Home Laserové technologie Laserové svařování

Laserové svařování

Laserové svařování je využíváno zejména pro spojování dílů, u nichž je kladen důraz na vysoké svařovací rychlosti, přesný, kvalitní svar bez trhlin, nečistot a pórů. Metoda laserového svařování je také preferována z důvodu nízké hladiny vneseného tepla ovlivňující deformaci svařence. Vysoká rychlost, stabilita procesu a možnost kontroly kvality výsledného svaru on-line, dělá z laserového svařování preferovanou metodu pro průmyslové aplikace zaměřené na efektivitu a objem. Obecně je svařování kovů citlivý proces náchylný na vnější vlivy ovlivňující kvalitu a stabilitu svaru. Svařování laserem je bezkontaktní a bez elektrod. Díky tomu se zvyšuje stabilita svaru. Laserová technologie má při svařování konstantní výstup. Při stabilním dodržení ostatních vstupů jako je materiál a spasování lze kvalitní výstup laserového svařovacího systému garantovat. Technologii laserového svařování můžeme dodat jako komplexní pracoviště nebo formou realizované kooperační služby.

přečíst více

Ruční laserová svařečka Larisa

Novinka v oblasti laserového svařování kovů - mobilní ruční laserová svařečka Larisa. Tato neuvěřitelně progresivní technologie je zejména vhodná pro svařování tenkých kovových materiálů do síly cca 8 mm. Největší výtěžnost této technologie je při svařování delších svarů na tupo, rohových vnitřních i vnějších. Svařečkou lze dělat tenké pohledové svary s minimálním tepelným zatížením svařovaných dílů. Základní rozdíl je v rychlosti svařování až 10x rychlejší proti konvenční metodě TIG rychlost 3 mm/s proti 30 mm/s laserové svařování.

Ruční laserová svařečka IPG LightWeld

Dovolujeme si představit ruční laserovou svařečku LightWELD od společnosti IPG Photonics. IPG je světový výrobce průmyslových laserových komponent se zaměřením na vláknové lasery a s nimi spojené příslušenství.

Výhody svařování laserem

Nízké vnesené teplo a deformace svařovaných součástí
Pravidelný, hladký svar s nízkou porozitou
Vysoká stabilita procesu při vysokých svařovacích rychlostech
Optimální technologie pro automatizaci
Možnost svařování konvenčně nesvařitelných materiálů

Čistota laserového svaru

Efektivita laserového svařování netkví pouze v rychlosti vytváření svaru. Má i spousty dalších výhod.

Nespornou výhodou je například čistota a tvar svaru. Zatímco u jiných metod se musí svary následně čistit a brousit, s laserovou technologií lze dosáhnout čistého svaru s lesklou kovovou barvou již při jeho vzniku. Logicky z toho vyplývá úspora času nejen v několikanásobné rychlosti svařování, ale i v čase za následné broušení a čištění. Na výsledný vzhled svaru má vliv kombinace laserové optiky, výkonu, rychlosti svařování a způsobu ochrany svaru.

Abychom byli objektivní, je třeba se bavit i o úskalí laserové technologie.

Důležitým bodem je bezpečnost související s laserovým zářením. Jde však o jednorázový náklad ošetření pracovního prostoru, který se z pravidla řeší při instalaci technologie. Ochrana svařovacího procesu podléhá bezpečnostní normě ČSN 60825.

Druhým podstatným bodem je příprava dílů před samotným procesem a jejich spasování. Laserová technologie je velmi přesná, proto vyžaduje stabilní přípravu a spasování před svařováním.

Rychlost laserového svařování

Zásadním parametrem u laserového svařování je rychlost. Oproti ostatním svařovacím technologiím je tento parametr nejvíce výrazný. Svařovací rychlosti laserovou technologií se pohybují v metrech až desítkách metrů za minutu. Pro základní orientaci svařování uhlíkových ocelí lze vycházet z těchto parametrů.

2 kW - 2 mm průvar - 2 m/min

Se zvyšujícím se výkonem lze zvyšovat úměrně rychlost laserového svařování anebo hloubku průvaru. S tenčími materiály lze snižovat potřebný výkon laseru anebo zvyšovat rychlost zpracování. Například 2 mm silnou ocel lze svařovat laserem od 500 W.

Základní orientace v oblasti laserového svařování

Laserové svařování patří k moderním metodám spojování různých kovových i nekovových materiálů. Řadí se do skupiny tavného svařování. Je to bezdotyková metoda a k natavení materiálu se používá laser. Touto metodou se získá nerozebíratelné spojení součástí. Laserové svařování je metoda svařování, kde není potřeba přídavný materiál. Laserové svařování může probíhat v atmosférických podmínkách i v ochranné atmosféře.

Základní princip laserového svařování

Během laserového svařování je laserový paprsek zaostřen na svařovaný povrch. U silnějších materiálů je ohnisko laseru posunuto více do materiálu z důvodu eliminování svaru v podobě tvaru nežádoucího trychtýře. Následně dochází k absorpci laseru do materiálu a roztavení podél místa spojení. Ochlazením se vytvoří svar. Vzhledem ke způsobu distribuce energie oproti konvenčním metodám je svařování laserem násobně rychlejší s výrazně nižším podílem vneseného tepla viz makra níže.

Hluboké svařování laserem

Hluboké laserové svařování je také označováno jako svařování klíčovou dírkou, anglicky keyhole. Pro tuto metodu svařování je potřeba velmi vysoký výkon (1 kW/mm2). Laserový paprsek je zaostřen na povrch svařovaného materiálu a v místě dopadu taví a odpařuje kov. Roztavený materiál je vytlačován párou ven a vzniká úzký a hluboký otvor - klíčová dírka (keyhole). Roztavený kov proudí kolem klíčové dírky, tuhne po stranách a vytváří se hluboký úzký svar. Pára vznikající během tohoto procesu je ionizovaná a nazývá se plazma. Vzniklé plazma je schopno absorbovat energii laseru a tím zvýšit efektivitu zpracování materiálu. Hloubka svaru může být až desetkrát větší než šířka svaru.

Kondukční svařování laserem

Kondukční svařování nebo také svařování vedením tepla funguje na principu natavení materiálu v místě spojení a ochlazením vznikne svar, který není potřeba dále upravovat. Teplo se šíří na základě tepelné vodivosti materiálu. Hloubka svaru se pohybuje v rozmezí desetin milimetru až 1 milimetr. Šířka svaru je vždy větší než hloubka svaru.

Aplikace laserového svařování

Pomocí laseru je možné svařovat různé druhy materiálů. Mezi dobře svařitelné materiály patří materiály s obsahem uhlíku do 0,22 %. Běžně lze svařovat nízkolegované a austenitické nerez oceli, hliníkové slitiny, hořčíkové slitiny, titanové slitiny, měděné slitiny a niklové slitiny. Lasery mají uplatnění i při svařování plastů a kompozitů.

Velkým přínosem laserového svařování jsou vysoké procesní rychlosti, které svoje uplatnění najdou hlavně ve velkosériové výrobě. Laserové svařování se také používá při kusové výrobě. V obou případech vzniká přesný a kvalitní svar bez trhlin, nečistot a pórů. Robotické svařování se hojně využívá v dnešní době. Robotizací je zaručena vysoká přesnost a opakovatelnost. Konvenční metody svařování se často nahrazují laserovým svařováním.

Pro menší výrobní serie v oblasti svařování tenkých materiálů do 8 mm je velmi zajímavé nasazení ruční laserové svařečky LARISA.

Máte nějaký
dotaz? V případě jakéhokoliv dotazu ohledně našich produktů nás kontaktujte. napište nám