Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

При производството на много сложни метали ключова част от технологичния процес е тяхното заваряване. Връзката се осъществява чрез различни видове отопление. Често наскоро се използва и лазерно заваряване на метали. В статията ще бъдат разгледани каква е лазерната заварка и какви видове от нея съществуват.

Лазерни приложения за заваряване

Металите чрез лазерно заваряване са свързани главно, когато други методи на свързване са безполезни или проблематични. Оборудването за лазерна връзка е много скъпо, така че купувайте го само когато сте убедени, че работата не може да бъде извършена с други методи.

Така че, обхватът им е :

  • производство на инструменти и други точни механизми;
  • производство на сложни продукти на базата на нископлавни метали;
  • производство на части от чугун;
  • производство на пластмасови изделия.

Такава технология в индустрията започва да се използва само преди около 20 години, и ако има възможност, тогава можете да си купите машини само за стационарен тип, но също така и ръчно за заваряване у дома.

Плюсове и минуси

Лазерните съединения имат своите плюсове и минуси. Що се отнася до ползите, те са както следва:

  • площта на метала се загрява леко, което значително намалява изкривяването му по време на работа;
  • лазерният лъч се предава чрез оптични влакна, така че да падне дори в труднодостъпни места;
  • лазерното оборудване може да се използва не само за заваряване на метал, но и за рязане;
  • осигурява висококачествени заварки;
  • Процесът на заваряване осигурява добра производителност и е лесен за управление.

Но технологията има своите недостатъци:

  • оборудването е много скъпо;
  • заваръчната машина е с ниска ефективност;
  • операторът на инсталацията трябва да е високо квалифициран.

Но, въпреки недостатъците, лазерът е единствената възможност да се осигури точна операция на заваряване или свързване на стопяеми материали.

Видове заваряване

Лазерното заваряване може да бъде два вида :

  • Гъз - в този случай не използвайте добавки и флюс. Допуска се минимална връзка между метали, не повече от 0, 2 mm. Същата стойност е максималната за фокусиране на лазерния лъч върху съединението. Заваряването се извършва чрез „кинжално“ проникване на метала през цялата дебелина с интензивност на лазерното излъчване до 1 mW / cm2. В този случай шевът трябва да бъде защитен от окисляване с аргон или азот, а хелийът да го предпази от разрушаване на лазерното лъчение;
  • Припокриване - металните листове се наслагват един върху друг, те са свързани с мощна радиация. Заваряването се извършва с местни затягащи части. Максимално допустимото разстояние между металните повърхности по време на работа е 0, 2 мм. Ако е необходимо да се подобри качеството на съединяваните части, се използва двоен шев.

Видове лазери

При заваряване на метали се използват два вида лазери :

  • твърдо вещество;
  • газ.

Един или друг тип лазер се избира в зависимост от целта на използване на оборудването.

Твърдо състояние

В този случай, активното тяло е рубинов прът със стъкло и смес от неодим или алуминиево-итриев гранат, който е легиран с неодим или итербий. Пръчката е разположена в осветителната камера. За да възбудите атомите на активното тяло, нанесете помпена лампа, която създава мощна светлина.

В края на активното тяло има две огледала :

  • частично прозрачен;
  • отразявайки.

Лазерният лъч ще излезе през частично прозрачно огледало, многократно се отразява в рубиновия прът и предварително се усилва. Твърдотелни лазери не са много мощни, мощността им варира от 1 до 6 kW .

Използвайки тези лазери, се заваряват само малки и не дебели части, най-често микроелектронни обекти, например тънки проводници с диаметър 0.01–0.1 mm на базата на нихром, злато или тантал. Допуска се и точково заваряване на продукти на основата на фолио с диаметър на точката от порядъка на 0, 5–0, 9 mm. По същия начин херметичният катоден шев се изпълнява върху кинескопите на съвременните телевизори.

Катодът е тръба с дължина 2 mm, диаметър 1, 8 mm и дебелина на стената 0, 04 mm . Дъното е заварено към такава тръба с дебелина от 0, 12 mm на база никел-хромова сплав. Такива малки продукти се сваряват поради високата степен на фокусиране на лъча, както и точното дозиране на енергия чрез регулиране на продължителността на импулса в определени граници.

газ

Газовите лазери са по-мощни, активното тяло в тях е газовата смес . Газът се изпомпва от бутилките посредством помпа чрез газоразрядна тръба. Енергичното възбуждане на газа възниква вследствие на електрически разряд между електродите. На краищата на изпускателната тръба има огледала. Електродите са свързани към източник на енергия, а самият лазер се охлажда с водна система.

Основният недостатък на оборудването с надлъжна помпа е неговите размери. Но напречните газови лазери са по-компактни. Общата мощност може да бъде от 20 kW и повече, така че можете да свързвате метали с дебелина до 20 mm при висока скорост - около 60 m / h.

