Si vous devez produire une connexion intégrée de haute précision de parties de produits ou de structures métalliques, dont les formes ne doivent pas subir de modifications du processus de soudage, le soudage au laser conviendra à un tel objectif. Les principales questions qui se posent avant celles qui envisagent d'appliquer le soudage au laser pour la première fois dans la pratique sont approximativement comme suit: "Quel équipement est utilisé pour le soudage au laser? Quels paramètres doivent être définis sur la machine de soudage lors du soudage des métaux et de l'acier? Est-il possible de produire du soudage au laser avec vos propres mains, est-ce dangereux? "

Technologie de soudage au laser

Le principe de soudage au laser repose sur le fait que lors des effets du laser aux articulations des produits métalliques et en acier, l'énergie est absorbée, le chauffage du métal, sa fusion et son interaction au niveau atomique. Ensuite, le métal est cristallisé et une prise solide apparaît - couture soudée. Pour concentrer l'énergie du faisceau laser, des miroirs de guidage sont utilisés. Le rayonnement cohérent du laser, ayant une divergence minimale, affecte des sections métalliques calculées avec précision sur le lieu de l'embrayage nécessaire à de grandes distances sans perte de qualité.

Avec soudage au laser, la pénétration dans le matériau ne dépasse pas 2 mm. À l'emplacement de la mise au point laser, le métal chauffe et un trou cylindrique est formé, qui est rempli de gaz ionisé. C'est une capture d'absorbeur efficace de 95% de l'énergie laser. Un tel trou s'appelle un trou de serrure et la température de celui-ci peut atteindre 25 000 C, ce qui garantit le plus haut degré d'efficacité de soudage au laser avec un point de soudage minimal. En conséquence, les contraintes du matériau et sa déformation pendant le processus de soudage sont minimes. La vitesse du soudage au laser atteint plusieurs mètres par minute ou plus, c'est-à-dire que c'est le meilleur type de soudage.

Types de lasers utilisés

Par type de milieu actif, les installations laser sont divisées en état solide et en gaz.

État solide

Le milieu actif dans un laser à l'état solide est une tige de rubis rose (oxyde d'aluminium avec impuretés d'ions chromé). Les ions chromés lors de l'irradiation sont chauffés et transférés à l'état d'excitation, puis donnant de l'énergie stockée. Les extrémités de la tige de ruban sont recouvertes de substance réfléchissante (argent), formant un miroir translucide et transparent, à partir de laquelle les ions chromé sont reflétés et circulaient sur la hélice autour de la tige de rubis, passionnant les ions suivants et formant un processus en forme d'avalanche . Une explosion d'énergie se produit, qui est envoyée par un faisceau parallèle à travers le miroir translucide et concentre la lentille au point de soudage. Puissance de sortie des lasers de ce type - 10 ⁷ W, la section transversale de la poutre est de 1 cm.

L'inconvénient du laser à l'état solide lorsqu'il fonctionne en mode impulsion est une faible efficacité - de 0,01 à 1%. Un pourcentage plus élevé d'efficacité est atteint lorsque vous travaillez en mode continu de lasers avec d'autres variétés de tiges.

Gaz

L'efficacité de l'efficacité et de la puissance des lasers de gaz est un avantage important par rapport à l'état solide. La conception de tels lasers est un tube à gaz, de deux côtés délimités par des miroirs parallèles translucides et opaques. Les électrodes ont été introduites dans le tube sous l'influence de la décharge entre lesquelles il existe des électrons rapides, des molécules de gaz passionnantes. Lorsqu'ils retournent à un état stable, la formation de Quanta, qui se concentre sur le lieu de soudage se produit. Les lasers de gaz fonctionnent à la fois en mode impulsion et continu.

Soudure au laser de métaux

Le soudage au laser de grandes métaux d'épaisseur est fabriqué avec une pénétration profonde, c'est-à-dire avec la formation du canal cuit à la vapeur, qui est radicalement différent du soudage de petites épaisseurs. Paramètres affectant la profondeur de la propagation:

• puissance de radiation;
• vitesse de soudage;
• caractéristiques du système de focalisation;
• composition de mode;
• divergence des rayons;
• distribution de la densité dans la section transversale de la poutre.

La sélection de puissance est effectuée selon le principe suivant: Le chiffre minimum doit fournir une question de discours numérique et, à l'indicateur maximum, les défauts ne doivent pas apparaître lors du soudage, c'est-à-dire que la couture devrait être de bonne qualité. Le diamètre de mise au point de la tache de soudage est de 0,5 à 1,0 mm, sinon l'efficacité de l'adhésion tombe. Les paramètres de soudage élevés et de soudage nécessaires fournissent une vitesse de 25-30 mm / s.

Acier soudage au laser

L'acier bas-carbone faible et peu allégé de carbone, qui présente une excellente soudabilité, a obtenu la plus grande répartition dans la fabrication de structures soudées. Le mode de soudage au laser recommandé garantit l'absence de fissures - à grande vitesse (30-40 mm / s). Alimentation de 3 à 5 kW, longueur focale de 12 à 20 cm, bouchon de mise au point - 1,5 mm.

Le soudage au laser nécessite une préparation préliminaire du bord des structures en acier - Nettoyage de l'échelle, de la rouille et de l'élimination de l'humidité. L'assemblage de soudage est effectué avec les pièces de raccord de précision les plus élevées et les parties de la structure. Un gelium ou un mélange avec argon est utilisé comme gaz de protection.

Soudure manuelle au laser

Récemment, des systèmes de soudage compacts fonctionnant en mode de soudage manuel ont été développés, avec des paramètres programmables. L'utilisation de tels équipements peut être faite:

• pOINT SOUDAGE "JACK";
• surfaçage au laser et réparation de moules;
• traitement des pièces et des éléments d'équipement médical;
• réparation de bijoux;
• durcissement superficiel des matériaux;
• soudage en microélectronique.

Avantages du soudage au laser

Parmi toute la variété de technologies de soudage, laser affecte les caractéristiques suivantes:

• processus de haute performance et de vitesse;
• zone d'exposition thermique délimitée par un petit diamètre de mise au point laser;
• facilité de gestion de l'installation et leur reprogrammation rapide;
• convivialité de l'environnement;
• métaux de haute qualité, fiables et ultra-composés;
• la possibilité d'embrayage dans des endroits difficiles à atteindre.

La vidéo présente le soudage au laser effectué sur divers équipements - un complexe allemand entièrement automatisé et un système programmable manuel.