Лазерне зварювання алюмінію і алюмінієвих сплавів: технологія

Алюміній належить до тих металів, які складно піддаються процесам зварювання, так як він має ряд властивостей, які перешкоджають нормальній температурній обробці, як у інших металів. Лазерне зварювання є унікальним за своєю технологією способом з’єднання металу, яка підходить для даної справи краще просто ідеально. Адже тут дотримуються всі основні принципи зварювання, але при цьому з’являється можливість роботи практично з будь-якими типами металів. Подібна технологія найчастіше зустрічається на виробництві, так як установки для зварювання є досить дорогими і не знаходять застосування в приватному використанні.


Лазерне зварювання алюмінію

Основною особливістю, якій має технологія лазерного зварювання, є використання лазера. Це дозволяє досягти високої точності з’єднання, зменшити товщину шва, а також створити такі умови, в яких багато негативні властивості металу зійдуть нанівець. Якість шва, яке виходить даними способом, набагато вище за рівнем, ніж може надати ручна дугова зварка. Тут також не потрібно використовувати велику кількість додаткових витратних матеріалів. Лазерна установка виступає основним джерелом енергії і може в лічені секунди проплавити поверхню алюмінію. Головне тільки виставити правильні настройки, щоб отримати надійне з’єднання. Варто відзначити, що лазерне зварювання алюмінію може відбуватися не тільки з іншим алюмінієм, але і з різнорідними деталями.

Галузь застосування

Даний тип зварювання застосовується переважно в промисловості. Установки є складними і дорогими. У майстернях, де проводиться зварювання металоконструкцій на замовлення, а також при виготовленні певних деталей, часто тонких листів, використовується саме ця методика. З урахуванням того, що вона дозволяє працювати з багатьма різновидами металу, то зустрічається частіше, ніж тільки в тих місцях, які працюють тільки з алюмінієм.

переваги

Технологія лазерного зварювання алюмінію має ряд переваг, які роблять цей спосіб одним з найбільш прийнятних для цієї сфери. Серед них варто відзначити:

  • Висока якість шва при з’єднанні важко зварюється;
  • Для з’єднання не потрібно проводити тривалі попередні процедури, а також потрібна ретельна механічна обробка;
  • Лазерна установка має високу точність проведення процесу;
  • Є можливість створювати шви складної форми, які будуть практично не помітні через свій товщини;
  • Установка працює в екологічно безпечному режимі, так що не забруднює навколишнє атмосферу і не випускає задушливі для людей гази;
  • Технологія має високий рівень продуктивності;
  • Процес відбувається досить швидко і нерідко є автоматизованим;
  • Довколишній до шву метал практично не піддається термічній обробці, що допомагає йому повністю зберігати початкові властивості.

недоліки

Крім переваг, у технології є і ряд серйозних недоліків, які ускладнюють її поширення серед інших сфер застосування:

  • Підвищена вартість на техніку для проведення процедур;
  • Чимала собівартість процесу;
  • Погано працює з великою товщиною металу;
  • Підходить тільки для вузького переліку виробів з алюмінію;
  • Дуже низький коефіцієнт корисної дії, що призводить до високих і нераціональним енерговитратами, ефективними з яких є тільки 2%.

Принцип роботи

Принцип роботи лазерного зварювання заснований на тепловому впливі лазера. З’явилася ця технологія, приблизно, в 60-х роках, як тільки був винайдений лазер, який може працювати безперервно. У виробництві відразу оцінили його перевага впливати вузьконаправленим променем енергії на певну ділянку. Сили потужних установок цілком вистачало, щоб розплавити метал.

Лазер зароджується в голівці пристрою, яка формує тонкий пучок енергії.

Регулювання товщини пучка дозволяє регулювати силу лазера, що в свою чергу забезпечує установку різних режимів для зварювання. Коли лазер включається і спрямований на місце створення шва, то при зіткненні з поверхнею частина світлової енергії відбивається від металу. Інша частина при зіткненні з алюмінієм проникає всередину нього. Тиск, що створюється променем на конкретне місце, призводить до того, що перетворюється в теплову енергію. Це призводить до розігрівання і розплавлення металу. У підсумку, в наміченому місці плавляться кромки і метал розплавляється, утворюючи на місці з’єднання однорідну масу.


Лазерне зварювання алюмінієвих сплавів

технологія

Технологія лазерного зварювання алюмінію і алюмінієвих сплавів не вимагає створення умови вакууму в окремій камері. Це швидкий процес, який вимагає тільки ретельної підготовки. Поверхня металу слід очистити від забруднень, плівок жиру та інших зайвих речей. Це стосується переважно місця з’єднання. Сварка може проходити практично в будь-якому просторовому положенні. З’єднання має бути стикових, так як внахлест зварювання провести не вийде. Дуже часто не потрібно і наявність припою, так як впритул з’єднані кромки сплавляються в місці з’єднання, самі утворюючи наплавочні матеріал.

Техніка безпеки

Установка повинна бути справно і її потрібно перевіряти перед використанням. Не варто її направляти на людей і легко займисті предмети. На шляху лазера не повинно бути ніяких сторонніх предметів, що могло б призвести до травми або пожежі.

висновок

Лазерне зварювання алюмінію є одним з тих способів, які допомагають працювати з цим металом без особливого ризику виникнення шлюбу. Практично всі інші, більш прості, види зварювання, не завжди справляються з цим завданням. З її допомогою легше всього працювати з листовим металом невеликої товщини.