Как производится современная лазерная сварка металлов

Этот способ применяется в тех случаях, когда необходима высокая точность в работе с металлическими формами. Сварной шов получается ровным и узким, с необходимым уровнем глубины.

Тонкость соединительного шва достигается благодаря мощному лазерному излучению, способному нагреть металл до очень высоких температур за ограниченный временной промежуток. Точность такого метода очень высока, что позволяет решать такие задачи, которые невозможно достигнуть при применении обычной сварки. 

Технология лазерной сварки 

Постараемся вкратце объяснить тонкости взаимодействия тепла, воздействующего на металл при использовании лазера и расплавления места сварки.

Технология лазерной сварки

Как известно, лазерные лучи имеют единую длину волны с минимальным разбросом, что делает его гораздо точнее обычного потока света. У последнего очень широкий разброс волновых длин. 

Подобные волны гораздо лучше поддаются обработке специальными оптическими линзами и зеркалами. Такой вид обработки в несколько раз увеличивает мощность лазерного луча, при этом не теряя в точности, делая поток в несколько раз мощнее.

Главный принцип сварочных работ с использованием лазера основывается на фокусировке луча при воздействии квантового генератора. Его работа базируется на электромагнитных волнах, позволяющих при помощи специального усилителя направить лазер точно на указанную цель.

Лучевой пучок направляется внутрь материала, взаимодействуя с ним на уровне электронов за счет отдаваемой энергии. Атомы металла поглощают концентрированную энергию луча в фотонном виде.

Лазерная сварка{jcomments on}

Атомы переходят в состояние возбуждения и уже самостоятельно излучают фотонную энергию. Направленное излучение в усиленном виде достигается благодаря совпадению двух видов фотонной энергии: атомов металлов, находящихся в возбуждении, и пучковой электромагнитной волны. 

Во время этого сложного процесса вырабатывается энергия тепла, нагревающая металл до температуры плавления. В процессе на краях металла образуются кристаллы, позволяющие прочно соединить атомы. При завершении процесса образуется сварной шов высокого качества. 

Условия и способы проведения процесса сварки 

Чтобы луч получил высокую эффективность, необходима правильная фокусировка. Она достигается благодаря специальным зеркалам, производящим отражение и фокус. Поскольку разброс когерентных лучей минимален, они способны воздействовать только на указанные области свариваемого материала.

Процесс сварки

Подобный вид сварки проводится:

  • В любых положениях и при разных местоположениях краев сварки.
  • При помощи частичного и сплошного сплавления металлической области.
  • С помощью импульсов или непрерывно.

Такая методика позволяет проводить соединения листов металла любой толщины, даже с очень тонкими стенками. Мощность излучения тем выше, чем больше фокусировка лазерного луча.

Оборудование для осуществления лазерной сварки 

Чтобы выполнить лазерную сварку, используют оборудование:

  • источник излучения лазера;
  • транспортировочный блок и фокусировочная лучевая система. Если нужно, создание необходимой защитной газовой среды;
  • система перемещения для металла и самого луча. 

Излучатель приводится в действие при помощи лазерного устройства и энергетического источника. Генератором для продуцирования лучей в необходимой среде обеспечивается излучение. Газовые и твердотельные лазеры используются в качестве специальной среды.

Твердотельные лазерно-сварочные аппараты

Любой сварочный аппарат способен работать в двух режимах на выбор: непрерывном и импульсном.

Существует различие между аппаратами, работающими от активной газовой среды и на основе твердого активного элемента. Во втором случае волна излучения будет короче и мощность ниже.

Работают, как правило, благодаря импульсному лазеру, но в некоторых случаях это может быть непрерывный режим работы. Процесс осуществляется так:

  1. Элемент стержневой формы выступает в роли источника луча лазера, установленного в специальной камере с освещением лампы накачки.
  2. Благодаря ей образуются импульсные вспышки света, активизирующее рабочее тело.

Как правило, твердотельному элементу придается стержневая форма. Материал изготовления - смесь алюминиевой окиси и примеси ионизированного хрома. Эту смесь называют “розовым” рубином. 

При взаимодействии с лучами ионы активизируются и происходит свечение. Снаружи на стержне установлено серебряное покрытие, способное отражать свет. Благодаря зеркалам с серебряным покрытием лучи ионов, находящиеся в возбуждении, отражаются, перемещаясь вдоль оси. За счет массового ионного возбуждения выделяется мощная лучистая энергия. Линза фокусирует ее в области сварки.

Эти лазеры чаще всего играют роль импульсных источников периодического действия, волновая длина которых достигает 69 сотых микрометра с энергией импульса до 10-3 Джоуля. Усредненное значение мощности с использованием твердотельных стержней может достигать нескольких сот Ватт.

