Луч, который варит: разбираемся в лазерной сварке

Лазерная сварка – давно уже не новый метод термического соединения металлов: его начали применять еще в начале второй половины прошлого века. Но до недавнего времени лазерное сварочное оборудование было доступно только крупным предприятиям. А сегодня, с появлением на рынке множества относительно недорогих аппаратов ручной лазерной сварки, эту технологию используют небольшие производственные компании, ремонтные мастерские, автосервисы и частные мастера.

Технология лазерной сварки

Лазерная сварка – это процесс соединения металлов посредством сфокусированного луча света (лазерного луча), который за счет высокой плотности энергии быстро нагревает и расплавляет материал точно в месте воздействия. Такая технология позволяет выполнять сварку, в результате которой получаются эстетичные и надежные швы. А поскольку энергия лазерного луча сосредотачивается в небольшой точке, то участки металла, непосредственно прилегающие к зоне сварки, подвергаются тепловому воздействию незначительно. Благодаря этому существенно снижается риск перегрева и деформации свариваемых деталей.

Преимущества лазерной сварки

Лазерная сварка обладает рядом существенных преимуществ перед электродуговыми методами.

1. Исключительная точность. Способность лазерного луча концентрировать энергию в очень небольшой точке позволяет выполнять шов с высочайшей размерной точностью и ровно в том месте, где это необходимо. Данное качество лазерной сварки дает, в частности, возможность качественно соединять мелкие и миниатюрные детали.

2. Высокая скорость. За счет высокой плотности лазерной энергии металл под воздействием луча расплавляется мгновенно. Это позволяет вести сварку с высокой скоростью и, соответственно, с высокой производительностью, что особенно ценно при выполнении длинных швов и при работе в условиях серийного производства.

3. Минимальная деформация. Энергия лазерного луча, воздействуя на очень маленькую площадь, оказывает термическое влияние лишь на небольшой участок вокруг сварного шва. Благодаря этому металлические элементы свариваются с небольшой степенью деформации. Данная особенность лазерной сварки весьма важна при работе с тонкими листами и деталями.

4. Эстетичный вид. Лазерная сварка позволяет получать не только прочные, но и аккуратные швы с эффектным внешним видом, которые во многих случаях не нуждаются в постобработке.

5. Широкие возможности. Сварочные аппараты с волоконным лазером позволяют работать с металлами разных видов. Кроме того, с их помощью можно качественно сваривать между собой разнородные металлы и детали с различной толщиной.

Минусы лазерной сварки

Как и у любого другого метода термического соединения металлов, у лазерной сварки имеются свои проблемы. Перечислим здесь самые существенные из них.  

1. Цена. Пожалуй, это главный минус данного способа соединения металлов. Ведь несмотря на то, что лазерные аппараты стали в настоящее время более доступными в плане стоимости, все же инвестиции в систему лазерной сварки, как правило, превышают затраты на приобретение оборудования для сварки TIG, MIG, и уж тем более MMA. Впрочем, при больших объемах производства, а также при использовании всех возможностей многофункционального устройства оборудование для лазерной сварки окупается за не очень продолжительное время.

2. Ограничения по толщине. Физика взаимодействия лазера с металлом такова, что по мере увеличения глубины проникновения луча снижается плотность его мощности и растет степень рассеивания тепла. Поэтому лазером лучше всего сваривать тонкие металлы. Наибольший эффект сварка лазерным лучом показывает на изделиях толщиной от 0,6 до 1,5 мм. Разумеется, лазер успешно сваривает и более толстые металлы. Но при этом следует понимать: чем толще деталь, тем больше трудностей и выше вероятность появления таких дефектов, как, например, неровности шва, пористость и неравномерное сплавление.  

