Spawanie laserowe jest jednym z najpopularniejszych sposobów łączenia, metoda już w zasadzie prześcignęła scalanie elektronowe, ponieważ jest efektywniejsza i wydajniejsza. Jak dokładnie działa spawanie z pomocą lasera i jakie są jego zalety? Sprawdzamy.
Czym jest spawanie laserowe?
Spawanie za pomocą lasera to technika, która polega na stapianiu danego elementu z pomocą wiązki światła koherentnego o bardzo dużej gęstości mocy. Czynność przeprowadzana jest w osłonie gazu zobojętniającego, ale można też scalać na powietrzu, jeśli materiał się nie utlenia. Spawanie laserem wykonują fachowcy, np. z Valor TTI, zwykle korzysta się z dwóch technik łączenia — z jeziorkiem spawalniczym w osłonie z CO2, drugi to pełny przetop złącza. Najczęściej wykorzystywane w przemyśle są lasery:
- molekularne CO2,
- impulsowe z czynnym elementem krystalicznym.
Jak przebiega proces spawania laserem?
Jak wcześniej wspomnieliśmy, łączyć laserowo można na dwa sposoby. Pierwszym sposobem fachowiec tworzy jeziorko spawalnicze, a wiązka lasera nagrzewa topiony obszar, a obszar podpowierzchniowy jest nagrzewany przez przewodzenie. Głębokość przetopienia jest zależna od rodzaju metalu i gęstości mocy w wiązce laserowej. Spawanie z oczkiem opiera się na łuku spawalniczym i oddziałuje na bardzo małą powierzchnię, dzięki czemu wtopienie jest wąsie i głębokie.
Jakie gazy są wykorzystywane przy spawaniu laserowym?
Przy spawaniu stosowane są gazy ochronne, które mają stworzyć najlepsze możliwe warunki do jarzenia się łuku, ale też chronią metal przed wpływem powietrza. Najczęściej stosowany do ochrony jest:
- hel (He) – bardzo efektywny w ochronie przed utlenianiem stali, ale jest drogi,
- argon (Ar) – dobrze utlenia stal chromoniklową, ale złe ustawienie może powodować chropowate spoiny,
- azot (N) – tani gaz, ale spoiny mogą być nierówne,
- dwutlenek węgla (CO2) – niski koszt, gładka spoina, ale nie chroni przed utlenianiem stali chromowoniklowej.
Zalety spawania laserowego
Spawanie laserowe ma wiele różnych zalet. Jedna z ważniejszych kwestii, to fakt, że przy łączeniu nie jest konieczna obróbka metalu, ponieważ się nie odkształca, ponadto wiązka światła ogranicza wysokość temperatury tylko do obszaru spawu. Spawanie laserowe jest czyste i szybkie i proste do zautomatyzowania, tym sposobem łatwo łączy się elementy trudne do spojenia. Materiały, które można spawać laserowo to:
- stal stopowa,
- stal niskostopowa,
- stal konstrukcyjna,
- aluminium,
- magnez,
- tytan,
- nikiel,
- duplexy,
- stal węglowa,
- oraz inne metale trudnotopliwe.
Zastosowanie spawania laserowego w przemyśle
Spawanie laserowe jest powszechnie wykorzystywane przy łączeniu konstrukcji stalowych, czy przewodów gazowych, ale też elementów radaru, obudowy rozruszników serca czy korpusów baterii. Ta metoda łączenia jest wykorzystywana w przemyśle:
- motoryzacyjnym,
- stoczniowym,
- lotniczym,kosmicznym,
- medycznym.
