ГлавнаяАппаратАппарат для лазерной сварки

Особенности сварки ювелирных изделий. Аппарат для лазерной сварки


Аппарат лазерной сварки

Особенности лазерной сварки

  • 01 декабря
  • 93 просмотров
  • 33 рейтинг

Оглавление: [скрыть]

  • Типы используемых лазеров
  • Применение сварки лазером
  • Ручная лазерная сварка
  • Плюсы и минусы лазерной сварки

В производстве очень важным процессом является сварка. Такой аппарат, где лазер используется как энергетический источник, называется лазерная сварка, которая применяется для соединения одинаковых и разнородных металлов. Это наиболее современный способ для сварки металлических частей, который в последние годы все больше привлекает к себе внимания.

Такая сварка была создана в 60-е годы ХХ века. Плюс излучения лазера — высокое скопление энергии. Это позволяет соединить различные металлы и сплавы толщиной от микрометра до одного сантиметра.

Лазерное излучение создает сварной шов таким способом: наводится в фокусирующую систему, где преобразуется в меньший пучок, поглощает, нагревает и расплавляет свариваемые материалы. Для фокусировки энергии в сварке лазером используются направляющие зеркала.

Микросварка соединяет материал толщиной до 100 мкм, мини-сварка проплавляет на глубине от 0.1 до 1 мм, макросварка способна спаять детали толщиной более 1 мм. В зависимости от положения деталей и лазерного луча, схема спайки может быть:

  • встык;
  • внахлест;
  • угловая;
  • прочие варианты.

Схема гибридной лазерной сварки.

Установки для сварки лазером бывают твердотельные и газовые.

В твердотельной используется стержень из розового рубина, в котором ионы хрома нагреваются при облучении и отдают запасенную энергию.Концы рубинового основания покрывают серебром, которое имеет свойство отражать свет. Образуются полупрозрачные и прозрачные зеркала, от которых ионы хрома отбиваются и перемещаются вокруг рубинового стержня по спирали, задействуют следующие ионы и формируют беспрерывное действие. Случается энергетический взрыв, который движется через наполовину прозрачное стекло и собирается линзой в точку сварочного аппарата. Минус твердотельного лазера — работа только в беспрерывном режиме, а в импульсном очень низкий КПД (от 0.01 до 1%).

Если сравнивать газовый лазер и твердотельный, то у газового выше мощность и уровень КПД. Устройство такого лазера — круглая трубка, наполненная газом с обеих сторон, прижатая полупрозрачным и непрозрачным параллельными зеркалами. В трубке находятся электроды, между ними под воздействием разряда появляются резвые электроны, которые задействуют частицы газа. Когда они возвращаются в первоначальное состояние, образуются кванты света, которые собираются и направляются в место спайки. Огромным достоинством газовых лазеров является то, что они функционируют в обоих режимах: импульсном и беспрерывном.

Сварка сплавов большой толщины осуществляется с глубоким проплавлением, то есть формируется парогазовый канал, что весьма отличается от соединения металлов меньшей толщины. Для того чтобы при сварке не появлялись недостатки и шов был хорошего качества, подбирается необходимая мощность. Скорость 0.2-0.3 см/с обеспечивает высокую продуктивность и качественное скрепление деталей без дефектов.

Вернуться к оглавлению

Различие лазерной пайки и лазерной сварки.

Лазерные сварочные аппараты используются все чаще из-за качества, экологичности и скорости процесса.

Аппарат для лазерной сварки применяется:

  1. Для соединения стали. Такая сварка стали обеспечивает высокую прочность соединений, аккуратность швов, минимизацию коррозий, высокую скорость охлаждения. Перед началом сваривания конструкций необходимо подготовить кромки деталей: очистить от ржавчины окалины и удалить влагу. Подгоняют детали и части конструкции под сварку с наибольшей точностью. Как защитный газ используют чистый гелий или его смесь с аргоном.
  2. Для спайки металлических конструкций. Лазерная сварка металла осуществляется с глубоким проплавлением. Важным приемом для этого является применение присадочного материала, что обеспечивает возможность регулировать состав шва, а также снизить требования к точности сборки частей конструкции под спайку. Особенность такой сварки в том, что используется присадочная проволока в диаметре до 1 мм и правильная подача ее при помощи специальных механизмов под лазерное излучение. Если работать со скоростью 25-30 мм/с, то снижается количество деформаций, по сравнению с дуговой спайкой металлов. Основные достоинства соединения металла с глубоким проплавлением — мощное излучение, необходимая скорость сварки. Такое сильное излучение увеличивает способность проплавлять и формировать качественный шов. Обратите внимание, что лазерное излучение в диаметре должно быть от 0.5 до 1 мм. Если луч меньше указанного диаметра, это может привести к перегреву металла шва, частичному испарению его и образованию дефектов. Если же луч более 1 мм, то эффективность снижается в несколько раз, что может привести к преломлению шва.
  3. Для ремонта очков. Лазерная сварка очков — оптимальный способ починить оправы из различных металлов и сплавов. Место соединения получается крепким и однородным благодаря тому, что в сварке не используется припой. Процедура ремонта длится не более 20 минут, шов не загрязнен частицами припоя или электродов, а в месте соединения остается небольшой шов, который незаметен после шлифовки. Для ремонта очков необходимо выбрать правильное оборудование с нужной мощностью, так как маломощные лазеры не могут пропаять материалы с высокой теплопроводностью.
  4. Для ремонта ювелирных изделий. Лазерная пайка предоставляет возможность ремонта серебряных и золотых изделий максимально аккуратно, без деформации. Украшение не нагревается полностью при проведении работы, а только частично, в местах, которые необходимо соединить. Еще один плюс в том, что не нужно извлекать драгоценные камни из изделия, ведь при использовании лазерного излучения не нарушится целостность украшения.
  5. Для соединения алюминиевых, магниевых и титановых сплавов. Режимы сварки выбираются для обеспечения нужной геометрии шва, предотвращения формирования холодных трещин и создания хорошего шва.

Вернуться к оглавлению

Устройство лазера для сварки.

Уже существует оборудование для лазерной сварки, которое функционирует в ручном режиме. С его помощью можно производить своими руками:

  • точечную спайку;
  • ремонт ювелирных украшений;
  • уплотнение материалов только поверхностно;
  • обработку медицинского оборудования;
  • ремонт оправы очков.

Ручной сварочный аппарат может повысить продуктивность, ведь его скорость гораздо быстрее, а сварные изделия более высокого качества. Например, непрерывным лучом стальной лист толщиной 20 мм сваривается за 1 проход со скоростью 100 м/ч, а электрической дугой такой лист сваривают с быстротой в 20 м/ч за 6-8 проходов.

Не стоит забывать о том, что лазеры излучают мощный луч, который бывает видимый и невидимый. В большинстве случаев лазерный сварочный аппарат излучает невидимый луч инфракрасного света. Если не соблюдать меры предосторожности, то такой луч может попасть в глаза или на кожу.

Нужно выбирать качественное оборудование для сварки лазером, которое имеет правильную конструкцию, оснащено крышками для безопасности. Если тщательно соблюдать меры предосторожности, сварочный аппарат не будет опасным для вашего здоровья.

Вернуться к оглавлению

Основными причинами, чтоб использовать аппарат лазерной сварки, является:

  • скорость соединения материалов;
  • соединение различных материалов без механической обработки;
  • высокая продуктивность работы;
  • чистота, сварочные швы не загрязнены частями припоя;
  • высокая прочность изделий и стойкость к коррозии;
  • отсутствие ограничений по толщине материалов;
  • возможность сваривания ювелирных украшений без потери покрытия;
  • минимальная зона нагревания;
  • возможность соединения в труднодоступных местах;
  • отсутствие выделения вредных паров.

Недостатки лазерного оборудования:

  • нужно купить дорогостоящую установку;
  • необходим персонал с высокой квалификацией;
  • присутствие вибраций;
  • необходимо использовать платформы, устойчивые к вибрации;
  • нужно защитить персонал от лазерного излучения.

Лазерная сварка может оказаться единственным процессом, который может обеспечить качественные соединения трудно свариваемых материалов и конструкций с труднодоступными швами.

expertsvarki.ru

Лазерная сварка, давно не фантастика

Проведение сварочных работ лазерными установками, применяется уже давно.

Лазерная сварка – это, как принято понимать, характеризующийся высокотехнологичностью метод создания сварных соединений. Для использования метода лазерной сварки не требуется применения особой вакуумной камеры, что, безусловно, очень удобно.

Сварка будущего

Современное сварочное оборудование генерирует лазерный луч, обеспечивающий достаточно высокую концентрацию энергии. Она обеспечивается за счет возможности сфокусировать весь потенциал в одной точке, диаметр которой составляет всего несколько сантиметров.

Осуществляется лазерная сварка при помощи соответствующего аппарата. Для выбора нужно учитывать, что есть две разновидности, имеющие определенные отличительные особенности.

Разновидности аппаратов

Твердотельные аппараты

Твердотельная ручная лазерная установка работает по следующей схеме: через стержень из стекла (он представляет собой твердотельный активный элемент) происходит излучение лазера. Это сопровождается включением рубина, алюмоиттриевого граната, неодима. Сам стержень в конструкции аппарата расположен в камере, которая освещена лампой накачки. Лампа обеспечивает создание мощных и равномерных световых вспышек.

