украшений, 
• автомобильная промышленность и многие другие.

Техника проведения лазерной сварки

Для лазерной сварки используется специальный квантовый генератор. Генератор излучает и направляет пучок лазерного излучения фокусируется с помощью системы зеркал и оптических линз. Сфокусированное лазерное излучение попадает на свариваемые изделия, где частично поглощается металлом. Металл нагревается и плавится, образуя сварной шов. Шов может формироваться за счет сваривания кромок изделия или с использование присадочной проволоки.

Существует также гибридный вариант лазерной сварки. В гибридном варианте присадочный материал формирует электрическую дугу. Дуга плавит кончик присадочной проволоки. Сфокусированный лазер укладывает расплавленную проволоку в сварной шов.

Лазерная сварка может проводиться импульсным или непрерывным излучением. При импульсной сварке лазерное излучение подается импульсами в моменты достижения энергией пиковых значений. В случае непрерывной лазерной сварки излучение подается меньшими значениями, но постоянно.

Лазерная сварка проводится с использованием инертных газов для защиты сварочной ванны от попадания воздуха. В качестве защитного газа может использоваться гелий или смесь гелия с аргоном.

В состав оборудования для лазерной сварки обязательно входит лазерная установка с системой перемещения лазера, оптическая система для фокусировки лазерного луча, газовый баллон и система подачи защитного газа, система для крепления и перемещения изделия.

В зависимости от технологии сварки могут использоваться твердотельные лазеры, газовые лазеры или гибридные установки. Твердотельные лазеры предназначены для непрерывной сварки. Газовые лазеры позволяют выполнять импульсную лазерную сварку. Гибридные лазерные установки используются для сварки с использование присадочной проволоки.