Най-мощният дизайн - газ . Те използват газове за работа, които загряват до температура от 1000 до 3000 K. Газът в тях бързо изтича през дюзата на Lavle, в резултат на което настъпва адиабатно разширение и след това газът се охлажда в резонаторната зона. Когато се охлаждат, възбудените молекули преминават на по-ниско енергийно ниво и се излъчва кохерентна радиация. Изпомпването може да се извърши с друг лазер или други мощни енергийни източници. Мощните конструкции позволяват заваряване със скорост от около 200 m / h от стомана с дебелина от 35 mm.

Лазерно заваряване се извършва в атмосферни условия, не е необходимо да се създава вакуум, трябва да се защити разтопения метал от въздуха. Обикновено се използват газове като аргон. Процесът се характеризира с факта, че поради високата топлинна мощност на лъча върху повърхността на заваръчния продукт, металът се интензивно изпарява. Парите се йонизират, в резултат на което лъчът се разпръсква и пресява.

Следователно, по отношение на използването на високоенергийно оборудване, в зоната на заваряване се доставя и газ-супресант в допълнение към защитния газ. Те обикновено са хелий, който е много по-лек от аргона и няма да разпръсне лъча. За да се опрости процеса, трябва да използвате специални газови смеси с плазмено потискане и защитна функция. В този случай горелката трябва да подаде газ, така че да може да изгони йонизираните пари.

По време на работа лъчът бавно преминава в частта и избутва разтопения метал на заваръчната вана върху задната стена на кратера. Това осигурява проникване на „кинжал“ при голяма дълбочина и малка ширина на шва .

Голяма концентрация на енергия в лъча позволява да се постигне висока скорост, а също така осигурява добър термичен цикъл и висока якост на заваръчния метал.

Машини за лазерно заваряване

За този вид заваряване се използва както мобилен, така и компактен тип, като за свързване на големи части може да се използва и пълноразмерно оборудване.

Често за промишлени цели използват такива модели машини като :

  • LAT-S - се използва за самата лазерна заварка, както и за отлагане на метали. Има висока мощност, така че можете да постигнете висока производителност по отношение на производителността. Тя може да бъде оборудвана с автоматични координатни маси, така че да се справяте със сложни структури при висока скорост. Машината включва два модула. В първия има източник на енергия и устройство за охлаждане на лазера, а вторият модул е такава движеща се рамка, където е разположен лазерният излъчвател. Два модула се движат лесно поради наличието на колела в основата. За стационарна работа с машина, неподвижността се осигурява от специална механична блокировка;
  • MUL-1 - тази машина е малка, използва се за лазерно заваряване и напластяване на метали. Също така с негова помощ можете да спойка злато и сребро. Можете да направите бижута с тази машина лесно и с висока точност. Често оборудването се използва за ремонт и производство на бижута. Малки метални части могат да бъдат заварени без силно нагряване, дори и свързването на очните рамки е позволено. Устройството е удобно, тъй като има достатъчно напрежение за работа при 220 V. В зависимост от избрания режим, мощността на устройството е от 1, 9 до 2, 5 kW;
  • LAT-400 - се използва за свързване на големи продукти. Системата включва мощен твърдотелен лазер, захранващо и охлаждащо устройство. Лазерът има висока мощност и производителност, така че дори и сложна работа може да се извърши при висока скорост. Оборудването е свързано за сметка на трифазна мрежа от 380 V. При пиково натоварване мощността на устройството е около 13 kW. Уредът е оборудван с механизирана система, която се задвижва от DC двигател. Това улеснява преместването на лазерната глава в три равнини.

Ръчното лазерно заваряване се извършва с използването на такива устройства:

  • WELD-WF е преносимо устройство, което ви позволява да работите дори и в труднодостъпни места. Тя включва манипулатор, свързан с влакното. Генерираното лазерно излъчване се предава през влакното. Тъй като е налице обратна връзка, използвайки апарата, можете да получите най-високото качество в сравнение с оборудването, което няма такива опции. Устройството е с мощност само 1.5 kW и работи на 220 V. Подходящо е за различни ремонти, когато демонтажът е труден или отнема време;
  • CLW120 е преносима машина с ниска мощност, която е чудесна за работни места, които изискват бижутерска прецизност, както и точково лазерно заваряване. Освен това може да се използва за комбиниране на цветни и черни метали, неръждаема стомана или титанови сплави. Мощност на оборудването - 10 kW, изисквания към мрежата - 220 V.

Почти всички от горепосочените устройства са оборудвани с бинокъл, който предпазва зрението от негативните ефекти на лазерния лъч и в същото време помага за увеличаване на обработвания обект няколко пъти, така че работата да се извършва качествено и точно.

Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

Категория:

Металообработване