Активные стержни имеют в торцах зеркала: частично прозрачное и отражающее. Рекомендуем изучить соответствующие видео для полного понимания.

Выбирать твердотельный аппарат лазерной сварки нужно при необходимости в сваривании мелких деталей, имеющих относительно небольшую толщину. К примеру, отлично подходит такой аппарат для сварки элементов различных электронных устройств и приборов: для тонких проволочных выводов из тантала, нихрома и золота.

Современные устройства дают возможность проведения сварки элементов, выполненных из фольги, а также позволяют создавать швы (герметичные) катодов кинескопа, который входит в оснащение практически всех телевизоров.

Твердотельная ручная лазерная установка

Газовые устройства

Газовая лазерная установка – это более мощное устройство. Такой прибор предполагает использование высоковольтных источников тока (режим либо импульсный, либо непрерывный). Эти источники возбуждают активную рабочую среду – газовую смесь (на видео хорошо заметен принцип работы).

Ручная установка данного вида отличается:

  • Более длинными волнами по сравнению с твердотельными установками;
  • Несколько большей мощностью.

Установка с газовой прокачкой поперечного типа является компактным, но достаточно мощным аппаратом, который успешно применяется в целях сварки металлов толщиной до 20 мм (существующие видео подтверждают это).

Наиболее мощное газовое оборудование – это газодинамические устройства. В них активной средой являются горячие газы, температура которых достигает 3000 К.

О достоинствах лазерной сварки

Ключевое преимущество лазерной сварки – ее разнообразие. Это позволяет подбирать оптимальное оборудование для любого вида материалов и для любого характера работ.

Так, ручная твердотельная установка позволяет точно дозировать энергию. Это гарантирует высокое качество сварочных работ в отношении хрупких и мелких деталей и элементов. Примечательно, что прочность полученного в таком случае соединения будет превосходить все традиционные виды сваривания.

Газовый аппарат лазерной сварки позволяет обеспечить больший уровень глубины, на которую изделие проплавляется. При этом образуется малый по ширине шов, а это значительно уменьшает зону воздействия высоких температур. Соответственно, газовая лазерная сварка – это отличный вариант для того, чтобы сократить термическое воздействие на изделие и, как результат, снизить возможные напряжения при сварке и деформацию.

При сопоставлении лазерной сварки с традиционными разновидностями очевидным становится и следующее ее преимущество: проведение лазерной сварки возможно и при расположении аппарата на значительном расстоянии непосредственно от сварочных точек. Это выгодно с точки зрения цены установки, к тому же в ряде случаев представляет собой единственный способ заваривания шва в труднодоступном месте. К примеру, лазерные аппараты позволяют заваривать трубы на дне водоемов. Для этого по трубопроводу запускается подвижная тележка, имеющая вращающиеся зеркала. Само же лазерное сварочное оборудование устанавливается около входного отверстия, откуда и направляет луч в сторону тележки (просмотрите видео с подобными работами).

Безопасность

Очень важно, чтобы сварка сопровождалась надлежащим уровнем безопасности. Для этого следует:

  • установить кожухи либо защитные экраны, которые не допустят попадания излучения непосредственно на рабочее место;
  • обеспечить наличие на рабочем месте схемы лазерноопасной зоны;
  • в обязательном порядке осуществлять проверку работы блокировочных и сигнализационных систем, которые предназначены для предотвращения доступа рабочих в границы лазерноопасной зоны;
  • внутренние поверхности помещений окрашивать матовой краской, характеризующейся минимальным коэффициентом отражения;
  • в отдельном помещении устанавливать пульт управления аппаратом. Дополнительно размещать видео-, иную систему наблюдения за сварочным процессом.

Такова специфика лазерной сварки. Правильный выбор аппарата позволит добиться результата действительно высокого качества.

zavarimne.ru

Лазерный сварочный аппарат

Лазерная сварка занимает важное место в современной промышленности, так как она обеспечивает высокую точность соединения в мелких деталях из тонкого металла. Принцип ее действия существенно отличается от обыкновенных аппаратов, где работа ведется электрической дугой или газом. Здесь на первое место, в качестве основной температурной силы, выступает лазер. Он позволяет сваривать довольно мелкие детали, образуя минимальный след от шва. Лазерный сварочный аппарат для прецизионной шовной и точечной сварки имеет две основные разновидности. Это могут быть газовые и твердотельные аппараты, а зависимости от того, какой вид активной среды использует сам лазер.

Лазерный сварочный аппарат

Твердотельные аппараты могут применяться с различной активной средой, такой как синтетический рубин, хром-форстерит и прочее. Самой распространенной разновидностью данного типа является сварка, которая происходит в среде граната алюмоиттриевого. Зачастую его легируют при помощи неодима. Все разновидности техники, а также распределение ее по типам и моделям, основаны на свойствах лазера.

Аппараты с газовой средой для работы создают более длинные волны. Некоторые модели могут работать в непрерывном и импульсном режиме, что обеспечивает универсальные условия применения, но большинство видов техники относится только к импульсным. Мощность газового лазера является более высокой, так что с его помощью можно проделать процедуры с заготовками большей толщины. Но это оказывается не всегда востребовано, особенною в ювелирной промышленности.

Сфера применения подобного оборудования зачастую состоит из тех мест, где нужно ремонтировать и производить мелкие тонкие детали, такие как ювелирные изделия, элементы электронный устройств, соединение тонких проводов и так далее. Герметичность создаваемых швов позволяет сваривать катоды кинескопа и прочие подобные вещи. Помимо сварки, аппараты используются еще и для лазерной наплавки.

Принцип работы лазерных сварочных аппаратов

Твердотельные лазерные аппараты для сварки излучают тепловую энергию через стержень лазера. Стержень состоит из стекла, в которое входит алюмоиттриевый гранат, рубин и неодим. Данный элемент установлен в квантроне. Лампа здесь является главным элементом оптической накачки. Здесь подбирается такая лампа, которая создает равномерные и мощные вспышки. На торцах лазера стоят прозрачные стекла, а также отражающие зеркала.

Лазерный сварочный аппарат для ювелирных изделий, а также для прочих металлических деталей различной толщины, работает по следующему принципу. Лазерный луч, который генерируется источником энергии, изначально проходит через прозрачное стекло. Затем он многократно отражается в активном элементе, благодаря чему усиливается. Усиление происходит до тех пор, пока он не достигнет параметров требуемого значения.

 

Отличительные особенности

По своему внешнему виду и по принципу действию такие аппараты очень отличаются от привычного понятия о сварке. Естественно, что все процессы, которые происходят с металлом во время процесса соединения, полностью попадают под определение сварки, но внешне это выглядит необычно. Точность наведения и небольшой охват ширины наплавки позволяет работать с очень мелкими предметами и дефектами.

Лазер создает концентрированную тепловую энергию, направленную в одну небольшую точку. Это значительно меньше, чем сварочная ванная при работе обыкновенным сварочным инвертором. Такое положение уменьшает зону термического влияния, что для самой заготовки, несомненно, является преимуществом, так как практически не затрагивает свойства основного металла. Все остальные источники теплового воздействия при сварке значительно уступают по концентрации лазеру.

Очередным преимуществом таких аппаратов является легкая транспортировка энергии. Оптическая зеркальная система позволяет направить луч в любое труднодоступное место. Также он передается на значительные расстояния и при этом его энергия не теряется. Сам лазер обладает оперативным управлением, как в плане направления, так и в плане изменения характеристик сваривания.

Технические характеристики популярных моделей

Каждая модель лазерных сварочных аппаратов является уникальной, так как это не очень развитая сфера и многие производители постоянно работают над новыми усовершенствованиями, которые приводят к появлению новых типов техники, изменению их внешнего вида, а соответственно и технических характеристик.

Сварог

ПараметрыЗначение параметров
Активный элементтвердотельный
разновидность накачкиксеноновая лампа ИНП 5/60
Режимимпульсно-периодический
Максимальная толщина деталей для сварки, мм2
Длина волны, мкв1.06
Максимальная энергия импульса, Дж10
Длительность импульса, мс10
Минимальный диаметр сфокусированного пучка, мм0,3
Расходимость пучка, мрад10
Тип охлажденияАвтономное водяное
Мощность аппарата, Вт700 Вт
Масса, кг27

HT-W150

ПараметрыЗначение параметров
Активный элементтвердотельный
Режимимпульсно-периодический
Минимальная толщина деталей для сварки, мм0.1
Длина волны, нм1064
Максимальная энергия импульса, Дж10
Длительность импульса, мс2
Минимальный диаметр сфокусированного пучка, мм0,2
Расходимость пучка, мрад10
Система охлажденияАвтономная  водяная
Мощность аппарата, Вт200 Вт
Особенности выбора

Здесь требуется уже более сложное сравнение характеристик, чем при выборе сварочного инвертора. Ведь это принципиально иной тип устройств. Здесь важны такие параметры, как мощность, диаметр пучка лазера, длина волн и максимальная энергия импульса. В большинстве случаев, даже при высокой мощности, редко удается получить технику, которая смогла бы сваривать тонкие заготовки. Сварка тонких листов, около 0,5-1 мм может проводиться на аппаратах мощность около 400 Вт.

