Лазерная зварка: прынцып дзеяння і перавагі

Злучаць металы можна па-рознаму. Найбольш надзейным і прагрэсіўным спосабам атрымання неразъемных злучэнняў розных вырабаў з'яўляецца лазерная зварка. Дзякуючы гэтай тэхналогіі можна не толькі дасягнуць вялікай дакладнасці і акуратнасці, але і злучыць матэрыялы, якія маюць вялікую тэмпературу плаўлення або высокую тепловодность. Кароткі, кіраваны перыяд плаўлення і малая колькасць расплаву даюць магчымасць вырабляць зварку нават такіх дэталяў, для якіх звычайныя метады зусім не падыходзяць.

Асаблівасці тэхналогіі

Лазерная зварка адрозніваецца тым, што лазерны прамень дазваляе забяспечыць высокую канцэнтрацыю энергіі ў кропцы, дыяметр якой не перавышае некалькіх мікраметраў. Ўзровень магутнасці дасягае 10 ^ 8 Вт / см2, што нашмат больш, чым дае, да прыкладу, дуга. Па канцэнтрацыі энергіі лазерная зварка можа параўнацца хіба што з электронным промнем (яго магутнасць складае каля 10 ^ б Вт / гл 2). Але калі апошні можна выкарыстаць толькі ў вакуумнай камеры, то лазерная зварка можа вырабляцца ў асяроддзі з якім-небудзь ахоўным газам (СА _2, Ці не, Ar) або проста на паветры. Што тычыцца кіравання, то яно ажыццяўляецца з дапамогай аптычнай сістэмы. Лазерная зварка вырабляецца ў даволі шырокім інтэрвале рэжымаў, і гэта забяспечвае высокапрадукцыйны працэс злучэння разнастайных матэрыялаў, таўшчыня якіх пачынаецца ад некалькіх мікраметраў і даходзіць да некалькіх дзесяткаў міліметраў. Нягледзячы на тое, што гэты працэс вельмі складаны і пакуль што няма універсальнай тэарэтычнай мадэлі, якая змагла б яго апісаць ва ўсе паўнаце, яго шырока ўжываюць на практыцы, і на тое ёсць важкія прычыны.

Чым добрая лазерная зварка металаў

Да ліку несумнеўных вартасцяў гэтага метаду адносяць наступныя:

1. Высокая прадукцыйнасць дадзенай тэхналогіі ў параўнанні з іншымі спосабамі.
2. Малая зона тэрмічнага ўздзеяння, якая абмяжоўваецца адным толькі дыяметрам лазера. Гэта дазваляе атрымаць вялікую тэхналагічную трываласць і пластычнасць злучэння.
3. Лёгкасць кіравання і магчымасць змены праграмы апрацоўкі.
4. Экалагічнасць. Сучасная ўстаноўка лазернай зваркі дазваляе абыйсціся без дапаможных зварачных матэрыялаў і флюс.
5. Магчымасць якаснага злучэння разнастайных металаў.
6. Вельмі часта атрымоўваецца пазбегнуць выкарыстання присадочных матэрыялаў.
7. Магчымасць зваркі ў складаных для доступу месцах.

Для зваркі металічных дэталяў ужываюць газавыя і цвёрдацельныя лазеры як бесперапыннага, так і перыядычнага ўздзеяння. Прымяненне апісванай тэхналогіі напрамую залежыць ад магутнасці установак. Так, лазеры, магутнасць якіх ляжыць у межах 100-500 Вт, даўно выкарыстоўваюцца для зваркі малых па памеры кампанентаў, напрыклад, электронных блокаў або медыцынскіх прыбораў. А ўстаноўкі, здольныя канцэнтраваць больш высокі ўзровень энергіі (у дыяпазоне кілават) часта ўжываюць разам з робатамі і валаконнай оптыкай. Яны практычна незаменныя ў сферы аўтамабілебудавання, машынабудавання, суднабудавання і іншых галінах прамысловасці.