Успехът на метала слазерно заваряванезависи от основните му физични свойства. Например, високата отражателна способност може да отклони енергията на лазера, докато високата топлопроводимост разсейва топлината твърде бързо от зоната на заваряване. Тези характеристики, заедно с точката на топене, определят колко ефективно материалът абсорбира енергия, за да образува здрава и прецизна заварка.
Ето разбивка на често срещаните метали и как техните свойства влизат в действие.
Лазерно заваряване на въглеродна стомана
Въглеродната стомана е желязо-въглеродна сплав с до 2,1% съдържание на въглерод. Съдържанието на въглерод е основният определящ фактор за нейните свойства.
Нисковъглеродна стомана(по-малко от 0,25% въглерод) е пластичен, здрав и лесно се обработва и заварява. Често се използва за каросерийни панели, тел и тръби.
Средно въглеродна стомана(0,25% до 0,60% въглерод) е по-здрава и твърда от нисковъглеродната стомана. Това я прави подходяща за компоненти, които изискват по-голяма якост и износоустойчивост, като зъбни колела, валове и железопътни колела.
Високовъглеродна стомана(повече от 0,60% въглерод) е най-здравият и твърд от трите, но е и най-малко пластичен и най-крехък. Твърдостта му го прави идеален за режещи инструменти, пружини и високоякостни телове, но изисква внимателно боравене по време на заваряване, за да се предотврати напукване.
Въглеродната стомана е работен кон в производството и се нуждае от превъзходно лазерно заваряване.
ПредимстваПолучавате здрави, дълбоки заварки с невероятна прецизност и много малко изкривяване. Скоростта е огромен плюс, повишавайки производителността във фабричния цех.
СъображенияБързото охлаждане на лазерния процес може да направи заварката крехка и склонна към напукване. Понякога е необходимо предварително нагряване на детайла, за да се забави охлаждането и да се предотвратят проблеми.
Лазерно заваряване на неръждаема стомана
Това е идеална комбинация. Лазерното заваряване е перфектният процес за неръждаема стомана, особено за индустрии, които изискват чистота.
ПредимстваНиското, фокусирано подаване на топлина е огромна печалба. То запазва корозионноустойчивите свойства на неръждаемата стомана, като предотвратява нещо, наречено „карбидно утаяване“. Това води до хирургически чисти и прецизни заварки, поради което е толкова популярно в медицинската и хранително-вкусовата промишленост.
СъображенияПовечето често срещани неръждаеми стомани, като серия 300 (напр. 304, 316), се заваряват изключително добре. Някои други марки, като серия 400, обаче могат да станат крехки в зоната, засегната от топлина.
Лазерно заваряване на алуминий
Заваряването на алуминий винаги е било сложно, но лазерното заваряване променя играта.
ПредимстваАлуминият е отличен топлопроводник, което означава, че при традиционното заваряване топлината се разпространява и причинява деформация на цялата част. Фокусираната енергия на лазера и ниското влагане на топлина решават този проблем, като драстично намаляват изкривяването.
СъображенияАлуминият е силно отразяващ. Блестящата повърхност може да отрази лазерния лъч веднага. Успехът зависи от няколко ключови неща: безупречно почистване на повърхността, правилният защитен газ и използването на правилния вид лазер (често се предпочитат влакнести лазери), за да се гарантира абсорбирането на енергията.
Лазерно заваряване на титан
Ако трябва да заварявате титан, лазерът е един от най-добрите ви инструменти за тази работа.
ПредимстваТитанът е реактивен метал, което означава, че лесно се замърсява от кислорода във въздуха, когато е разтопен, което води до слаба и крехка заварка. Скоростта и прецизността на лазера минимизират времето, през което металът е разтопен и изложен, намалявайки риска от замърсяване и крехкост.
СъображенияТочно както при TIG заваряването на титан, все още трябва да бъдете изключително внимателни. Абсолютната чистота и перфектната защита с инертен газ (като аргон) са неоспорими.
Лазерно заваряване на мед и други отразяващи метали
Тук лазерното заваряване разширява границите на възможното.
ПредимстваЛазерна заваръчна машина може да съединява силно отразяващи материали като мед, които са изключително трудни за заваряване с почти всеки друг метод. Това е от решаващо значение за приложения като батерии за електрически превозни средства (EV), където медта и алуминият трябва да се съединят.
СъображенияТова е работа на експертно ниво. Високата отражателна способност и топлопроводимост могат действително да повредят оптиката на лазера, ако не се управляват правилно. Често това изисква специализирано оборудване, както и усъвършенствани техники.
Какво представляват Лимитация на лазерно заваряване?
Въпреки че звучи като чудодейно средство, то не е идеално за всяка работа. Важно е да се разберат компромисите.
1.Висока първоначална ценаПрофесионалната лазерна заваръчна машина е значителна инвестиция, много по-скъпа от традиционните MIG или TIG установки.
2.Строги изисквания за съединяванеКакто бе споменато, лазерите се нуждаят от почти перфектно пасване. Ако частите ви имат празнини или не са изрязани прецизно, лазерът няма да може да ги запълни ефективно.
3.Проблеми с отражениетоБлестящи материали като алуминий и мед могат да бъдат трудни за заваряване без специализирани лазери и техники.
4.Опасения за безопасносттаВисокоинтензивният лазерен лъч е изключително опасен и може да причини тежки наранявания на очите и изгаряния на кожата, дори от отражения. Подходящите предпазни ограждения и личните предпазни средства (ЛПС) са абсолютно задължителни.
Най-добри практики за безупречни лазерни заварки
За да извлечете максимума от процеса на лазерно заваряване, трябва да усвоите основите.
Подготовката е всичко
Сглобяване на ставитеНе можем да го кажем достатъчно: частите ви трябва да пасват плътно една към друга. За най-добри резултати се стремете към хлабина по-малка от 10% от дебелината на материала.
Почистване на повърхностиОтървете се от всичко, което не е метал. Това означава премахване на всички масла, мазнини, оксиди и всякакви други замърсители. Чистата повърхност е от съществено значение за предотвратяване на пори и други дефекти в заварката.
Контролирайте процеса си
Защитен газТочно както TIG и MIG, лазерното заваряване използва инертен газ (обикновено аргон или хелий), за да предпази разтопената заваръчна вана от кислород и азот във въздуха, осигурявайки здрава и чиста заварка.
Оптимизация на параметритеТрябва да настроите правилно. Мощността на лазера, скоростта на заваряване и фокусното разстояние трябва да бъдат перфектно калибрирани за конкретния материал и дебелина, с които работите.
Безопасността е на първо място, винаги
Лазерното заваряване не е процес, към който можете да се отнасяте небрежно. Фокусираната светлина е изключително мощна. Всеки, който е в близост до операцията, трябва да носи специализирани лазерни предпазни очила, предназначени за специфичната дължина на вълната на вашия лазер.
Лазерната заваръчна машина правилният избор ли е за вас?
И така, трябва ли да инвестирате в лазерно заваряване?
Нека обобщим. Лазерното заваряване е усъвършенстван производствен инструмент, който осигурява несравнима скорост, прецизност и качество. Недостатъкът е високата първоначална цена и строгите изисквания за чисти, добре пасващи части.
Нашата последна мисълАко работата ви изисква голям обем, автоматизация и прецизна точност – особено при деликатни или трудни материали – тогава лазерното заваряване не е просто още една опция. Това е превъзходното решение, което може да революционизира производството ви.
Време на публикуване: 15 август 2025 г.