Для работы с тонкими изделиями, такими как ювелирная продукция, стоматологические в процедуры по изготовлению и подгонке зубных коронок, не стоит брать слишком мощную модель, так как ее потенциал не будет использован в полной мере. Здесь больше пригодятся высокоточные приборы с небольшим диаметром пучка. Чем он меньше, тем более тонким получается слой наплавки. С учетом особенностей применения такого типа сварки, очень желательно не оставлять следов соединения. После ремонта металлических изделий, их внешний вид должен быть максимально приближенным к новому.

Далее стоит обратить внимание на размеры. Для многих сфер применения они оказываются существенным фактором. Крупногабаритные изделия не могут быть установлены в любом удобном месте и для их монтажа требуется выделять специальные ниши иди даже комнаты. Разброс размеров здесь очень большой, намного выше, чем в стандартных инверторах.

Особенности и нюансы лазерной сварки

Лазерная сварка требует тонкого владения инструментом, так как нужно уметь создавать высококачественный шов на мелких предметах. Из-за высокой температуры самого лазера, во время работы нужно очень четко соблюдать технику безопасности.

Производители

На рынке сварочного оборудования можно встретить продукцию следующих компаний:

svarkaipayka.ru

Технология лазерной сварки металлов и аппараты

Среди используемых способов сварки металлических частей и конструкций наиболее передовым способом, обеспечивающим качественный аккуратный шов, является лазерная сварка металлов.

Ее применяют, когда к точности получаемых форм предъявляются высокие требования. Достигается это за счет высокой точности сварного шва, который при лазерной сварке имеет небольшую ширину и достаточную глубину.

Тонкий шов получается при воздействии на металл мощного лазерного излучения в ограниченной области его воздействия, вызывающего нагрев в этой зоне до высоких температур за короткий период времени.

Технология лазерной сварки

Рассмотрим природу теплового воздействия лазера на металл и последующего расплавления сварной зоны.

Поток лазерных лучей монохроматичен и характеризуется одинаковой длиной волны по сравнению со световым потоком, обладающим различными длинами волн. Поэтому он хорошо поддается фокусировке с помощью зеркал и оптических линз, позволяющих добиться резонанса (когерентности) лазерного луча, что приводит к увеличению мощности потока.

Принцип проведения сварки с помощью лазера основан на фокусировке лазерного луча, полученного с помощью квантового генератора. В основе его работы лежит излучение, которое является источником электромагнитных волн, индуцированных с помощью усилителя.

Направленный пучок лучей при проникновении внутрь металла воздействует на него на электронном уровне, отдавая свою энергию. Это происходит путем поглощения атомами металлов концентрированной лучистой энергии в виде фотонов.

В результате атомы переходят в возбужденное состояние и становятся способными сами излучать энергию в виде фотонов. При совпадении энергии фотонов падающей электромагнитной волны пучка с энергией фотонов возбужденных атомов металлов происходит индуцированное усиленное излучение.

В результате высвобождается тепловая энергия, за счет которой металл в этой области нагревается до температуры плавления. После кристаллизации расплавленных кромок металла образуется прочное межкристаллическое сцепление атомов и формируется качественный сварной шов.

Видео:

Условия и способы осуществления сварочного процесса

Для обеспечения эффективности энергии луча нужно его сфокусировать. Для этого используют отражающие и фокусирующие лазерный луч зеркала. Когерентные лучи имеют минимальный разброс и оказывают действие на точно определенные участки сварной области.

Такой вид сварки можно проводить:

  • в разных положениях и при любом расположении свариваемых кромок;
  • с помощью сплошного и частичного расплавления сплавляемой области металла;
  • непрерывно или импульсами.

При помощи такого метода можно соединять, как тонкостенные металлические листы, так и изделия, имеющие большие габаритные размеры.

Чем точнее сфокусирован лазерный луч, тем выше мощность его излучения.

Оборудование для проведения лазерной сварки

Для выполнения сварки с помощью лазера применяется следующее оборудование:

  • источник лазерного излучения;
  • блок транспортировки и системы для фокусировки луча;
  • при необходимости наличие газовой среды для защиты металла;
  • система для перемещения луча и самого изделия.

Устройство лазера включает излучатель и источник электропитания. Излучение обеспечивает генератор, продуцирующий лучи в специальной среде.

В качестве такой среды применяется две разновидности лазеров: твердотельные и на основе газов.

Видео:

Аппараты лазерной сварки металлов

Все аппараты лазерной сварки металлов работают в импульсном или непрерывном режиме.

Аппараты с твердым активным элементом отличаются от устройств на основе активной среды из газов длиной излучающей волны. У них она короче и мощность излучения слабее газовых устройств.

Лазеры с твердым активным элементом

Твердотельные аппараты функционируют в основном с помощью импульсного лазера, но иногда может использоваться непрерывный и импульсный рабочий режим. Их работа осуществляется таким образом:

  1. Твердый элемент, имеющий форму стержня, являющийся источником лазерного луча, расположен внутри специальной камеры, освещенной лампой для накачки.
  2. Она обеспечивает при работе световые импульсные вспышки, приводящие в активное состояние рабочее тело.

Твердотельный элемент чаще изготавливают в виде стержня, изготовленного из так называемого «розового» рубина, представляющего собой окись алюминия (Al2O3) с примесью ионизированного хрома (Cr3+).

После воздействия лучей ионы Cr3+ переходят в активное состояние и начинают светиться. С торцов стержень покрыт веществом, отражающим свет, чаще серебром. Лучи хромовых возбужденных ионов, отражаясь от посеребренных зеркал, перемещаются вдоль оси, передавая возбуждение другим ионам. Процесс возбуждения ионов становиться массовым и сопровождается мощным выделением лучистой энергии. Они фокусируются с помощью линзы в сварной области.

Такие лазеры обычно являются источниками импульсов периодического действия с длиной волны 0,69 мкм и максимальной импульсной энергией от 10-2 до 10-3 Дж.

Средние значения мощности излучения элементов на основе твердотельных стержней может доходить до сотен ватт.

Аппараты с элементами на основе газовой среды

Аппараты, использующие для работы активную газовую среду, функционируют как в непрерывном, так и импульсном режиме. Это оборудование является более мощным, работающим при высоком напряжении.

В качестве активной среды может использоваться газ на основе смеси (СО2), (N2) и гелия (He). Он подается под давлением от 2,66 до 13,3 кПа. Возбуждение газовой смеси осуществляют с помощью электрического разряда. Гелий (Не) и азот (N2) осуществляют передачу полученной при возбуждении энергии молекуле СО2 и обеспечивают условия для создания разряда. Газоразрядные аппараты излучают длину волны до 10,6 мкм. Кпд работы аппарата может достигать от 5 до 15%.

Схема работы аппаратов на основе газовой среды показана на рисунке:

Особенности сварки лазером тонкостенных металлов

В отличие от толстостенных металлов, которым для успешного соединения требуется глубокое расплавление, для тонких металлов глубина проплавления существенный фактор. При лазерной сварке тонких металлов с ней нельзя переборщить.

Параметры, влияющие на эту величину, это:

  • мощность лазерного излучения;
  • скорость выполнения работы;
  • степень фокусировки луча лазера.

В случае непрерывного процесса t — это длительность его проведения. Если работа осуществляется в импульсном режиме, то t – это продолжительность импульса. При высоких показателях мощностной плотности (Е) может наступить кипение металла в области воздействия луча, приводящее к сквозным дефектам.

Для тонких металлов особенно важна характеристика этого показателя. На него влияет кроме времени воздействия степень фокусировки луча. Для уменьшения плотности излучения для тонких металлов производят расфокусировку луча с помощью электронного управления настройкой работы аппарата.

Изменяя показатели (Е) и (t) можно обеспечить режим работы для разных металлических конструкций, имеющих минимальную толщину.

Различия в технологии проведения лазерной сварки разных металлов

Технология проведения сварки с помощью лазера для различных сплавов металлов имеет свои особенности.

Например, перед проведением работ со стальными изделиями их нужно обязательно очистить: снять окалину, избавиться от коррозии.

Изделие должно быть сухим. Это поможет избежать образования пор, оксидной пленки и трещин в самом шве. Последнее особенно важно при сваривании труб из стальных сплавов. Зону сварки нужно обезжирить.

Предварительная обработка нужна и изделиям из алюминия, магния и цветных металлов. Если изготавливаются трубы из нержавейки, то их сваривают строго встык. Шов внахлест не допускается из-за возникающих напряжений в металле.

Быстрота проведения лазерной сварки исключает образования окисных соединений в зоне расплава, поэтому при ее проведении не требуется создания защитной среды или вакуума в отличие от других видов сварки.

Это свойство особенно важно при сварке титановых сплавов. Они используются в ответственных изделиях атомной и авиационной промышленности. Поэтому, чтобы избежать образования зерен в зоне нагрева этого металла до высоких температур, часто применяют лазерную сварку.

Ручная сварка

Соединение деталей можно осуществлять с помощью ручной лазерной сварки.

Миниатюрный станок для ее самостоятельного проведения сейчас можно выбрать без труда. Их достаточно много в продаже по приемлемой цене с разными параметрами настройки режимов работы.

С помощью такого станка легко можно провести:

  • ремонт с помощью сварки миниатюрных изделий, например, ювелирных, оправы для очков;
  • точечную спайку (сварку) в стык;
  • наплавку;
  • ремонт пресс-форм;
  • обрабатывать предметы медицинского назначения;
  • сварочные работы в области микроэлектроники.

