Лазерный сварочный аппарат

Лазерная сварка является универсальным процессом, способным сваривать углеродистые, низколегированные, высокопрочные, нержавеющие стали, сплавы алюминия и титана, пластмассы, а также различные разнородные материалы. Сварка обычно осуществляется в защитной газовой среде: аргона (Ar), гелия (He) и иногда азоте (N2), или различных смесей газов.

Самое главное отличие лазерной сварки от традиционных технологий заключается в том, что качество сварных соединений выполненных лазерной сваркой является высоким и близким по своим физико-механическим свойствам к свойствам основного материала. Лазерная сварка легко встраивается в производственные линии и может быть полностью автоматизирована.

Обычно лазерная сварка осуществляется без разделки кромок за один проход.

Важно! Сварка лазером имеет большую положительную особенность - во время нее, образуется сварное соединение с большой плотностью. А вот пористость, и прочие дефекты, которые присущи другим методам сварки, при использовании этой технологии отсутствуют.

В большей степени, при традиционных методах, пористости подвержен алюминий и его сплавы.

Известно, что поры в сварном шве ведут к снижению толщины сечения сварного шва, что влияет на эластичность и прочность готового изделия. Равномерно распределенная пористость при дуговой сварке допускается не более 20%. При использовании технологии лазерной сварки, пористость составляет менее 0,8%.

Ввиду того, что лазерная сварка основана на иных физических принципах (отсутствие электродов, дуги и прочее), то проблема возникновения пор в сварном шве не возникает как таковая.

На текущий момент существует два основных типа лазерной сварки: автоматическая и ручная. Если первая применяется на крупных машиностроительных предприятиях (судостроение и прочее) и имеет большую стоимость, то второй вариант более доступный и может быть применим на средних и небольших металлообрабатывающих предприятиях.

Ручная сварочная установка состоит из следующих компонентов:

1. генератор лазера (источник);
2. блок сварочной головки, снабжённый линзой фокусирования;
3. программный блок управления аппаратом;
4. блок электропитания;
5. устройство охлаждения (чиллер);
6. устройство подачи присадочной проволоки.

Рассмотрим самые важные компоненты.

Лазерный источник

В настоящий момент многие производители источников производят генераторы излучения, способные применяться в сварке, но тем не менее не все они хороши.

Наша компания предлагает установки с источниками трех производителей:

• IPG
• JPT
• RECI

IPG

Самые достойные источники, с точки зрения качества выходного луча, его стабильности и коэффициента преобразования электрической энергии в энергию лазерного луча на текущий момент являются источники IPG. Они позволяют проводить сварку даже разнородных материалов, таких латунь, медь и алюминий. Также источники этого производителя, имеют двойную защиту от обратного излучения, что гарантирует стабильную работу при попадании отраженного луча в волокно или даже в диодную сборку.

И наконец, это источники производства РФ.

Данные источники могут применяться практически без ограничений в материале: медь, латунь, титан, алюминий и все виды сталей.

Источники JPT

Имеют схожие характеристики с источниками IPG, но несколько проигрывают им по эффективности преобразования электрической энергии в энергию лазерного луча. Они также оснащены полноценной защитой от обратного излучения.  Идеально подходят для сварки алюминия и его сплавов. Но имеют более демократичную стоимость.

Источники RECI

Являются самыми простыми по характеристикам и отлично подходят для сварки углеродистой, нержавеющей стали и алюминия (в некоторых случаях).

Данные источники не имеют защиты от обратного излучения. Установки, на основе данных источников, рекомендуются для предприятий, занимающимися изготовлением конструкций из металла, и производством мебели из нержавеющей стали.

Все вышеуказанные источники имеют жидкостное охлаждение, что гарантирует долгую и безаварийную эксплуатацию.

Источниками других производителей мы не комплектуем наши сварочные установки, ввиду большого количества нареканий на качество лазерного пучка и низкого качества сборки.

Блок сварочной головки

Блоки сварочной головки или сварочной головы наша компания поставляет в двух исполнениях.

А) Сварочная голова с одним двигателем для одного блока фокусирующих линз.

Она позволяет осуществлять качественную сварку с диаметром пятна до 5 мм, что дает возможность сваривать детали большой толщины встык с достаточным широким допуском по качеству кромки заготовок. Сварку можно проводить как с осцилляцией луча, так и без нее.

Сварочная голова имеет небольшой вес: 0,8 кг.

Также, голова такого типа рекомендуется для использования совместно с системой подачи присадочной проволоки.

Б) Сварочная голова с двумя двигателями для двух блоков фокусирующих линз.

Она позволяет осуществлять качественную сварку тонких материалов 0,5-1 мм без прожига. Для формирования качественного шва, может использоваться осцилляция в форме песочных часов, что не является достижимым для головы с одним мотором для фокусирующей линзы.

Но у такой головы и имеется и отрицательные стороны: вес ее составляет более 2 кг.

Устройство охлаждения (чиллер)

Для охлаждения установки мы используем только двух контурный чиллер, самого проверенного производителя S&A. Один контур используется для поддержания рабочей температуры лазерного источника, второй используется для охлаждения сварочной головы.

Поддержание рабочей температуры осуществляется с точностью 0,5 градуса, что обеспечивает долгосрочную эксплуатацию оборудования.

Устройство подачи присадочной проволоки

Все знают, что какими бы точными не были прессы для гибки металла, всегда на заготовке изделия будут оставаться разновеликие зазоры между металлом. Для того чтобы провести качественную сварку таких заготовок, уже недостаточно металла с кромок и необходимо использовать присадочную проволоку. Для выполнения таких задач, наши установки комплектуются надежными узлами подачи проволоки, синхронизированными со сварочной головой.

Ролики не допускают проскальзывания проволоки (как это бывает у сторонних производителей) и обеспечивают подачу присадочного материала с необходимой, для качественного шва, скоростью.

Согласование подачи присадки и работы сварочной головы, являет собой очень важный фактор для формирования качественного шва. Что не могут обеспечить узлы подачи присадочной проволоки сторонних производителей.