Лазерная пайка

Когда мы говорим о способах соединения металлов, то обычно вспоминаем болтовые крепления, сварку и пайку. Последний способ довольно распространён в отраслях, где работают с малыми толщинами металлических деталей и соединяют разные по типам металлы и сплавы.

По сути, лазерная пайка представляет собой процесс, очень похожий на склеивание двух бумажных листов, когда между ними нагнетается специальный химический состав. В случае пайки клеем выступают частицы расплавленного металла с особыми свойствами, отличающимися от свойств основного металла, которые и формируют поверхность склеивания, а точнее спайки.

Рассмотрим, принципы действия лазерной пайки и их особенности.

Особенности лазерной пайки изделий: плюсы и минусы процесса

В отличие от сварки, сфера применения лазерной пайки довольно узкая, точнее специализированная. В основном, пайка применяется в следующих видах деятельности:

  • Ювелирное дело. В данной отрасли очень часто работают с разными типами металлов малой толщины и их сплавами.
  • Ремонт мелких деталей, например, очков. Особенности процесса позволяют формировать небольшие и очень точные соединения без повреждения ближайших участков. 
  • Медицинские изделия. Применяется при сборке протезов и элементов вживляемых конструкций, где есть сборка с металлами, безопасными для человека (цирконий, титан).
  • Работа с микросхемами или элементами электроники. Одна из наиболее распространённых сфер применения пайки, в том числе лазерной, так как требуется соединять тонкий металл, сложные сплавы и металлические части с неметаллическими.
  • Космическая отрасль. Применяется в работе с фольгой при сборке обшивки и элементов защиты космических аппаратов. Специальное оборудование подобного типа также может работать в бескислородной среде, то есть, производить пайку в космосе.

Также пайка может применяться при восстановлении металлических частей. Например, при ремонте инструмента или автомобильного кузова – где есть необходимость наращивать металлические части. В таком случае методом лазерной пайки формируется наплавка, которая не является соединением, а сама становится частью детали.

ОСОБЕННОСТИ ЛАЗЕРНОЙ ПАЙКИ ИЗДЕЛИЙ: ПЛЮСЫ И МИНУСЫ ПРОЦЕССА

Рассмотрим основные отличия пайки лазером от других подобных методов соединения.

  • При контактной пайке применяется твердотельный металлический припой, которые предварительно разогревается и подаётся в зону сборки. Такой способ очень прост в реализации, но работает только с определёнными видами металлов. Он не подходит для точных и сложных технологических процессов.
  • Диффузионная пайка – один из самых сложных видов пайки для реализации. Хорошо работает в крупных производственных масштабах, так как необходимо специальное оборудование и условия. При таком способе детали спаивают путём выдерживания в камере под нагревом. В таких условиях частицы металлов перетекают друг в друга, образуя прочное соединение. 
  • Дуговая пайка производится небольшими импульсами электрической дуги, и по физическим принципам схожа с лазером. Электрический импульс нагревает металлический припой, он соединяет две детали. Отличается более высоким полем нагрева и опасностью работы с электричеством высокой мощности.
  • Системы лазерной пайки применяют сфокусированный световой пучок, который разогревает либо края деталей, либо припой при формировании соединения. 

Более подробно остановимся на достоинствах лазерного метода пайки:

  • Высокая точность и плавность работы. Лазерный луч более мягко воздействует на поверхность деталей, нагревая только необходимую область. При таком методе не происходит перегрева и повреждения детали.
  • Бесконтактный метод. Нет необходимости касаться деталей элементами оборудования, что снижает риск искажений и нанесения травм.
  • Возможность работы с благородными металлами и материалами. В основном, этот момент важен для ювелирной отрасли, так как нет повреждений деталей, не изменяются их свойства, что важно при работе с драгоценными камнями.
  • Низкий уровень шума. При работе данным оборудованием не возникает так много шума, как при использовании большинства других методов.

При этом важно понимать, какие существуют недостатки метода:

  • Требование к подготовке оператора. Важно правильно подобрать и контролировать режимы работы, так как существует вероятность ошибок в ходе процесса пайки.
  • Из-за особенностей лазерного луча возникают перепады напряжения, в ходе которых возможно проплавление, перегрев и повреждение деталей – нужна точная настройка оборудования. 

Кроме прочего, оборудование лазерной пайки может оснащаться централизованным управлением (ЧПУ), что позволяет точнее настраивать, контролировать и изменять процесс, не попадая в зону риска.

Лазерная пайка: как это делается

Современная лазерная пайка по принципу организации делится на два вида – автоматизированная и ручная. Автоматизированная чаще применяется на крупных производствах, ручная – практически во всех отраслях и направлениях, а также в частном хозяйстве. На сегодня существуют компактные аппараты лазерной сварки и пайки, например, LightWELD 1500 компании IPG, которые позволяют довольно просто организовать процесс даже в «домашних условиях», например, в гараже или небольшой мастерской.

Аппараты LightWELD 1500 позволяют паять с твёрдым припоем и без него, работают с разными типами и сплавами металлов, могут соединять металлические материалы с неметаллическими, практически не имеют ограничений по толщине соединений. Наличие настраиваемых режимов позволяет данному аппарату быстро подстраиваться под условия пайки или переходить на режимы сварки, что существенно расширяет его область применения.

Последовательность действий при пайке очень проста:

  • Детали предварительно очищаются и располагаются горизонтально.
  • Производится закрепление на определённом расстоянии между краями.
  • Подбирается рабочий режим. В случае подключения в централизованную сеть управления, программа и режимы вводятся в компьютер.
  • Происходит процесс пайки.

При пайке используется небольшая мощность луча – в пределах 20 Вт.

ООО «ИТЦ ЛазерТех» предлагает аппараты лазерной пайки металлов LightWELD 1500 компании IPG, одного из российских лидеров в области лазерного сварочного оборудования. Центр обеспечивает продажу, обслуживание и ремонт аппаратуры, а также проводит обучение операторов в дистанционном и очном формате.

Контакты

Связаться с нами

Нажимая кнопку Отправить, я даю свое согласие на обработку персональных данных