Заключение

Лазерный способ сварки металлов сегодня особенно востребован во многих областях. С помощью этой технологии можно бесконтактно соединять материалы с разными электрохимическими свойствами. Это позволяет проводить работы в труднодоступных местах. Работы можно проводить на малых площадях с большой точностью.

Однако ее применение ограничено значительной стоимостью из-за высокой цены оборудования.

(1 оценок, среднее: 5,00 из 5) Загрузка...

plavitmetall.ru

www.samsvar.ru

Оборудование (установки, аппараты и станки) для лазерной сварки

 

 

 

 

 СЕРИЯ МЛК4 

КОМПАКТНЫЕ ШИРОКОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ УСТАНОВКИ ЛАЗЕРНОЙ СВАРКИ

МЛК4-1, МЛК4-2 Станок для лазерной сварки с Nd:YAG лазером  с ламповой накачкой.  Силовой каркас на основе  Z-манипулятора с приводами вертикального перемещения изделия и излучателя. Автоматизированный XY стол,  вращательный привод. Управление от компьютера. Защитная камера (опция).  Позволяют осуществлять сварку, резку, сверление отверстий, гравировку изделий различных габаритов с размерами поля обработки до 250х300х500 мм.

 

NEW! МЛК4-015.050 - с волоконным квазинепрерывным лазером!

Компактный станок для сварки и резки на основе квазинепрерывных иттербиевых волоконных лазеров типа YLR- 150/1500 – QCW-АС фирмы IPG Photonics. Z- манипулятор, автоматизированный XY стол,  вращательный привод.  Воздушное охлаждение.

СЕРИЯ МЛ4 

 СЕРИЯ МЛ4

ШИРОКОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ МАШИНЫ

МЛ4-1, МЛ4-2 Установка лазерной сварки на Nd:YAG импульсных лазерах с ламповой накачкой с широкими возможностями по настройке энергетических параметров и XYφ координатные столы (400х300 мм)  для перемещения изделия (линейные перемещения и вращение изделия) и Z привод для перемещения оптической режущей головки (250 мм). Автоматизированное управление от компьютера. Позволяют осуществлять сварку, резку, сверление, гравировку широкой номенклатуры изделий из различных материалов.

NEW! МЛ45

Лазерный станок для 3D-сварки. Содержит   5-и координатный  стол на линейных двигателях XYZАВ,  Nd:YAG  с ламповой накачкой или волоконные лазеры.  Компоновка выполнена на базе  каркаса  машины серии МЛ4

 

     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

NEW! ЛАЗЕРНЫЕ КОМПЛЕКСЫ ДЛЯ СИЛОВОЙ СВАРКИ ГАБАРИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ

 СЕРИЯ ЛТСК4   

ЛТСК4-1 (МЛ436) Лазерный технологический сварочный комплекс предназначен для прецизионной "силовой" автоматизированной производительной (до 5 м/мин) сварки крупногабаритных деталей из черной и нержавеющей стали, ковара, титана, алюминия и др. свариваемых металлов и сплавов. Выполнен на базе консольной конструкции и координатной системы на основе двигателей прямого привода, оснащен волоконным иттербиевым лазером мощностью от 2 кВт.

 серия ЛТА 

ЛТА4-1, ЛТА4-2

Полуавтоматический станок для точечной и шовной импульсной сварки  с микропроцессорным управлением энергией, частотой повторения, длительностью и формой импульса излучения. В комплект поставки входят: Nd:YAG лазер  с ламповой накачкой,  Z- манипулятор с приводом вертикального перемещения изделия и (или) излучателя, автоматизированный линейный стол (ось X), вращательный привод - ось φ, оптическая система с ТВ наблюдением.

 СЕРИЯ МЛД4 

NEW! АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ДВУХЛУЧЕВАЯ ЛАЗЕРНАЯ  МАШИНА ДЛЯ СВАРКИ И ТЕРМООБРАБОТКИ

Принципиальное отличие лазерных комплексов МЛД4 от предлагаемых на рынке систем - это использование двух различных лазерных источников излучения. Оптическая схема сведения лучей от двух лазеров позволяет использовать для обоих пучков один фокусирующий объектив, и при этом осуществлять управление пространственно-временными параметрами каждого из пучков отдельно. Использование нескольких источников лазерного излучения позволяет значительно расширить энергетические возможности системы, подбирать для каждого материала оптимальные циклограммы нагрева и охлаждения, осуществлять релаксацию термонапряжений и др.

laserapr.txldev.ru

Лазерная сварка металлов оборудование

Лазерная сварка: технология и оборудование

Сварка металлов является обязательным технологическим процессом при производстве сложных изделий. Для соединения металлов используются различные виды нагрева металла, и самым перспективным и новым направлением в этой области является использование лазерного луча. О том, что собой представляет сварка металла лазером и какое оборудование на сегодняшний день применяется для выполнения такой работы, будет рассказано в данной статье.

Лазерная сварка: сфера применения

Лазерная сварка для соединения металлов используется прежде всего в тех случаях, когда применение других видов невозможно или затруднительно. Стоимость оборудования для лазерной сварки металлов является самой высокой, поэтому приобретать его следует только убедившись в том, что необходимую работу нельзя качественно выполнить иным способом.

Лазерная сварка применяется, при:

  • Изготовлении приборов и других точных механизмов.
  • Производстве сложных изделий из легкоплавких металлов.
  • Изготовлении чугунных деталей.
  • Производстве изделий из пластмассы.

Несмотря на то, что данная технология в промышленности используется всего около 20 лет, при наличии финансовой возможности можно приобрести не только стационарные станки, но и ручные аппараты для сваривания металлов в домашних условиях.

Достоинства и недостатки

Как и любая технология лазерная сварка имеет свои достоинства и недостатки. Основными преимуществами такой такого вида сварки перед другими вариантами соединения металлов являются:

  • Минимальный нагрев площади металла, что значительно уменьшает его коробление во время сварки.
  • Благодаря способности передаваться по волоконной оптике лазерный луч может доставляться в самые труднодоступные места.
  • Лазерный аппарат может применяться не только для сварки, но и для резки металлов.
  • Высокое качество сварного шва.
  • Хорошая производительность и лёгкий контроль за процессом сваривания металлов.

Среди основных недостатков такой технологии можно назвать:

  • Высокую стоимость оборудования.
  • Малое КПД сварочного аппарата.
  • Требуется высокая квалификация оператора установки.

Несмотря на перечисленные недостатки в случае, когда необходимо выполнить очень точную сварочную операцию либо соединить легкоплавкие материалы, применение лазера является единственно возможным способом соединения металлов.

Виды лазерной сварки

Лазерная сварка выполняется 2 способами:

  • Стыковая — сварка осуществляется без применения флюса и присадок. Стык между металлами возможен минимальный, не более 0,2 мм. Фокусировка лазерного луча на стык также не превышает значения 0,2 мм. Сварка осуществляется «кинжальным» проплавлением металла на всю толщину, при этом интенсивность лазерного излучения не превышает 1 мВт/см2. При соединении металлов стыковой лазерной сваркой необходимо предохранять шов от окисления с помощью азота или аргона, а для защиты от пробоя лазерного излучения применяется гелий.
  • Нахлёсточная — принцип лазерной сварки этого типа заключается в наложенных друг на друга металлических листов, которые могут быть соединены мощным излучением. Процесс сварки осуществляется с локальным прижимом свариваемых деталей. Зазор между металлическими поверхностями при сварке не должен превышать 0,2 мм. Если необходимо повысить качество соединяемых деталей, то при выполнении нахлёсточной сварки применяется двойной шов.

Типы лазеров применяющихся для сварки металлов

Для сварки металлов используются 2 типа лазеров:

  1. Твердотельные — устройства, генерирующие лазер состоят из активного элемента рубина и стекла с нанесёнными на его поверхность ионами неодима. Возбуждение элемента, испускающего лазерный луч осуществляется с помощью мощного светового потока от криптоновой лампы. Эффективность преобразования электрического тока в лазерный луч при и использовании твердотельного устройства составляет не более 3%. Твердотельные лазеры могут использоваться в постоянном либо импульсном режиме. Импульсная лазерная сварка реализуется модуляцией добротности при непрерывной «накачке».
  2. Газовые — для генерации лазерного луча используется СО2, N2, He, при давлении до 13,3 кПа. Эффективность газовых лазеров может достигать 15%. Такие установки могут быть однолучевыми и многолучевыми. Однолучевые применяются для сварки легкоплавких металлов и тонкого стального листа. Многолучевые используются при соединении толстых тугоплавких металлических деталей.

В зависимости от целей использования лазерных установок следует выбирать тип лазера, который будет наиболее подходить для выполнения конкретных задач.

Оборудование для лазерной сварки

Оборудование для лазерной сварки металлов может быть мобильным и компактным, но также возможно приобретение полноразмерных станков для сваривания крупногабаритных деталей.

