Technologia na wyciągnięcie ręki...

Zgrzewanie laserowe zalicza się najnowocześniejszych metod spawania i jest dużą konkurencją dla innych, wysoce zaawansowanych sposobów np. dla spawania elektronowego. To nic innego, jak jeden z rodzajów technik polegających na stapianiu powierzchni styku łączonych przedmiotów wiązką promieni laserowych o określonej gęstości mocy. Do procesu dochodzi w osłonie gazu obojętnego (hel, argon, dwutlenek węgla i azot) bądź w powietrzu, o ile produkt poddany obróbce nie utlenia się i zapewnia dużą wytrzymałość łączeń.

Taki sposób zgrzewania cieszy się dużą popularnością w produkcjach wieloseryjnych, m.in. w przemyśle motoryzacyjnym, przede wszystkim ze względu na wyjątkową efektywność oraz możliwość scalania tworzyw o różnych kształtach w dowolnej pozycji, podnosząc tym samym wydajność produkcji. Najczęściej łączonymi surowcami jest stal konstrukcyjna, stale stopowe, węglowe, metale trudnotopliwe, aktywne chemicznie, aluminium, tytan czy nikiel, a także wiele innych.fabryka oddalona od zabudowań

Urządzenia do zgrzewania laserowego

Na rynku dostępne są specjalistyczne maszyny i narzędzia do zgrzewania laserowego, m.in. moduły laserowe. Są one wydajne w produkcjach zautomatyzowanych, zrobotyzowanych i wielkoseryjnych. Dzięki doświadczeniu oraz innowacyjnym rozwiązaniom, producenci dostarczają wysokojakościowe produkty indywidualnym klientom i większym przedsiębiorstwom. Są to zarówno niewielkie narzędzia, jak i kompletne linie, a także ciągi technologiczne. Mogą one m.in. połączyć elementy posiadające cienkie ściany, co w przypadku wielu innych metod jest niemalże niemożliwe. Wykorzystanie takich urządzeń pozwala na trwałe i estetyczne spojenie kilku materiałów w całość.

Niemniej jednak przed przejściem do etapu realizacji, przy wyborze technologii laserowej, trzeba uwzględnić procesy metalurgiczne, podczas których tworzywo może silnie lub krótkotrwałe się nagrzewać, a potem szybko schładzać. W związku z tym, pracując na materiałach skłonnych do pęknięć lub zaporowaceń, powinno się uwzględnić zabiegi opierające się na podgrzewaniu wstępnym czy wygrzewaniu po zakończonym spawaniu.

Zalety spawania laserowego

Zgrzewanie laserowe oprócz wyjątkowej wydajności charakteryzuje się wysoką gęstością mocy, dzięki czemu materiały spawane mają małe dystorsje, wąskie spoiny oraz SWC. Sam proces trwa stosunkowo krótko i nie wymaga spoiwa. Ponadto należy do wysokoprecyzyjnych przedsięwzięć, a także nie pozostawia po sobie żadnych odłamków i niepożądanych elementów, co świadczy o tym, że spawanie wiązkami jest schludne i pozwala na zachowanie porządku w miejscu pracy. Niezwykle istotna okazuje się również możliwość łączenia ze sobą materiałów nawet trudnospawalnych, co w przypadku innych technologii może okazać się niemożliwe.

Jak wygląda spawanie laserowe?

Zanim dojdzie do połączenia obu elementów, muszą znajdować się one w złączu zakładkowym bądź jarzmie. Te z kolei zapewniają odpowiedni docisk powierzchni do siebie. Konstrukcja spawanych komponentów daje również możliwość właściwego ich ułożenia. Wiązka lasera przechodzi przez jeden z elementów, będącym praktycznie przezroczystym dla promieniowania do drugiego – widocznego, dla lasera, który zagłębia się w tworzywo. Proces polega na topnieniu powierzchni jednej absorbującej części. Natomiast ogrzewanie i topnienie drugiego fragmentu – transparentnego dla wiązki laserowej, odbywa się dzięki przewodnictwu cieplnemu od absorbentu do niewidocznego dla lasera elementu. W wyniku spawania laserowego, w miejscu łączenia powstaje spoiwo. Zgrzewanie laserowe umożliwia łączenie materiałów termoplastycznych o charakterystycznych właściwościach oraz strukturze. Niemniej jednak można także scalić inne surowce, wykorzystując do pomocy akcesoria techniczne.osoba zajmująca się spawaniem laserowym na tle urządzeń specjalistycznych

Trzy techniki spawania laserowego

Wyróżnia się trzy typy zgrzewania laserowego. Pierwszym z nich jest konturowe, inaczej zwane również kształtowym. Kontur szwu spawalniczego zostaje rozgrzewany skupioną wiązką lasera. W trakcie styku spoiny z laserem zostaje ona podgrzana do temperatury topnienia, po czym od razu zastyga. Wówczas dochodzi do zespolenia obu łączonych elementów. Spawanie konturowe wykorzystuje się, gdy wygląd materiału odgrywa istotną rolę.

Drugą technologią zgrzewania laserowego jest spawanie quasi-symultaniczne. W trakcie procesu spaw omiatany zostaje wiązką lasera z dużą prędkością, dzięki czemu cała powierzchnia łączenia jednocześnie podgrzewa się i topi. Pozwala to na wtopienie się konturu obszaru zgrzewanego oraz nadzór nad elementami poddanymi temu procesowi na każdy etapie uplastyczniania się tworzywa.

Ostatnim sposobem jest spawanie symultaniczne, podczas którego zgrzew poddawany zostaje równolegle zarówno podgrzewaniu, jak i topnieniu przez jedno lub więcej źródeł lasera. Niemniej jednak należy pamiętać, że kluczową rolę ma rozmieszczenie źródeł promieniowania światła oraz właściwe formowanie wiązki. Umożliwia to stopniowe nadtapianie, a także zużycie siły wywieranej przez mocowania detalu. Ten sposób sprawdza się w przypadku aplikacji o skomplikowanych kształtach.

O Autorze

Agnieszka

Zostaw Odpowiedź

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.