Поспех металу злазерная зварказалежыць ад яго асноўных фізічных уласцівасцей. Напрыклад, высокая адбівальная здольнасць можа адхіляць энергію лазера, а высокая цеплаправоднасць занадта хутка рассейвае цяпло з зоны зваркі. Гэтыя характарыстыкі, разам з тэмпературай плаўлення, вызначаюць, наколькі эфектыўна матэрыял паглынае энергію для ўтварэння трывалага і дакладнага зварнога шва.
Вось падрабязны агляд распаўсюджаных металаў і таго, як іх уласцівасці ўступаюць у гульню.
Лазерная зварка вугляродзістай сталі
Вугляродзістая сталь — гэта сплаў жалеза з вугляродам з утрыманнем вугляроду да 2,1%. Утрыманне вугляроду з'яўляецца асноўным фактарам яе ўласцівасцей.
Нізкавугляродзістая сталь(менш за 0,25% вугляроду) пластычны, трывалы, лёгка апрацоўваецца і зварваецца. Часта выкарыстоўваецца для вырабу кузаўных панэляў, дроту і труб.
Сярэдневугляродзістая сталь(ад 0,25% да 0,60% вугляроду) мацнейшая і цвярдзейшая за нізкавугляродзістую сталь. Гэта робіць яе прыдатнай для вырабу кампанентаў, якія патрабуюць большай трываласці і зносаўстойлівасці, такіх як шасцярні, валы і чыгуначныя колы.
Высокавугляродзістая сталь(больш за 0,60% вугляроду) — самы трывалы і цвёрды з трох, але ён таксама найменш пластычны і найбольш далікатны. Яго цвёрдасць робіць яго ідэальным для рэжучых інструментаў, спружын і высокатрывалых дротаў, але патрабуе асцярожнага абыходжання падчас зваркі, каб прадухіліць расколіны.
Вугляродзістая сталь — гэта рабочая машына ў вытворчасці, і яна выдатна падыходзіць для лазернай зваркі.
ПеравагіВы атрымліваеце трывалыя, глыбокія зварныя швы з дзіўнай дакладнасцю і вельмі малой дэфармацыяй. Хуткасць — гэта велізарны плюс, які павышае прадукцыйнасць на заводзе.
МеркаванніХуткае астуджэнне лазернага працэсу можа зрабіць зварны шво далікатным і схільным да расколін. Часам папярэдні нагрэў дэталі неабходны, каб запаволіць астуджэнне і прадухіліць праблемы.
Лазерная зварка нержавеючай сталі
Гэта ідэальнае спалучэнне. Лазерная зварка — ідэальны працэс для нержавеючай сталі, асабліва для галін прамысловасці, якія патрабуюць чысціні.
ПеравагіНізкая, мэтанакіраваная цеплападдача — гэта велізарная перавага. Яна захоўвае каразійна-ўстойлівыя ўласцівасці нержавеючай сталі, прадухіляючы тое, што называецца «выпадзеннем карбіду». Гэта прыводзіць да хірургічна чыстых і дакладных зварных швоў, таму яна так папулярная ў медыцынскай і харчовай прамысловасці.
МеркаванніБольшасць распаўсюджаных нержавеючых сталей, такіх як серыя 300 (напрыклад, 304, 316), зварваюцца выключна добра. Аднак некаторыя іншыя маркі, такія як серыя 400, могуць стаць далікатнымі ў зоне тэрмічнага ўздзеяння.
Лазерная зварка алюмінію
Зварка алюмінію заўсёды была складанай, але лазерная зварка змяняе правілы гульні.
ПеравагіАлюміній — выдатны цеплаправоднік, што азначае, што пры традыцыйнай зварцы цяпло распаўсюджваецца і прыводзіць да дэфармацыі ўсёй дэталі. Сфакусаваная энергія лазера і нізкая цеплаўкладнасць вырашаюць гэтую праблему, значна памяншаючы дэфармацыю.
МеркаванніАлюміній мае высокую адбівальную здольнасць. Бліскучая паверхня можа адразу адбіваць лазерны прамень. Поспех залежыць ад некалькіх ключавых рэчаў: бездакорнай ачысткі паверхні, правільнага ахоўнага газу і выкарыстання правільнага тыпу лазера (часта перавага аддаецца валаконным лазерам), каб забяспечыць паглынанне энергіі.
Лазерная зварка тытана
Калі вам трэба зварваць тытан, лазер - адзін з найлепшых інструментаў для гэтай працы.
ПеравагіТытан — гэта рэактыўны метал, гэта значыць, ён лёгка забруджваецца кіслародам паветра, калі расплаўлены, што прыводзіць да слабога і далікатнага зварнога шва. Хуткасць і дакладнасць лазера мінімізуюць час, на працягу якога метал знаходзіцца ў расплаўленым і адкрытым стане, зніжаючы рызыку забруджвання і охрупнення.