К первой категории относятся следующие модели:

  • ЛАТ-С — станок применяется для лазерной сварки и наплавки металлов. Установка обладает высокими мощностными характеристиками, благодаря которым удаётся добиться хороших показателей производительности оборудования. Станок «ЛАТ-С» может оснащаться автоматическими координатными столами, что позволит выполнять сварку сложных конструкций с высокой скоростью. Лазерный станок состоит из двух модулей. В первом модуле располагается источник питания, а также специальное охлаждающее лазер устройство. Второй модуль представляет собой подвижной каркас, на котором устанавливается лазерный излучатель. Оба модуля могут легко перемещаться благодаря установленным колёсам в основании. При стационарной работе станка для обеспечения его неподвижности колёса блокируются специальным механизмом.
  • МУЛ-1 — малогабаритный станок для лазерной сварки и наплавки металлов. Возможна также пайка таких драгоценных металлов, как золото и серебро. Сварка ювелирных изделий при помощи данного устройства выполняется легко и с высокой точностью, поэтому станок «МУЛ-1» может быть эффективно использован для ремонта и изготовления ювелирных украшений. Благодаря тому, что удаётся сварить небольшие по размеру металлические части без чрезмерного их нагрева, данный аппарат лазерной резки может быть использован, когда необходима сварка оправ очков. Лазерный станок «МУЛ-1» удобен тем, что для его работы достаточно обычной домашней сети напряжением 220 В. При этом потребляемая мощность устройства, в зависимости от используемого режима, составит от 1,8 до 2,5 кВт.

  • ЛАТ-400 — станок используется для лазерной сварки крупногабаритных деталей. Данная система состоит из мощного твердотелого лазера, устройства питания и охлаждения. Благодаря большой мощности и производительности лазера удаётся выполнять даже сложные сварочные работы с высокой скоростью. Для подключения оборудования необходима трёхфазная сеть 380 В. Потребляемая мощность аппарата при пиковой нагрузке составит около 13 кВт. Установка лазерной сварки металлов «ЛАТ-400» оборудована механизированной системой, приводимой в движение двигателями постоянного тока. Благодаря такай конструкции удаётся легко перемещать лазерную головку в трёх плоскостях.

Для ручной лазерной сварки металлов используются следующие устройства:

  • WELD-WF — портативный лазерный сварочный аппарат, который отлично подходит для выполнения работ в труднодоступных местах. Устройство состоит из манипулятора, который соединяется с волокном. По волокну передаётся сгенерированное лазерное излучение. Благодаря наличию обратной связи удаётся, при использовании аппарата » WELD-WF», получить более качественный шов, чем при использовании оборудования не оснащённого такими дополнительными опциями. Аппарат подключается к сети 220 В и имеет мощность всего 1,5 кВт, поэтому его можно будет использовать практически в любом электрифицированном помещении. Ручной аппарат лазерной сварки по металлу отлично подходит для выполнения различных ремонтных работ, когда демонтаж конструкций затруднителен либо занимает слишком много времени.
  • CLW120 — ручной лазерный сварочный аппарат небольшой мощности, который идеально подходит для выполнения работ ювелирной точности. Точечная лазерная сварка также может быть выполнена с помощью данного устройства. Применяется аппарат для сварки цветных и чёрных металлов, нержавеющей стали и титановых сплавов. Аппарат предназначен для работы от сети 220 В. Мощность устройства — 10 кВт, поэтому в домашних условиях использовать «CLW120» можно только подключив напрямую к электрическому щитку.

Практически все перечисленные аппараты как промышленного применения, так и ручного имеют бинокуляр, который позволяет защитить зрение от вредного воздействия лазерного луча, и одновременно с этим увеличить в несколько раз объект пайки или сварки для выполнения качественной и точной работы. Купить аппарат лазерной сварки не составит большого труда. Специализированные магазины предоставляют возможность приобрести или заказать необходимый станок или аппарат лазерной сварки, а на различных интернет-площадках осуществить покупку можно в один клик.

Популярные публикации:

Какую выбрать алмазную установку для бурения отверстий?

Какие купить гильотинные ножницы?

Выбираем гидроабразивный станок с ЧПУ.

Сварка лазером как бизнес

Услуги лазерной сварки очень востребованы, поэтому если правильно подойти к организации бизнеса, то можно сделать данный вид деятельности основным способом зарабатывания денег. Количество автомобилей в нашей стране увеличивается с каждым годом, при этом количество аварий также не уменьшается. При замене элементов кузова автомобиля не рекомендуется нагревать большую площадь тонкого металла, когда детали свариваются между собой. Сварка кузова автомобиля лазерной сваркой позволяет полностью справиться с возможным короблением металла благодаря очень малой площади нагрева. Также положительно сказывается на качестве сварного шва использование инертного газа, в среде которого осуществляется сварочный процесс тонкой жести. Таким образом при использовании лазера в кузовном ремонте удаётся добиться не только тонкого сварного шва, но и отсутствие его коррозии в течение длительного времени.

Кроме кузовного ремонта с помощью аппарата лазерной сварки можно запаять детали двигателя из алюминиевых и медных сплавов. Обычной электросваркой такие работы выполнить практически невозможно, а применяя станки лазерной сварки можно справиться с такой задачей очень легко.

Оказывать услуги по свариванию металлов с применением лазерного сварочного аппарата можно не только автомобилистам. Сварка нержавейки на заказ, также может стать прибыльным направлением такого бизнеса.

Несмотря на то, что нержавеющую сталь можно варить обычным инвертором, качество такого соединения оставляет желать лучшего, поэтому если необходимо выполнить аккуратное соединение металлических деталей из нержавеющей стали, то получить тонкий и качественный шов возможно только с применением лазерных технологий.

Сферы применения лазерного метода сварки металлов для получения стабильного дохода не ограничиваются перечисленными вариантами. Учитывая тот факт, что цена аппарата, выходная мощность которого составляет от 500 Ватт будет не менее 1 млн. рублей, приобретение небольшого маломощного устройства позволит сразу приступить к оказанию услуг населению по ремонту ювелирных изделий. Такой вид бизнеса также будет рентабельным, т. к. ювелирные украшения обычно не способны выдержать значительные механические нагрузки, и при их наличии металл гнётся и ломается.

Заключение

Аппараты для лазерной сварки являются высокотехнологичным оборудованием, поэтому прежде чем приступить к выполнению работ должна быть изучена технология лазерной сварки. Многие фирмы занимающиеся реализацией лазерного оборудования предоставляют бесплатные консультации не только по вопросам приобретения станков и приборов, но и занимаются обучением своих клиентов правильной сварке материалов лазерным лучом.

namillion.com

Лазерная сварка нержавеющей стали

Нержавейка сложно поддается сварке, так как у нее очень высокий уровень текучести. При использовании стандартных методов, данный металл очень плохо формирует швы, так как они быстро растекаются. Помимо этого, сварочная ванна оказывается сильно подверженной негативным влияниям внешней среды. Лазерная сварка нержавейки является отличным способом, который решает множество проблем, связанных с использованием высоколегированных сталей. Здесь используется иной принцип расплавления металла, хотя все основы полностью соответствуют требованиям, чтобы это называлось сваркой.

Процесс лазерной сварки нержавейки

Лазерная сварка нержавейки проходит по большей части в специализированных мастерских или на предприятиях, где это действительно востребовано и мощности производства могут позволить себе это. Ведь установки для сваривания обладают достаточно высокой стоимостью. Уникальность технологии состоит в том, что здесь применяются настоящие лазеры, у которых луч обладает высокой температурой. Здесь не возникают те условия, которые портят состояние наплавленного валика шва, так как сварочная ванна здесь занимает относительно небольшую площадь и здесь не происходит перемешивание. Успех процедуры, в основном, зависит от того, насколько правильно были выстроены настройки.

Область применения

Лазерная сварка металлов, в частности нержавеющих сталей, применяется на крупных производствах. Из-за своей сложности, технология оказывается  не самой востребованной в широком применении. Но когда нужно работать с тонкими листами и прочими сложными вещами, то здесь лазерная установка будет весьма кстати. Лазерная сварка нержавейки применяется практически для всех марок данного металла и его сплавов. Уникальная методика обеспечивает хорошее качество даже при соединении его с другими разновидностями. Производство нержавеющих корпусов, мелких деталей и прочих вещей нередко использует лазерные установки для сварки.

Преимущества

Лазерная сварка нержавеющей стали стала популярной в своей сфере благодаря некоторым преимуществам, которые выделяют ее на фоне остальных способов соединения:

  • Здесь обеспечивается высокая точность соединения, причем можно выполнять сложные геометрические рисунки;
  • Работа со сложно свариваемыми металлами становится не такой проблемной, а качество соединения становится более высоким;
  • Здесь не столь высокие требования к механической подготовке и предварительной обработке металлов;
  • Лазерная сварка металлов является очень производительным процессом;
  • Лазер не загрязняет окружающую среду, не создает опасность взрыва, не выпускает удушливые газы и так далее;
  • Тепловому воздействию подвергается только тот металл, который находится под лучом лазера, тогда как близлежащая область остается неподверженной теплу.
Недостатки

Но одними преимуществами технология не ограничивается, так как тут представлен ряд недостатков, усложняющий широкое распространение во многих сферах:

  • Высокая себестоимость процесса и большая цена используемого оборудования;
  • Низкий коэффициент полезного действия, что создает высокие затраты энергии, так как эффективно используется только около 2% от всей энергии луча лазера;
  • Применяется преимущественно для листового металла;
  • Большая толщина не всегда эффективно проваривается.
Технология сварки

Лазерная сварка металлов всегда начинается с подготовительного этапа. Для данной технологии он является одним из наиболее важных. Сначала идет подготовка поверхности заготовок. Их нужно очистить от грязи, пыли, масла и прочих посторонних вещей, которые будут мешать нормальному свариванию. Подготовка флюсами и прочими дополнительными средствами здесь не требуется.

