Ласерско заварување на метали и неговите карактеристики

Примена на ласерско заварување на метали

Металите со ласерско заварување се поврзани главно кога другите методи на поврзување се бескорисни или проблематични. Опремата за ласерско поврзување е многу скапа, така што треба да ја купите само кога ќе бидете сигурни дека работата не може да се направи со други методи.

Значи, сферите на примена се тие:

• производство на инструменти и други прецизни механизми;
• производство на комплексни производи засновани на ниски топечки метали;
• производство на детали од свински железо;
• производство на пластични производи.

Оваа технологија се применува во индустријата само пред околу 20 години и ако можеш, тогаш може да се купат машини само за стационарен тип, но исто така и за рачно заварување во домот.

Добрите и лошите страни

Ласерското поврзување на металите има свои предности и минуси. Што се однесува до предностите, тие се следниве:

• Површината на металот се загрева малку, што во голема мера ја намалува рабноста за време на операцијата;
• Ласерскиот зрак се пренесува со оптички влакна, така што може да се најде дури и на тешко достапни места;
• Ласерската опрема може да се користи не само за метално заварување, туку и за сечење;
• обезбедува висококвалитетни заварени споеви;
• Процесот на заварување обезбедува добри перформанси, лесно е да се контролира.

Но, има технологија и нејзините недостатоци:

• опремата е многу скапа;
• машина за заварување има ниска ефикасност;
• Операторот за инсталација мора да има висока квалификација.

Но, и покрај недостатоците, ласерот е единствената опција за обезбедување точна операција на заварување или приклучување на флуидни материјали.

Видови на заварување

Ласерско заварување е од два вида:

• Задник заеднички - во овој случај не користете адитиви и флукс. Меѓу металите е дозволено минимално спојување, не повеќе од 0,2 мм. Истата вредност е максималната вредност за фокусирање на ласерскиот зрак на спојницата. Заварувањето се врши со помош на "нож" метална пенетрација за целата дебелина со интензитет на ласерско зрачење до 1 mW / cm2. Шварот во овој случај мора да биде заштитен од оксидација со аргон или азот, а хелиумот ќе го заштити од распаѓање на ласерското зрачење;
• Макирани метални листови се надредени едни на други, тие се поврзани со моќно зрачење. Заварувањето се врши со локално стегање на делови. Максимално дозволениот простор помеѓу површините на металите при работа е 0,2 мм. Ако треба да го подобрите квалитетот на деловите што треба да се спојат, се користи двоен слој.

Видови на ласери

Кога се заваруваат метали, се користат два типа на ласери:

• цврста состојба;
• гас.

Овој или оној тип на ласер е избран во зависност од намената за користење на опремата.

Цврста состојба

Во овој случај, активно тело е рубин прачка со стакло и смеса од неодимиум или алум-иттриум гранат, кој е легиран со неодимиум или иттербиум. Стапката се наоѓа во осветлувањето комора. За да ги возбудите атомите на активното тело, користете пумпана лампа, која создава моќни светлосни трепкања.

На краевите на активното тело се две огледала:

• делумно транспарентен;
• одразувајќи.

Ласерскиот зрак ќе излезе преку делумно транспарентен ретровизор, постојано се рефлектира во рубинката и однапред се засилува. Солидните ласери не се премногу моќни, нивната моќ се движи од 1 до 6 kW.

Со овие ласерски заварени само мали и не подебел делови, често - на microelectronic објекти, на пример, тенки жици со дијаметар од 0,01-0,1 mm врз основа на nichrome, злато или тантал. Исто така, можно е да се забележи заварување на производи базирани на фолија со дијаметар на точка со редослед од 0,5-0,9 mm. На ист начин, на кинескоп на современи телевизори се прави затворен катоден спој.

Катодата е цевка со должина од 2 mm, со дијаметар од 1,8 mm и дебелина на ѕидот од 0,04 mm. Дното на дебелина од 0,12 mm е заварено на таква цевка врз основа на легура на хром-никел. Такви мали производи се готват поради високиот степен на фокусирање на зракот, како и прецизната доза на енергија со прилагодување на времетраењето на пулсот во одредени граници.

Гас

Гасните ласери се помоќни, активната мешавина во нив е мешавина од гас. Гасот се испумпува од цилиндрите со пумпа преку гасна цевка за празнење. Енергетското возбудување на гасот се должи на електрично празнење помеѓу електродите. На краевите на гасната цевка се огледала. Електродите се поврзани со извор на енергија, а самиот ласер се лади со систем за вода.

Главниот недостаток на опремата со надолжно пумпување на гас е неговата димензија. Но, ласерите со попречно испумпување на гас се покомпактни. Вкупната моќност може да биде од 20 kW или повеќе, така што можете да поврзете метали со дебелина до 20 mm со голема брзина - околу 60 m / h.