МеркаванніЯк і пры зварцы тытана метадам TIG, вам усё роўна трэба быць надзвычай асцярожнымі. Абсалютная чысціня і бездакорная абарона інэртным газам (напрыклад, аргонам) не падлягаюць абмеркаванню.
Лазерная зварка медзі і іншых адбівальных металаў
Тут лазерная зварка пашырае межы магчымага.
ПеравагіЛазерная зварачная машына можа злучаць высокаадбівальныя матэрыялы, такія як медзь, якія неверагодна цяжка зварваць практычна любым іншым метадам. Гэта вельмі важна для такіх прылад, як акумулятары электрамабіляў (EV), дзе неабходна злучаць медзь і алюміній.
МеркаванніГэта пытанне ўзроўню эксперта. Высокая адбівальная здольнасць і цеплаправоднасць могуць пашкодзіць оптыку лазера, калі з імі няправільна абыходзіцца. Часта патрабуецца спецыялізаванае абсталяванне і перадавыя метады.
Што такое Лімітацыя лазернай зваркі?
Хоць гэта і гучыць як цудадзейны інструмент, ён не ідэальна падыходзіць для кожнай працы. Важна разумець кампрамісы.
1.Высокі пачатковы коштПрафесійны лазерны зварачны апарат — гэта значная інвестыцыя, значна даражэйшая за традыцыйныя ўстаноўкі MIG або TIG.
2.Строгія патрабаванні да суставаўЯк ужо згадвалася, лазерам патрэбна амаль ідэальная прылегальнасць. Калі ў вашых дэталях ёсць зазоры або яны выразаны недакладна, лазер не зможа эфектыўна іх запоўніць.
3.Праблемы рэфлексііБліскучыя матэрыялы, такія як алюміній і медзь, цяжка зварваць без спецыялізаваных лазераў і тэхнік.
4.Праблемы бяспекіВысокаінтэнсіўны лазерны прамень надзвычай небяспечны і можа выклікаць сур'ёзныя траўмы вачэй і апёкі скуры, нават ад адлюстраванняў. Абавязкова трэба выкарыстоўваць адпаведныя ахоўныя агароджы і сродкі індывідуальнай абароны (СІА).
Найлепшыя практыкі для бездакорнай лазернай зваркі
Каб атрымаць максімальную аддачу ад працэсу лазернай зваркі, вам трэба авалодаць асновамі.
Падрыхтоўка — гэта ўсё
Падрыхтоўка суставаўНельга не адзначыць: вашы дэталі павінны шчыльна прылягаць адна да адной. Для дасягнення найлепшых вынікаў імкніцеся да зазору менш за 10% ад таўшчыні матэрыялу.
Ачыстка паверхняўПазбаўцеся ад усяго, што не з'яўляецца металам. Гэта азначае выдаленне ўсіх алеяў, тлушчу, аксідаў і любых іншых забруджванняў. Чыстая паверхня неабходная для прадухілення з'яўлення пор і іншых дэфектаў у зварным шве.
Кантралюйце свой працэс
Ахоўны газГэтак жа, як і ў зварцы TIG і MIG, у лазернай зварцы выкарыстоўваецца інэртны газ (звычайна аргон або гелій) для абароны расплаўленай зварачнай ванны ад кіслароду і азоту ў паветры, што забяспечвае трывалы і чысты зварны шов.
Аптымізацыя параметраўВам трэба наладзіць параметры. Магутнасць лазера, хуткасць зваркі і фокусная адлегласць павінны быць ідэальна адкалібраваны ў залежнасці ад канкрэтнага матэрыялу і таўшчыні, з якім вы працуеце.
Бяспека перш за ўсё, заўсёды
Лазерная зварка — гэта працэс, да якога нельга ставіцца легкадумна. Сфакусаванае святло неверагодна магутнае. Усе, хто знаходзіцца побач з месцам аперацыі, павінны насіць спецыяльныя ахоўныя акуляры для лазера, разлічаныя на пэўную даўжыню хвалі вашага лазера.
Ці з'яўляецца лазерны зварачны апарат правільным выбарам для вас?
Дык ці варта інвеставаць у лазерную зварку?
Падвядзем вынікі. Лазерная зварка — гэта перадавы вытворчы інструмент, які забяспечвае беспрэцэдэнтную хуткасць, дакладнасць і якасць. Недахопам з'яўляецца высокі пачатковы кошт і строгія патрабаванні да чыстых, добра падагнаных дэталяў.
Наша апошняя думкаКалі ваша праца патрабуе вялікіх аб'ёмаў, аўтаматызацыі і высокай дакладнасці, асабліва на далікатных або складаных матэрыялах, то лазерная зварка — гэта не проста чарговы варыянт. Гэта выдатнае рашэнне, якое можа рэвалюцыянізаваць вашу вытворчасць.
Час публікацыі: 15 жніўня 2025 г.