Далее идет выставление стыков, чтобы соединение получилось максимально крепким. Здесь не рекомендуется делать соединение внахлест, так как не будет нормального сваривания, результаты которого смогли бы выдержать высокие нагрузки. Стыковое соединение с обработанными кромками будет лучшим решением. Если идет лазерная сварка нержавейки 0,3 мм, то обработка кромок при такой толщине не требуется.

Лазерная сварка стыковым соединением

Следующим шагом является закрепление заготовок. Они должны быть точно выставлены, чтобы края не съезжали. Вручную поправлять что-то во время процесса не будет возможности. Создаются специальные каркасы. Если толщина металла позволяет, то стоит сделать прихватки для более надежной фиксации. Они создаются, как правило, в верхней и нижней части.

«Важно!

Слишком большой слой прихватки не рекомендуется делать, так как это может привести к деформации листов.»

После того, как все уже установлено, следует выставить соответствующий режим сваривания. Далее включается установки и происходит сваривание. Луч направляется на соответствующее место, после чего проходит весь участок соединения. Чаще всего лазер проходит участок снизу вверх. После завершения процедуры не требуется никакой дополнительной обработки. Сварка в последнее время осуществляется на автоматических установках.

 

Стандарты

Лазерная сварка металлов проводится согласно ГОСТ 19521-74. Здесь собрана полная классификация всех методов соединения, а также особенности их проведения. Выполнение стандартов обеспечивает точность выполнения шва и его высокое качество.

Техника безопасности

Сварка нержавеющей стали лазером является не самым опасным методом. Большинство неприятностей здесь связано с неаккуратностью. Главное, чтобы во время процесс на пути лазера не попадалось ничего лишнего, так как это приведет к разрушению данного предмета.

Заключение

Сварка таких металлов, как нержавеющая сталь, благодаря использованию лазера становится намного более качественной и надежной. Сложность обработки такого рода становится окупаемой для некоторых сфер применения.

svarkaipayka.ru

Лазерная сварка нержавейки

Лазерная сварки нержавейки является рабочим процессом, во время которого происходит нагревание определенных участков металла, а также его расплавление, за счет узконаправленного лазерного луча. Одной из отличительных особенностей данного способа является то, что шов получается небольшим по ширине, но достаточно глубоким. В отличие от обыкновенной сварки нержавейки температурное воздействие является узкоограниченным по своей площади. Скорость обработки здесь намного выше, но при всем этом образуется мощное излучение.

Процесс лазерной сварки нержавейки

Технологически данный процесс должен осуществляться согласно ГОСТ 19521-74. Он относит лазерную сварку к термическому процессу, который подразумевает использование плавления и тепловой энергии для получения итогового результата. Особенности проведения процедур зависят от того, какие характеристики имеет луч, так как тут играет роль его когерентность, монохроматичность и направленность. Это позволяет осуществлять точечную концентрацию и совершать обработки небольших участков. Данный метод применяется, в основном, для автомобильного производства, а также прочих высокоточных сфер, в которых работают с тонкими поверхностями.

Преимущества лазерной сварки нержавейки

  • Себестоимость лазерной сварки сопоставима с обыкновенными способами, при использовании дуговой сварки и электродов;
  • Она имеет очень высокую точность, которая исчисляется десятыми долями миллиметра;
  • Ею можно использовать в автоматическом режиме и с дистанционным управлением;
  • В отличие от сварки электронными лучами, для эффективной работы не нужно создавать специальную вакуумную среду;
  • Данная сварка имеет высокую скорость выполнения процедур, что очень полезно в производстве;
  • Можно делать швы практически любой геометрии;
  • Отлично подходит для работы не только с нержавейкой, а также алюминием и другими проблемными металлами.
  • Качество скрепления позволяет создавать герметичные соединения.

Недостатки лазерной сварки нержавейки

  • Для проведения процедур здесь необходимо наличие специального оборудования;
  • Высока стоимость техники для совершения сварочных процедур;
  • Низкий коэффициент полезного действия, около 1-2%;
  • Невозможно осуществлять широкие соединения, которые просто делаются в обыкновенных режимах;
  • Необходимо тонко настраивать оборудование для каждой процедуры.
Разновидности аппаратов

Существуют две основные разновидности газовый и твердотельный. В твердотельном, в отличие от газового, имеется совершенно другая длина волны, так как они короче, благодаря этому, мощность аппарата становится меньше. Чаще всего здесь применяется импульсный режим при работе техники. Реже он становится непрерывным, что уже зависит от особенностей работы. В данном случае лазерная сварка нержавеющей стали осуществляется за счет наличие активного элемента. Лазерное излучение выходит из стеклянного стержня, которым выступает твердотельный активный элемент.

Конструкция твердотельного лазера для сварки нержавейки

Аппарат на газовом принципе действия может работать как в импульсном режиме, так и в непрерывном. Мощность такой техники выше, чем у предыдущей. При использовании аппарата с поперечным типом прокачки, можно сэкономить в размерах, так как сама техника является компактной. При этом максимальная толщина свариваемых металлов составляет около 2 см. Активным элементом в данном случае являются горящие газы.

Конструкция газового лазера для сварки

Импульсные и непрерывные лазеры

Сварка импульсного типа соответствует требованиям, которые заданы ГОСТ 28915-91. Она используется чаще как непрерывная, так как точечное воздействие дает максимально качественный эффект. Данная технология заключается в скоплении большого количества энергии, которая потом воздействует на предмет на относительно короткий промежуток времени. Это помогает улучшить сварку металлов, которые сильно подвергаются деформации. Воздействие лазера происходит так, что поверхность металла нагревается только на верхних слоях. Благодаря этому уменьшается вероятность появления сквозных отверстий.

Благодаря использованию непрерывного лазера можно создать сплошной шов, причем мощностью аппарата регулируется его глубина. При использовании этой технологии образуется парогазовый канал и ширина канала обработки остается достаточно узкой.

Непрерывная лазерная сварка

Режимы лазерной сварки нержавейки
МатериалТолщина, ммМощность, кВтСкорость прохождения, м/ч
Нержавеющая сталь22,120
32,5100
43,190
Технология сварки нержавейки

Особенности сварки нержавейки предполагают использование специальной аппаратуры. В первую очередь следует подготовить поверхность свариваемого металла для операции. Для этого ее нужно обезжирить, убрать частички мусора и прочих лишних вещей, ликвидировать любой налет и ржавчину, если  таковые имеются.

Процесс обезжиривания нержавейки

Затем нужно подобрать правильный режим, с которым будет вестись работа. Ведь тонкая ширина шва позволяет работать как с ювелирными изделиями, так и с толстыми промышленными листами, в зависимости от аппарата. Выставив технику на нужный уровень, следует поднести заготовку под луч лазера, или направить его на закрепленную деталь. Действия не должны быть медленными, так как лазер быстро расправляет металл.

«Важно!

Если луч постоянный, то он может испортить заготовку при слишком длительном воздействии.»

Для заделки трещин и прочих мелких процедур можно пользоваться только лучом для соединения частей, в иных случаях пригодится использование присадочной проволоки. После окончания, следует дать остыть без применения дополнительных средств для остужения.

Контроль качества сварного шва

Когда проводится лазерная сварка нержавейки своими руками для домашних целей, то контроль качества не всегда требуется. Но если предстоит использование в промышленных условиях, то следует провести одну или несколько из следующих процедур, которые соответствуют ГОСТ 18442-80:

  • Капиллярная дефектоскопия;
  • Ультразвуковая дефектоскопия;
  • Радиационная дефектоскопия;
  • Контроль магнитный;
  • Контроль на проницаемость;
  • Визуальный осмотр.

«Важно!

Для контроля используются только исправные приборы, прошедшие проверку, которая должна проходить не реже раза в год.»

Меры безопасности

Во время работы с лазером следует не допускать, чтобы на его пути попадались лишние предметы, так как он с легкостью перерезает или воспламеняет посторонние предметы. Следует четко выполнять инструкцию эксплуатации оборудования, чтобы не навредить здоровью. Чтобы уберечь металл от прожога, что касается преимущественно тонких листов, следует правильно придерживаться режима сварки.

svarkaipayka.ru

www.samsvar.ru

Оборудование для лазерной сварки и наплавки



 

Лазерная сварка и наплавка - важное для нашей компании направление деятельности.

Мы много лет специализируемся на разработке и производстве оборудования для лазерной сварки и наплавки различных металлов и их сплавов, а также вспомогательных устройств, делающих процесс лазерной сварки удобнее и производительнее. Нашими клиентами являются как крупные предприятия, так и небольшие фирмы и мастерские по все России и территории ближнего зарубежья. География продаж и клиенты.

Установки, аппараты, станки для лазерной сварки металлов для различных областей применения

Наши лазерные установки могут применяться для ремонта и восстановления пресс-форм, штампов и различной оснастки, ремонта и производства инструментов, в том числе медицинских, ювелирных изделий, производстве зубных протезов, герметизации радиоэлектронной аппаратуры, сварки сильфонов, теплообменников, датчиков и фильтров, а также для других работ по сварке и наплавке.

