Om du behöver producera en hög precision i blockanslutning av delar av metallprodukter eller strukturer, vars former inte bör genomgå förändringar i svetsprocessen, kommer lasersvetsningen att vara lämplig för ett sådant mål. De viktigaste frågorna som uppstår innan de som planerar att tillämpa lasersvetsning för första gången i praktiken är ungefär följande: "Vilken utrustning används för lasersvetsning? Vilka inställningar måste ställas in på svetsmaskinen under svetsning av metaller och stål? Är det möjligt att producera lasersvetsning med egna händer, är det farligt? "

Lasersvetsningsteknik

Principen för lasersvetsning är baserad på det faktum att under laserns effekter vid lederna av metall- och stålprodukter absorberas energi, uppvärmningen av metallen, dess smältning och interaktion vid atomnivån. Därefter kristalliseras metallen och ett fast grepp uppstår - svetsad söm. För att fokusera laserstrålens energi används styrspeglarna. Laserns sammanhängande strålning, som har en minsta skillnad, påverkar exakt beräknade metallsektioner på platsen för den nödvändiga kopplingen vid stora avstånd utan kvalitetsförlust.

Med lasersvetsning överstiger penetrationen i materialet inte 2 mm. Vid placeringen av laserfokuset värmer metallen upp och ett cylindriskt hål bildas, vilket är fyllt med joniserad gas. Det är en effektiv absorberare - fånga på 95% av laserenergin. Ett sådant hål kallas ett nyckelhål, och temperaturen i den kan nå 25 tusen C, vilket säkerställer högsta grad av lasersvetsningseffektivitet med en minsta svetspot. Följaktligen är sikten på materialet och dess deformation under svetsprocessen minimala. Hastigheten på lasersvetsning är upp till flera meter per minut eller mer, det är det är den bästa typen av svetsning.

Typer av lasrar som används

Efter typ av aktivt medium är laserinstallationer uppdelade i fast tillstånd och gas.

Fast tillstånd

Det aktiva mediet i en solid-state-laser är en stång av rosa rubin (aluminiumoxid med kromjonföroreningar). Kromjoner under bestrålning upphettas och överförs till exciteringsstaten och ger sedan lagrad energi. Ändarna av bandstången är belagda med reflekterande substans (silver), som bildar en genomskinlig och transparent spegel, från vilken kromjoner reflekteras och cirkuleras på helixen runt rubinstången, spännande följande joner och bildar lavinformad process . En energiexplosion uppstår, som skickas av en parallellbalk genom den genomskinliga spegeln och fokuserar linsen till svetspunkten. Utgångseffekten av lasrar av denna typ - 10 ⁷ W, strålens tvärsnitt är 1 cm.

Nackdelen med den fasta lasern när man arbetar i ett pulsläge är låg effektivitet - från 0,01 till 1%. En högre procentandel av effektiviteten uppnås när man arbetar i kontinuerligt lasrar med andra sorter av stavar.

Gas

Effektiviteten av effektiviteten och kraften i gaslasrar är en signifikant fördel jämfört med solidt tillstånd. Utformningen av sådana lasrar är ett gasfyllt rör, från två sidor avgränsade av genomskinliga och opaka parallella speglar. Elektroder infördes i röret, under påverkan av utmatningen mellan vilken det finns snabba elektroner, spännande gasmolekyler. När de återvänder till ett stabilt tillstånd, bildas bildandet av Light Quanta, som fokuserar på svetsplatsen. Gaslasrar fungerar både i pulsläge och i kontinuerlig.

Lasersvetsning av metaller

Lasersvetsning av stora tjockleksmetaller är gjord med djup penetration, det vill säga med bildandet av den ångade kanalen, som är radikalt annorlunda än svetsning av små tjocklekar. Parametrar som påverkar djupet av förökningen:

• strålkraft;
• svetshastighet;
• egenskaperna hos fokuseringssystemet;
• mode komposition;
• stråldivergens;
• densitetsfördelning i strålens tvärsnitt.

Strömval utförs enligt följande princip: Den minsta siffran bör ge en digital uppsägning, och vid den maximala indikatorn bör defekter inte visas under svetsning, det vill säga sömmen ska vara av god kvalitet. Fokusdiametern hos svetsfläcken är 0,5-1,0 mm, annars faller vidhäftningseffektiviteten. Hög prestanda och nödvändiga svetsparametrar ger en hastighet på 25-30 mm / s.

Lasersvetsstål

Lågkol och lågt kol med lågt legerat stål, som har utmärkt svetsbarhet, erhållit den största fördelningen vid framställning av svetsade strukturer. Det rekommenderade lasersvetsningsläget, vilket säkerställer frånvaron av sprickor - höghastighets (30-40 mm / s). Ström från 3 till 5 kW, brännvidd från 12 till 20 cm, fokusplugg - 1,5 mm.

Lasersvetsning kräver preliminär förberedelse av kanten av stålkonstruktioner - rengöring från skala, rost och avlägsnande av fukt. Församlingen för svetsning görs med högsta möjliga precisionsmonteringsdelar och delar av strukturen. En gelium eller en blandning med argon används som en skyddsgas.

Manuell lasersvetsning

Nyligen har kompakta svetssystem som arbetar i manuell svetsläge utvecklats, med programmerbara inställningar. Användning av sådan utrustning kan göras:

• point Welding "Jack";
• laserbeläggning och reparation av formar;
• bearbetning av delar och element i medicinsk utrustning;
• reparation av smycken;
• ytlig härdning av material;
• svetsning i mikroelektronik.

Fördelar med lasersvetsning

Bland alla olika svetsteknik allokerar laser följande funktioner:

• hög prestanda och hastighetsprocess;
• termisk exponeringszon begränsad av en liten laserfokusdiameter;
• enkel installationshantering och deras snabb omprogrammering;
• miljövänlighet;
• högkvalitativa, pålitliga och ultra-sammansatta metaller;
• möjligheten till koppling i svåråtkomliga platser.

Videon presenterar lasersvetsning utförd på olika utrustning - ett helt automatiserat tyskt komplex och ett manuellt programmerbart system.