На сегодняшний день способ сварки металла при помощи лазера используется во многих отраслях. Эта технология позволяет соединить материалы, не прикасаясь к ним, открывая возможности для проведения работ даже в тех местах, где обычная сварка не справится. Точность высока, не требует больших площадей. Но стоимость оборудования существенно ограничивает возможности применения.

1 1 1 1 1 Rating 0.00 (0 Votes)


Выбираем лучшую мото черепаху

18 июля 2015 | Транспорт | Просмотров: 698

Новички-байкеры ни сразу поймут, о чем идет речь, и у них сразу возникнет вопрос - что такое моточерепаха? Однако опытные байкеры знают, что это первоочередная вещь, которую нужно приобрести для...

Как правильно выбрать солнцезащитные очки

26 января 2016 | Интересное | Просмотров: 701

Правильно подобранные солнцезащитные очки не только берегут ваши глаза от вредного ультрафиолетового излучения, но и служат украшением лица. Разберемся с их выбором поподробнее.

Как общаться с неприятным собеседником

07 июня 2018 | Интересное | Просмотров: 68

Современное общество построено таким образом, что от общения никуда не деться. Каждый человек хоть единожды сталкивался с неприятным собеседником. Подобные люди вызывают негативные эмоции в силу многих...

Какой материал выбрать для качественной отделки стен спальни

18 мая 2018 | Строительство | Просмотров: 134

Многие хозяева перед началом ремонта спрашивают, какой материал выбрать для стен спальни, чтобы интерьер был оригинальным и привлекательным.

Развиваем моторику при помощи кинетического снега и песка

21 декабря 2017 | Интересное | Просмотров: 63

Вы уже слышали о живом песке, который может принимать желаемую форму, развивая при этом мелкую моторику и не только? Теперь, зимняя красота либо песочный пляж можно устроить прямо у себя...

Как работает реклама в социальных сетях

18 мая 2018 | Информационные технологии | Просмотров: 87

Социальные сети, изначально созданные для общения и объединения людей по интересам, каждый день посещают миллионы пользователей. У большинства наших сограждан имеются аккаунты в одной или нескольких Social Media.

Краса отдела: как ужиться в мужском коллективе?

07 июня 2018 | Интересное | Просмотров: 82

Многие женщины думают, что работать в окружении мужчин – самое большое счастье. Все внимание уделяется единственной представительнице слабого пола, мужчины во всем помогают, не устраивают сцен и разборок.

Как выбрать дисковые циркулярные пилы по дереву?

19 июня 2015 | Наука и техника | Просмотров: 131

Каждый строитель знает насколько важно при строительстве иметь в своем арсенале инструментов дисковую циркулярную пилу. Тогда как выбрать дисковую пилу для дома? Кратко разберем ее характеристики.

Зачем нужен большой адронный коллайдер и где он находится

05 июня 2015 | Наука и техника | Просмотров: 340

В 2015 году после модернизации был вновь запущен в работу большой адронный коллайдер. Где находится, для чего он построен и как работает, рассказывается в этой статье.

Как визуально увеличить пространство комнаты

08 июня 2015 | Строительство | Просмотров: 152

Размышляете, как можно сделать вашу маленькую комнату просторнее. Есть несколько способов увеличить ее размер визуально. Прочтите эту статью, и быть может, вы удивитесь, как это просто сделать.

Телевизоры российского производства наступают

12 июня 2015 | Наука и техника | Просмотров: 358

У российских производителей телевизоров в 2014-2015 годах появился шанс крепко закрепиться на отечественном рынке. Какие факторы способствовали повышению спроса на наши телевизоры, читайте в данной статье.

О супружеской измене

05 июня 2018 | Интересное | Просмотров: 105

В современных семьях измена не является редким событием. Огромное количество пар разводится именно из-за этого, а кто-то и после продолжает жить вместе. А что может быть хуже этого?

Как можно заделать дыру в стене

06 апреля 2018 | Строительство | Просмотров: 113

Сверлили отверстие в стене и не рассчитав сил пробурили стену насквозь? Не беда, её можно с легкостью заделать. Узнайте, как поступить в этом случае, и не напортачить еще больше.

Как выбрать снегоуборочные машины для дома

30 мая 2016 | Строительство | Просмотров: 69

Зима каждый год преподносит нам сюрпризы в виде снежных заносов. Особенно тяжело в таких ситуациях приходится жителям частных домов. В этом случае незаменимыми помощниками станут снегоуборочные машины.

Что такое финский массаж

05 июня 2018 | Интересное | Просмотров: 89

Массаж как метод лечения использовался многими народами много веков назад. Не теряет своей популярности он и сегодня. Одной из его разновидностей выступает финский массаж, отличительной...

Кратко обо всём
© Информационный портал "Кратко обо всём", 2015-2018.
Копирование материалов запрещено.