Ручная и автоматизированная лазерная сварка различных металлов

Наше оборудование позволяет осуществлять точечную и шовную сварку и наплавку в ручном и автоматизированном режиме методами для сварки материалов малых толщин, а также сварку с глубоким проплавлением. Шовная сварка может производиться как прямолинейными и кольцевыми, так и сложными по форме сварными швами.

Технология лазерной сварки и наплавки может применяться для изделий из черной и нержавеющей стали, титана, ковара, вольфрама, алюминия, серебра, золота, меди, манганина, а также других металлов и сплавов.

Простота и индивидуальный подход

Конструкция нашего оборудования может легко адаптироваться к различным особенностям производства заказчика. Мы обладаем большим опытом по встраиванию нашего оборудования в производственные линии. Мы можем разработать и изготовить оснастку для перемещения деталей и изделий (вращатели и т.п.), системы перемещения лазерной сварочной головки для сварки в труднодоступных местах или сварки сложных деталей по требованиям заказчика.

 

Гид по оборудованию для лазерной сварки и наплавки (по сериям и моделям)

 Серия  Модели  Особенности  Применение

ЛАТ-С

 ЛАТ-С-200ЛАТ-С-300ЛАТ-С-400

Высокая производительность и мощность, компоновка в виде отдельного рабочего места, подвижная конструкция, координатные столы и вращатели для перемещения объекта сварки в стандартной комплектации, возможность автоматизированной обработки деталей.

 Лазерная сварка, наплавка, поверхностное термоупрочнение различных металлов и сплавов в ручном, полуавтоматическом и автоматическом режимах.Для работы с небольшими, средними большими по размеру деталями, возможность создания сварных швов различной сложности.
 МУЛ

МУЛ-1 МУЛ-1-М МУЛ-1(В)МУЛ-3D

 Компактность и мобильность,

настольный вариант компоновки или компоновка в виде отдельного рабочего места,высокая пиковая мощность излучения лазера,возможность доставки излучения лазера по волокну, есть версии установок с повышенной производительностью,дополнительные модули, расширяющие функционал моделей: координатный стол, вращатель, системы наблюдения и т.п.,трехмерная автоматизированная система позиционирования 

 Уверенная лазерная сварка, наплавка, пайка золота и серебра, а также прочих металлов и сплавов в ручном и полуавтоматическом режиме.

Для работы с небольшими деталями, точечной сварки и шовной сварки со швами небольшой протяженности.Для сварки и наплавки ювелирных изделий, медицинских и прочих инструментов, корпусов РЭА, для ремонта пресс-форм, штампов и т.п. 

ЛАТ

ЛАТ-300ЛАТ-400

Система перемещения сварочной головки лазера (по осям XYZ) относительно объекта сварки, большая зона обработки, высокая производительность, подвижная конструкция.

Лазерная сварка и наплавка больших деталей, сварка протяженными и сложными по форме швами в ручном и полуавтоматическом режиме.

Для ремонта пресс-форм, штампов, сварки и наплавки других изделий из различных металлов и сплавов.

 

Гид по оборудованию для лазерной сварки и наплавки (по сферам применения)

 Применение  Модель  Примечание

Ремонт и производство ювелирных изделий, бижутерии и т.п., оправ очков

 МУЛ-1

Сварка, пайка и наплавка серебра, золота, меди и прочих цветных металлов, силумина, титана и прочих материалов, применяемых в оправах очков.
Зуботехника: ремонт и производство каркасов мостовидных протезов, коронок, имплантов, ортодонтических аппаратов и т.п.

МУЛ-1

Co-Cr, Ni-Cr сплавы и прочие металлы и сплавы, применяемые в зуботехнике.

Сварка рекламных объемных конструкций, наборных букв и т.п.

МУЛ-1(В)

Сталь, нержавеющая сталь, алюминиевые сплавы. Сварка лазером с волоконным выводом (торцом волокна или фокусирующей насадкой).

Восстановление и ремонт пресс-форм, штампов, оснастки и т.п.

ЛАТЛАТ-СМУЛ-3D

 Инструментальные стали, никелевые, алюминиевые сплавы и прочие металлы. Лазерная наплавка в автоматическом и полуавтоматическом режиме.
Производство и ремонт медицинских инструментов, оснастки и прочего оборудования и приспособлений медицинского назначения. МУЛ-1МУЛ-1-ММУЛ-1(В)ЛАТ-С Нержавеющие стали, титан и прочие металлы и сплавы. Лазерная сварка и наплавка как в ручном, так и в автоматическом режиме. 
Герметизация корпусов РЭА, микросхем и т.п. МУЛ-1МУЛ-1-М Нержавеющие стали, ковар и прочие металлы и сплавы. Лазерная сварка в ручном и автоматическом режиме.
Герметизация и монтаж датчиков различного назначения, сварка сильфонов, фильтров. МУЛ-1МУЛ-1-МЛАТ-С Лазерная сварка в ручном и автоматическом режиме. 
Герметизация и монтаж теплообменников ЛАТ-С Нержавеющая сталь и прочие металлы и сплавы. Ручная и автоматическая лазерная сварка и наплавка.
Прочее промышленное применение МУЛ-1МУЛ-1-ММУЛ-1(В)ЛАТ-С Герметизация, монтаж, восстановление и прочие операции по обработке различных деталей в разных областях промышленности. Точечная и шовная лазерная сварка и наплавка в ручном и автоматическом режиме. Линейные, кольцевые и сложные по конфигурации сварные швы.

 

Больше информации о нашем оборудовании и лазерной сварке

В разделе "Системы перемещения и автоматизация" представлено вспомогательное оборудование (координатные столы, вращатели и т.п.), делающее процесс лазерной сварки удобнее и производительнее.

В разделе "Технология лазерной сварки" представлена постоянно пополняемая подборка материалов о лазерной сварке и наплавке.

 

Подборка видео о лазерной сварке и нашем оборудовании

 

 Все видео о нашем оборудовании и лазерной сварке можно посмотреть на нашем канале YouTube здесь.

www.laticom.ru

Лазерная сварка

Компания «Лазерформ» осуществляет разработку, внедрение и продажу установок для лазерной сварки металла, а также оказывает полный комплекс услуг по его сервисному обслуживанию и ремонту.

Лазерные комплексы, представленные ниже, выполнены на базе твердотельного лазера и предназначены для импульсной сварка изделий из нержавеющей, черной стали, титана, ковара, цветных и тугоплавких металлов и сплавов применяется практически во всех известных отраслях промышленности, таких как приборостроение, микроэлектроника, машиностроение, авиационная, атомная, медицинская промышленность и т.д.

Лазерное оборудование компании Лазерформ применяется для сварки медицинских инструментов, кардиостимуляторов, датчиков давления и температуры, термопар, шестеренок, герметизация корпусов изделий приборостроения, сварка сильфонов, фильтров, теплообменников.

 Alfa_2_s1

Установка для лазерной сварки Alfa

Лазерная установка серии ALFA предназначена для точечной и шовной сварки, а также прихватки изделий производства. Лазерная сварочная установка широко используется в приборостроение, где нужна локальная обработка деталей без разогрева поверхности всего материала.

Лазерная сварочная установка серии ALFA оснащается двухкоординатным столом с ручным приводом, механизмом вращения изделий для выполнения кольцевых швов, системой подачи защитного газа в зону сварки, механизмами перемещения по Z-координате для настройки на изделия разных размеров.

Микропроцессорная система управления параметрами лазерного излучения (мощность, частота, длительность и форма импульса) позволяет оператору подобрать оптимальный режим для сварки в зависимости от материала.

Подробнее

   

 

 

 

 

Автоматизированная установка для лазерной сварки ALFA-400/600A

 

Высокая выходная мощность лазерного излучения 400 Вт и 600 Вт значительно расширяет технологические возможности представленных на рынке лазерных установок. Высокая пиковая мощность лазерной установки более 16 кВт позволяет выполнять сварку цветных и тугоплавких металлов.

Прецизионные сервоприводы Panasonic с обратной связью осуществляют  высокую точность позиционирования координатного стола, располагающегося на гранитном основание.

В установке   применены четыре (X,Y,Z, вращение) программно-управляемыми координатами для лазерной сварки сложноконтурных изделий. Подробнее

 

 

   ALFA-WT_1

 

Установка для лазерной сварки Alfa-WT 

Лазерная установка ALFA-WT представляет собой рабочее место оператора лазерной сварки, оборудованное всем необходимым для точной и безошибочной работы.

Данное оборудование предназначено для ручных работ по точечной и шовной лазерной сварки малогабаритных изделий. Такие работы часто применяются в области приборостроения и микроэлектроники для сварки малогабаритных деликатных изделий. Подробнее

 

 

 

 

 

 

LaserMaster_s

 

 

 

 

 

 

 

 

Установка для лазерной сварки LaserMaster

Основное назначение лазерных сварочных установок серии LaserMaster – это изготовление и ремонт ювелирных изделий, ремонт очковых оправ и лазерная сварка зубных протезов из таких материалов, как никель-хром и кобаль-хром, широко применяемая в зуботехнических лабораториях.   Для выполнения сварочных работ промышленного назначения (авиация, микроэлектроника), данное оборудование может производится с повышенной выходной мощностью лазерного излучения.  Достоинствами лазерных систем серии LaserMaster являются мобильность, низкое энергопотребление и соответствие лазерной установки европейским требованиям по безопасности. Подключения лазерной установки к сети электропитания 220 В обеспечивает низкое энергопотребление и круглосуточную бесперебойную возможность эксплуатации. Подробнее

 

 

laser-form.ru

Ювелирная сварка: контактная, точечная лазерная технологии

При изготовлении и ремонте ювелирных изделий возникает необходимость создания прочных неразъемных соединений очень мелких деталей. Специфика этого тонкого ремесла предъявляет высочайшие требования к технологии выполнения таких работ.