Најмоќните структури се гас-динамични. Тие користат гасови за работа што се загреваат на температура од 1000 до 3000 К. Гасот во нив брзо се проширува низ млазницата. Како резултат на тоа, се случува адиабатично проширување, а потоа гасот се лади во резонаторната зона. По ладењето, возбудените молекули минуваат низ пониско ниво на енергија, додека емитуваат кохерентно зрачење. Пумпувањето може да се случи со употреба на друг ласер или други моќни извори на енергија. Моќните дизајни овозможуваат заварување со брзина од околу 200 m / h челик со дебелина од 35 mm.

Заварување со ласер се врши под атмосферски услови, не е неопходно да се создаде вакуум, неопходно е да се заштити стопениот метал од воздухот. Обично се користат гасови, на пример, аргон. Процесот се карактеризира со фактот дека поради високата топлинска моќ на зракот на површината на заварениот производ, метал интензивно испарува. Пареите се јонизирани, како резултат на кои зракот се расфрла и екранизиран.

Затоа, со примена на висока моќ опрема во зоната за заварување од заштитниот гас е, исто така, се хранат и plazmopodavlyayuschy гас. Тие обично се хелиум, кој е многу полесен од аргонот и нема да го растура зракот. За да се поедностави процесот, неопходно е да се користат специјални гасни мешавини кои имаат функција за потиснување и заштита на плазма. Во овој случај, горилникот мора да го снабдува гасот така што може да ја издува јонизираната пареа.

За време на работата, зракот полека се продлабочува во делот и го турка стопениот метал од заварениот базен на задниот ѕид на кратерот. Ова обезбедува пенетрација на "нож", обезбедува голема длабочина и мала ширина на споеви.

Високата концентрација на енергија во зракот овозможува постигнување на висока работна брзина, а исто така обезбедува добар термички циклус и висока јачина на металот на заварување.

Ласерски апарати за заварување

За овој вид на заварувачки работи се користат и мобилната и компактна опрема, а опремата со целосна големина може да се користи и за поврзување на големи делови.

Често за индустриски цели, како модели на машини како:

• LAT-S - се користи за ласерско заварување, како и за заварување на метали. Има висока моќност, така што може да постигнете високи перформанси во однос на. Може да биде опремен со автоматски координатни табели, поради што е можно да се справи со комплексни структури со голема брзина. Машината вклучува два модули. Во првиот има извор на енергија и уред за ладење на ласерот, а вториот модул е ​​мобилен рамка каде што се наоѓа ласерскиот радијатор. Два модули лесно се движат поради присуството на тркала во базата. За стационарна работа со машината, неподвижноста се обезбедува со помош на посебен механички блокатор;
• MUL-1 - оваа машина е мала, се користи за ласерско заварување и површинско поврзување на метали. Исто така со својата помош можете да залечете злато и сребро. Накит за готвење со оваа машина може да се направи лесно и со голема прецизност. Често се користи опрема за поправка и производство на накит. Металните делови од мала големина можат да се заварат без силно загревање, дури и приклучувањето на рамки на спектаклот е дозволено. Уредот е погоден затоа што доволно моќ за работа е 220 V. Во зависност од избраниот режим, моќта на уредот е од 1,9 до 2,5 kW;
• LAT-400 - се користи за приклучување на големи производи. Системот вклучува моќен солидна ласер, уред за напојување и ладење. Ласерот има голема моќ и перформанси, така што дури и сложената работа може да се изведува со голема брзина. Опремата е поврзана на сметка на трифазна мрежа од 380 V. При максимално оптоварување, моќта на уредот е околу 13 kW. Единицата е опремена со механизиран систем, управуван од DC мотор. Ова го олеснува движењето на ласерската глава во три авиони.

Упатството за ласерско заварување се изведува со користење на вакви уреди:

• WELD-WF е пренослив уред кој ви овозможува да вршите работа дури и на тешко достапни места. Тоа вклучува манипулатор поврзан со влакна. Создаденото ласерско зрачење се пренесува по влакното. Бидејќи има повратна информација, со помош на уредот можете да го добиете најдоброто заварување во споредба со опремата во која нема такви опции. Уредот има моќност од само 1,5 kW и работи од мрежата од 220 V. Таа е погодна за различни работи за поправка кога расклопувањето е тешко или одзема време;
• CLW120 е рачен уред со мала моќност, кој е одличен за работа која бара прецизност на накит, како и за ласерско заварување со точка. Покрај тоа, може да се користи за поврзување на црни и обоени метали, нерѓосувачки челик или легури на титаниум. Капацитетот на опремата е 10 kW, мрежните барања се 220 V.

Речиси сите горенаведени уреди се опремени со двоглед, кој ги штити очите од негативните ефекти на ласерскиот зрак и во исто време им помага на неколку пати да го зголеми објектот на обработка, така што работата е направена прецизно и прецизно.