Spawanie laserowe: zasada działania i korzyści

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-02 14:01

Metale można łączyć na różne sposoby. Najbardziej niezawodnym i postępowym sposobem uzyskania trwałych połączeń różnych produktów jest spawanie laserowe. Dzięki tej technologii możliwe jest nie tylko osiągnięcie dużej precyzji i dokładności, ale również łączenie materiałów o wysokiej temperaturze topnienia czy wysokiej przewodności cieplnej. Krótki, kontrolowany okres topnienia i mała objętość wytopu umożliwiają spawanie nawet części, w których konwencjonalne metody nie są odpowiednie.

Funkcje technologiczne

Spawanie laserowe różni się tym, że wiązka lasera pozwala na duże skupienie energii w punkcie, którego średnica nie przekracza kilku mikrometrów. Poziom mocy sięga 10^8 W/cm2, czyli znacznie więcej niż daje np. łuk. Pod względem koncentracji energii spawanie laserowe można porównać tylko z elektronikąbelka (jej moc to około 10^6 W/cm2). Ale jeśli ten ostatni może być używany tylko w komorze próżniowej, wówczas spawanie laserowe może odbywać się w środowisku z jakimś rodzajem gazu ochronnego (CO_{2, He, Ar) lub po prostu w powietrze. Jeśli chodzi o sterowanie, odbywa się to za pomocą układu optycznego. Spawanie laserowe odbywa się w dość szerokim zakresie trybów, co zapewnia wysokowydajny proces łączenia wszelkiego rodzaju materiałów, których grubość zaczyna się od kilku mikrometrów, a sięga kilkudziesięciu milimetrów. Pomimo tego, że proces ten jest bardzo złożony i wciąż nie ma uniwersalnego modelu teoretycznego, który mógłby go opisać w całości, jest on szeroko stosowany w praktyce i nie bez powodu.}

Co jest dobrego w spawaniu laserowym metali

Niewątpliwe zalety tej metody to:

1. Wysoka wydajność tej technologii w porównaniu z innymi metodami.
2. Mała strefa wpływu ciepła ograniczona przez samą średnicę lasera. Pozwala to uzyskać większą wytrzymałość technologiczną i ciągliwość połączenia.
3. Łatwa obsługa i możliwość zmiany programu przetwarzającego.
4. Zrównoważony rozwój. Nowoczesna spawarka laserowa eliminuje potrzebę stosowania dodatkowych materiałów spawalniczych i topników.
5. Możliwość wysokiej jakości łączenia różnych metali.
6. Często można uniknąć używania materiałów eksploatacyjnych.
7. Szansaspawanie w trudno dostępnych miejscach.

Do spawania części metalowych stosuje się lasery gazowe i lasery na ciele stałym, zarówno ciągłe, jak i przerywane. Zastosowanie opisanej technologii bezpośrednio zależy od wydajności instalacji. Tak więc lasery, których moc mieści się w zakresie 100-500 W, są od dawna wykorzystywane do spawania elementów o niewielkich rozmiarach, np. elementów elektronicznych czy urządzeń medycznych. Maszyny zdolne do koncentracji wyższych poziomów energii (w zakresie kilowatów) są często używane w połączeniu z robotami i światłowodami. Są niemal niezbędne w przemyśle motoryzacyjnym, maszynowym, stoczniowym i innych.