Помимо того, что при работе с изделиями, представляющими некоторую художественную ценность, эстетическая составляющая находится на первом месте, особую специфику создает то обстоятельство, что изготовлены они, как правило, из золота и других драгоценных металлов.

Традиционными способами создания соединения в ювелирном деле являются клепка и пайка, с успехом применяющиеся по сей день. Ранее сварка для ювелиров применялась редко. Но с развитием сварочных технологий, она все чаще используется для создания украшений и других ценных изделий.

Основные способы

Общее развитие сварочных и электронных технологий привело к появлению новых методов сварки ценных ювелирных изделий. Существующие в настоящее время сварочные аппараты для ювелирных работ по используемой технологии процесса можно разделить на три типа:

  • точечная электродуговая сварка с применением неплавящегося электрода;
  • электрическая контактная сварка;
  • сварка с использованием лазера.

Кроме перечисленных технологий, существует также диффузионное соединение. Этот способ следует рассматривать отдельно от вышеперечисленных, так как, осуществляется он довольно примитивными средствами и не требует применения сложных технических устройств.

Дуговая точечная

Общий принцип данной технологии точечной ювелирной сварки такой же, как и у обычного электродугового процесса. Источником энергии для плавления свариваемого металла служит электрическая дуга, зажигаемая между тугоплавким электродом и изделием.

Тем не менее, имеются существенные отличия дуговых аппаратов для ювелирной сварки от их более мощных промышленных собратьев. Главное различие заключается в режиме сварочного процесса.

Работа большого промышленного сварочного аппарата характеризуется достаточно длительным режимом горения электрической дуги (это относится к работе как с плавящимся, так и с тугоплавким, вольфрамовым или угольным электродом).

Ювелирную точечную электрическую сварку отличает импульсный характер работы. Сварочная дуга в данном случае представляет собой короткий электрический разряд, который, не смотря на это, успевает расплавить металл в зоне сварки и образовать сварное соединение в небольшой области (точке). По этой причине данная разновидность сварки называется точечной.

Конструкция аппарата для ювелирной сварки имеет еще более существенные отличия. Источником напряжения для создания дуги в нем служит накопительный конденсатор, который разряжается во время сварочного импульса.

Образцы устройств

Примером аппаратов для ювелирной точечной сварки может служить агрегат фирмы «Lampert» (Германия) и Orion pulse150i (США).

Оба аппарата снабжены биноклями, в которые можно рассмотреть мельчайшие детали ювелирного изделия. Для защиты глаз окуляры снабжены шторкой, которая закрывается в момент дугового разряда.

Работа происходит следующим образом. Ювелирное изделие закрепляют в предназначенном для этого месте, при этом, специальный зажим обеспечивает надежный его контакт с одним полюсом аппарата.

Ювелир прикасается электродом к изделию в нужном месте. В этот момент происходит разряд накопительного конденсатора, а подвижная часть электрода автоматически втягивается, создавая искровой зазор, в котором горит электрическая дуга. В это же время осуществляется подача порции аргона через отверстие в центре электрода.

В процессе сварки при необходимости может использоваться присадочная проволока, сплавляющаяся с материалом изделия.

Контактная

Данный вид соединения деталей принципиально не отличается от широко распространенной в машиностроении контактной сварки. Соединяемые детали сжимают, и через их точечный контакт пропускают сварочный ток.

Неразъемное соединение образуется вследствие пластического деформирования деталей под воздействием внешнего давления и их сплавления в месте контакта.

Сварочный аппарат для ювелирных украшений, основанный на методе контактной сварки, работает следующим образом. Свариваемые детали закрепляются в специальном приспособлении, служащем пуансоном и обеспечивающем контакт с электрическими полюсами аппарата, после чего (чаще всего посредством нажатия на педаль) подается сварочный ток.

Данный способ соединения часто используется в качестве средства временной фиксации деталей для дальнейшей пайки соединения.

Лазерная

Принцип лазерной технологии заключается в расплавлении кромок соединяемых деталей не электрической дугой, а лазерным лучом, то есть, когерентным пучком света. Источником излучения является твердотельный лазер, использующий кристалл алюмоиттриевого граната.

Этот выбор не случаен. Излучение, создаваемое именно этим минералом, наиболее полно поглощается драгоценными металлами, то есть, их разогрев этим лазером осуществляется наиболее эффективно.

Лазерная сварка ювелирных изделий характеризуется уникальными свойствами:

  • возможностью чрезвычайно точной фокусировки луча;
  • возможностью локального разогрева очень малой зоны поверхности изделия;
  • отсутствием необходимости защиты глаз затемненным стеклом, что позволяет в мельчайших деталях наблюдать сварочный процесс.

Аппараты лазерной сварки отличаются габаритами и ценой. Регулируя мощность, можно сваривать ювелирные изделия из различных сплавов.

Диффузионная сварка

Суть диффузионного процесса сводится к следующему. Поверхности контакта ювелирных изделий шлифуют и тщательно очищают, после чего с большим усилием зажимают между стальными пластинами и нагреваются «докрасна» (если быть точным, до 70 – 80% температуры плавления) в муфельной печи или кузнечном горне.

При выдержке заготовок в таком состоянии определенное время, в месте контакта деталей происходит взаимная диффузия их атомов, что приводит к созданию прочного неразъемного соединения.

svaring.com

Аппараты для лазерной сварки

Какими аппаратами осуществляется лазерная сварка? На сегодняшний день наиболее распространенными решениями является оборудование для лазерной сварки двух типов — твердотельное и газовое, в зависимости от типа активной рабочей среды лазера. Сварка с применением твердотельных лазеров происходит в разных активных средах: хром-форстерит, синтетический рубин и другие. Более всего распространена сварка в среде кристалла алюмоиттриевого граната, который прошёл легирование неодимом. Все классификации сварочных аппаратов основаны на физическом свойстве лазерного луча. Различия в устройствах заключаются в длине и различии импульсных волн излучения.

Установки с твердотельным лазером

Длина волн, излучаемых твердотельной установкой лазерной сварки, значительно короче, чем у аппаратов лазерной сварки газового типа. Часть твердотельных лазеров работает в импульсном и непрерывном режиме, но большинство — только в импульсном. Мощность аппаратов, основанных на действии твердотельного лазера, несколько слабее, чем газового.

Схема работы твердотельных установок представляет собой излучение лазера через стержень (твердотельный активный элемент) из стекла с включением неодима, рубина, граната алюмоиттриевого (легированного иттербием или неодимом). Стержень размещается в квантроне, где в качестве оптической накачки среды выступает лампа, способная создавать мощные и равномерные вспышки света. В торцах активных стержней расставлены отражающее и частично прозрачное зеркала. Всё оборудование для лазерной сварки работает по следующему принципу: лазерный луч проходит через частично прозрачное стекло и усиливается, множество раз отражаясь в активном элементе.

Применяют лазерные твердотельные аппараты для сварки мелких деталей с небольшой толщиной. Это могут быть, например, элементы электронных приборов и устройств — тоненькие проволочные выводы из нихрома, золота и тантала. Современные системы позволяют производить точечную сварку элементов из фольги, создавать герметичные швы катодов кинескопа и т.д. С помощью данных установок можно так же производить операции по лазерной наплавке, закалке и легированию.

Преимущества лазерной сварки, цена

Лазерное излучение обеспечивает высокую концентрацию энергии, существенно превосходящую другие источники энергии, используемые для сварки. Лазерный луч на несколько порядков превосходит по концентрации остальные источники теплоты, используемые для сварки.

Особенностью лазерного излучения является возможность легкой его транспортировки. С помощью зеркальных оптических систем лазерный луч можно направлять в труднодоступные места, подавать на значительные расстояния без потерь энергии, одновременно или последовательно использовать на нескольких рабочихучастках. Эти характерные особенности лазерного излучения создают возможность легкого и оперативного управления процессом лазерной сварки. К этому следует добавить простоту управления энергетическими характеристиками лазерного излучения.

Сколько стоит  устройство для газовой сварки?

Стоимость лазерного технологического комплекса для сварки нового поколения зависит от конструктивных особенностей  и назначения той или иной модели оборудования. Точную стоимость ЛТК можно узнать только после определения технического задания, т.к. все зависит от предъявляемых к комплексу требований.

Продажа установок лазерной сварки

Узнать сколько стоит газовая сварка цветных металлов, уточнить особенности различных моделей оборудования и договориться о доставке Вы можете в нашей компании. Мы тесно сотрудничаем с многими городами России и стран СНГ (Беларусь, Казахстан). Так, в настоящее время партнерами нашей компании являются предприятия Москвы, Санкт-Петербурга, Минска и Астана. И количество успешно совершенных сделок постоянно увеличивается благодаря выгодным условиям продажи и высококачественному оборудованию лазерной сварки.

hanslaser.ru