Как работает лазерная сварка

Лазерная сварка металлических изделий – довольно новое изобретение в мире технологий. Она появилась в середине 60-х годов и прочно вошла в технологические карты современного производства. При этом до сих пор у многих существует ошибочное мнение о том, что такое лазерная сварка и что она из себя представляет. 

Рассмотрим подробнее принцип работы сварки лазером, какие лазеры используют для сварки металлов, где применяют этот способ соединения металлов и как сегодня развивается метод.

Принцип действия лазерной сварки металлов был сформулирован в 1964 году, а в 1967 году был собран и запущен первый аппарат промышленной сварки. Параллельно в США и СССР разрабатывались и совершенствовались собственные методы получения лазерного луча, в соответствии с которыми формировались концепции применения данного типа сварки – твердотельная и газовая. 

Для точного определения, что это такое, лазерная сварка, необходимо начать с физических основ. С появлением квантовой теории и теории черного тела (М. Планк, 1900 год) были заложены теоретические основы работы с потоком света. В 1951 году ученый Ч. Таунс из Колумбийского университета собрал и опробовал экспериментально усилитель микроволн («мазер», что является акронимом из английского названия принципа действия прибора). В основу его работы легло явление усиления волн сверхмалого диапазона, в результате которого появлялось и фокусировалось сильное излучение.

В 1954 году ученые из СССР Н. Басов и А. Прохоров получили первый лазер – сфокусированный луч света, полученный методом вынужденного излучения. 

В 60-е годы начался период промышленного использования лазеров для нужд большого производства. 

Рассмотрим технологический принцип работы лазерной сварки металлов, то есть как аппарат работает на практике. Вне зависимости от типа лазера процесс будет одинаковым, включая в себя:

• Подготовку и размещение деталей.
• Подготовку оборудования.
• Взаимное позиционирование деталей с их подгонкой.
• Непосредственно процесс сварки.
• Контроль качества работ.

Что нужно для работы лазерной сварки? Аппарат данного типа может быть разных размеров. В промышленности для соединения больших конструкций применяют оборудование соответствующих габаритов и мощности, в быту и при необходимости перемещения применяются ручные аппараты небольших размеров. Они имеют вес около 60 кг и могут перемещаться по цеху на тележке силами одного человека.

Для настройки правильного режима нужно знать тип свариваемого металла, его толщину, вид шва и задачу сварки, выбрать параметры мощности лазера, тип излучения (постоянное или импульсное) амплитуду и частоту колебания луча. Внося параметры на пульте управления, оператор выбирает подходящий режим из предустановленных. На современном оборудовании, к примеру, аппарате ручной лазерной сварки LightWELD, есть возможность самостоятельно программировать новые режимы, что повышает качество работы. 

Предварительная подготовка изделия включает только (при необходимости) зачистку и взаимное позиционирование деталей без разделки кромки и шовной поверхности, в отличие от электросварки. 

Поскольку сам процесс ручной лазерной сварки включает только формирование шва ведением пистолета, то нет особых требований к квалификации сварщика. Нужно провести ровную линию и убедиться в полном заполнении пространства и отсутствии перегрева.

Сварочное производство естественным образом совершенствуется и развивается, создаются новые технологии, улучшается оборудование. На сегодня можно выделить популярные методы соединения металлов по тому, как происходит сварка лазером:

• Лазерная сварка непрерывным или импульсным лучом - по характеру формирования контактной поверхности луча.
• Холодная и горячая (контактная) - по мере нагрева пятна контакта.
• Внахлест или в стык – по схеме подгонки деталей.

Использование лазерной сварки в современном производстве позволяет быстро и качественно формировать любые сварные соединения высокой прочности без последующей обработки деталей, работать со всеми видами стали, алюминием, сплавами разных толщин.

«ИТЦ ЛазерТех» предлагает купить аппараты ручной лазерной сварки LightWELD – инновационное оборудование на основе уникального лазерного источника от компании IPG Photonics Corp. и оригинальной системы управления в компактном блоке. Эта новинка на рынке сварочного оборудования в России обладает несомненными преимуществами по сравнению с конкурентами, в том числе высокой скоростью сварки, идеальным швом, стабильными результатами при работе с широким диапазоном материалов и толщин. Эстетичность и высокопрочность соединений позволяет применять аппараты LightWELD как в быту, так и на производстве, а наличие более 50 режимов, возможность быстро переключаться между ними и регулировать мощность лазера упрощает обучение и эксплуатацию. 

Являясь производственной металлообрабатывающей компанией, мы постоянно применяем в работе аппараты LightWELD, поэтому изучили на практике все возможности данного сварочного оборудования и можем гарантировать его эффективность. Оказываем услуги по лазерной сварке и очистке металлов, а также проводим обучение операторов аппаратов ручной лазерной сварки LightWELD. Свяжитесь с нами, чтобы узнать больше – мы всегда рады поделиться опытом с коллегами и новичками!