3. Чувствительность к зазорам. Лазерная сварка предъявляет гораздо более высокие требования к размеру зазора на стыке свариваемых изделий, чем MIG- и TIG-сварка. Это связано с тем, что тонкий лазерный луч может «пролететь» через промежуток между деталями, не оплавив кромки так, чтобы произошло их соединение. Поэтому при сварке лазером желательно, чтобы кромки деталей прилегали друг к другу ровно и плотно или чтобы зазор был меньше диаметра используемой присадочной проволоки.  

4. Сложность сварки некоторых материалов. К минусам лазерной сварки можно отнести также сложности, возникающие при работе с металлами, которые обладают высокой отражательной способностью. При попадании лазерного луча на изделия из таких материалов, к которым относятся, например, медные и алюминиевые сплавы, значительная часть его энергии отражается от поверхности. Это может снижать глубину проникновения энергии и затруднять получение шва надлежащего качества. Кроме того, отраженный луч способен повредить оптику лазерной головки. Исключить или снизить негативные последствия отражения можно правильной настройкой параметров сварки и предварительной подготовкой свариваемых деталей.

Какие металлы сваривают лазером

Технология лазерной сварки универсальна: она позволяет надежно соединять разные металлы и сплавы, формируя качественные швы — узкие, прочные, с минимальным тепловым воздействием на прилегающие к стыку зоны.

Чаще всего таким способом работают с нержавеющей и углеродистой сталью: эти материалы хорошо взаимодействуют с лазерным излучением, благодаря чему удается получать стабильный провар даже на высокой скорости.

Неплохо поддаются лазерной обработке и алюминиевые сплавы. Правда, из-за того, что он сильно отражает излучение и быстро отводит тепло, критически важно грамотно подобрать параметры – мощность луча, его фокусировку и скорость перемещения.

Также с помощью лазерной сварки соединяют медь и ее сплавы. И несмотря на то, что этот металл, как и алюминий, характеризуется большой отражательной способностью и высокой теплопроводностью, современные волоконные лазеры обеспечивают соединение медных изделий надежными сварными швами.

Для изготовления различных сварных конструкций довольно часто используется титан. Для качественной сварки этого металла требуется как можно меньшая погонная энергия, что и обеспечивает такой концентрированный источник, как лазерный луч.

Кроме того, лазером сваривают магниевые, никелевые и кобальтовые сплавы. В некоторых случаях возможно соединение разнородных металлов, например, углеродистой стали с нержавейкой, стали с латунью, меди с бронзой. Для таких работ необходимо учитывать различия в температуре плавления, теплопроводности и химическом составе материалов.

Лазерное оборудование Foxweld

Подводя итог, можно с уверенностью сказать: лазерная сварка – это современный, точный и производительный метод соединения металлов, который все активнее внедряется на производствах.

Чтобы глубже разобраться в том, как устроена техника для такой сварки и на что обратить внимание при выборе оборудования, рекомендуем ознакомиться со статьей «Аппараты ручной лазерной сварки: устройство, выбор, применение».

А если вы ищете качественное и недорогое оборудование для ручной лазерной обработки металла, рекомендуем ознакомиться с продукцией компании Foxweld. В ее каталоге – широкий ассортимент лазерных систем, который включает в себя многофункциональные устройства ручной лазерной сварки, установки лазерной очистки металлов, аппараты импульсной очистки, лазерные маркираторы, а также аксессуары и расходные материалы.

И еще. Мы понимаем, насколько важно перед покупкой «почувствовать» оборудование и оценить его в деле, поэтому предоставляем бесплатную услугу выездной демонстрации: наши специалисты привезут технику прямо на ваше производство и покажут, как она работает.

При возникновении любых вопросов, связанных с подбором и приобретением оборудования, условиями покупки, предоставлением гарантии, организацией доставки или демонстрации, обращайтесь в компанию Foxweld – наши специалисты обязательно вам помогут. Связаться с нами вы сможете:

♦ по бесплатному телефону +7 (800) 250-78-85;

♦ по электронной почте;

♦ через форму обратной связи на сайте.  

Выбирайте надежные решения – и пусть ваша работа будет точной и эффективной!

Товары на сайте по теме