Лазерне зварювання: принцип дії та переваги
З`єднувати метали можна по-різному. Найбільш надійним і прогресивним способом отримання нероз`ємних з`єднань різних виробів є лазерне зварювання. Завдяки цій технології можна не тільки досягти великої точності та акуратності, але і з`єднати матеріали, що мають велику температуру плавлення або високу Тепловодні. Короткий, керований період плавлення і мала кількість розплаву дають можливість проводити зварювання навіть таких деталей, для яких звичайні методи зовсім не годяться.
Особливості технології
Лазерне зварювання відрізняється тим, що лазерний промінь дозволяє забезпечити високу концентрацію енергії в точці, діаметр якої не перевищує декількох мікрометрів. Рівень потужності досягає 10 ^ 8 Вт / см2, що набагато більше, ніж дає, наприклад, дуга. За концентрації енергії лазерне зварювання може зрівнятися хіба що з електронним променем (його потужність складає близько 10 ^ б Вт / см2). Але якщо останній можна використовувати лише у вакуумній камері, то лазерне зварювання може вироблятися в середовищі з яким-небудь захисним газом (СО2, Нє, Ar) або просто на повітрі. Що стосується управління, то воно здійснюється за допомогою оптичної системи. Лазерне зварювання проводиться в досить широкому інтервалі режимів, і це забезпечує високопродуктивний процес з`єднання всіляких матеріалів, товщина яких починається від декількох мікрометрів і доходить до декількох десятків міліметрів. Незважаючи на те, що цей процес вельми складний і поки що немає універсальної теоретичної моделі, яка змогла б його описати в усі повноті, його широко застосовують на практиці, і на те є вагомі причини.
Чим хороша лазерне зварювання металів
До безперечних достоїнств цього методу відносять такі:
- Висока продуктивність даної технології в порівнянні з іншими способами.
- Мала зона термічного впливу, яка обмежується одним лише діаметром лазера. Це дозволяє отримати велику технологічну міцність і пластичність з`єднання.
- Легкість управління і можливість зміни програми обробки.
- Екологічність. Сучасна установка лазерного зварювання дозволяє обійтися без допоміжних зварювальних матеріалів і флюсів.
- Можливість якісного з`єднання різнорідних металів.
- Дуже часто вдається уникнути використання присадних матеріалів.
- Можливість зварювання в складних для доступу місцях.
Для зварювання металевих деталей застосовують газові і твердотільні лазери як безперервного, так і періодичного впливу. Застосування описуваної технології безпосередньо залежить від потужності установок. Так, лазери, потужність яких лежить в межах 100-500 Вт, давно використовуються для зварювання малих за розміром компонентів, наприклад, електронних блоків або медичних приладів. А установки, здатні концентрувати більш високий рівень енергії (в діапазоні кіловат) часто застосовують разом з роботами і волоконної оптикою. Вони практично незамінні в сфері автомобілебудування, машинобудування, суднобудування та інших галузях промисловості.