Laserové svařování/navařování

Při laserovém svařování se svařování provádí pomocí laserové energie. Laserový paprsek je opticky zaostřen tak, že vysoký vstup energie způsobí roztavení velmi malé plochy. Během svařování laserem je tavná koupel chráněna před oxidací ochranným plynem, obvykle argonem. Ve svarové lázni se obrobky a svařovací přídavný materiál spojují a vytvářejí svarový spoj. Zaostřením laserového paprsku je vstup tepla omezen na malou část obrobku, což znamená, že svarový spoj se rychle ochladí - důsledek vysokého teplotního gradientu mezi oblastí svařování a celým obrobkem.

Díky přesnému zpracování s velmi malým zkreslením a vysoké rychlosti svařování, které lze dosáhnout pomocí laserových systémů, se svařování laserovým paprskem používá v mnoha oblastech použití, jako jsou:

• automobilový průmysl
• mechanické inženýrství
• přesné strojírenství
• stavba lodí
• výroba nástrojů
• lékařská a zubní technika
• klenotnický průmysl
• zpracování plechu
• ocelové konstrukce
• kosmický průmysl
• oprava odlitků
• výroba senzorů
• opravné svařování

V závislosti na oblasti použití se používají různé techniky laserového svařování. Ty se liší především tvarem výsledného svarového spoje v závislosti na parametrech svařování.

• Hloubkové svařování: Při hloubkovém svařování je intenzita laseru obzvlášť vysoká, takže dochází k odpařovacímu efektu a vytváří se kovová plazma. Hloubkové svařování je běžnou variantou laserového svařování.
• Mikrosvařování: Procesy svařování, při kterých se navzájem svařují komponenty velmi malých rozměrů, jsou známé jako mikrosvařování. Jednou z forem mikrosvařování je bodové svařování.
• Bodové svařování: Při nízkém tepelném zatížení vytváří bodové svařování malé svary o průměru menším než 0,1 milimetru. To vytváří svarový šev tvořený mnoha malými svarovými body. Tento proces je vhodný pro malé geometrie.
• Švové svařování: Švové svařování je proces svařování, při kterém laserový zdroj nepřetržitě vytváří svarový šev. To zajišťuje vysokou rychlost svařování, která je mimo jiné potřebná při svařování překrýváním nebo tupým spojem.
• Svařování vedením tepla : Svařování vedením tepla poskytuje velmi plochý svar. Udržováním intenzity laseru pod prahovou hodnotou nedochází k hlubokému svařování. Na tuto aplikaci nelze použít produkty ALPHA LASER.
• Práškové navařování: Laserové navařování prášku je varianta svařování, při které se kovový prášek navaří na komponent pomocí laserové energie. Při malém vlivu tepla se vytvoří hladká vrstva. Umožňuje různé tloušťky vrstev a 3D objemy a používá se zejména v automobilovém průmyslu, v energetice a při výrobě nástrojů.
• Svařování skenerem: Při svařování skenerem je laserový paprsek polohován, aniž by bylo třeba zarovnávat obrobek nebo obráběcí hlavu - laserový paprsek se vyrovnává pomocí rotujícího zrcadla.

Společnost ALPHA LASER si stanovila za cíl neustále zdokonalovat proces laserového svařování tak, aby byl ještě přesnější, praktičtější a rychlejší. Laserové systémy ALPHA LASER umožňují v krátkém čase svařovat široké spektrum materiálů včetně kovových materiálů s vysokou tepelnou vodivostí nebo vysokou teplotou tavení.

Tyto vlastnosti charakterizují laserové svařovací systémy ALPHA LASER:

• vysoká energie laseru
• jednoduchost použití
• flexibilní nastavení parametrů svařování včetně laserového zaostření, tloušťky obrobku a laserového pulsu
• přesný vstup energie pomocí přesných vláknových laserů a Nd:YAG laserů
• jen malé množství vneseného tepla
• žádné tvarové deformace
• čisté a přesné výsledky, jakož i tenká geometrie housenek na tupých, překrytých nebo koutových svarech při přiměřené rychlosti svařování
• v závislosti na laserovém systému jsou použitelné i pro práškové navařování
• maximální flexibilita díky automatizovanému, poloautomatickému nebo manuálnímu laserovému svařování
• k dispozici také mobilní laserové systémy
• pulzní svařování i CW svařování
• video přenos a zpracování obrazu.

Laserové systémy ALPHA LASER svařují jak bez přídavného materiálu, tak s přídavným materiálem, a to s ručním přidáváním nebo s použitím automatického přívodu drátu v automatickém, poloautomatickém nebo manuálním režimu.

Automatizované laserové svařování: Automatizované laserové svařovací systémy využívají náš software WINLaserNC, pomocí kterého se programuje nebo zadává proces svařování (dráhy a parametry laseru). Laserový svařovací stroj podává přídavný materiál pomocí automatického systému podávání drátu. Tento postup je ideální pro svařování velkých ploch nebo často se opakujících komponentů. Pozorování procesu se provádí buď pomocí mikroskopu nebo přes naši HDMI kameru připojenou k monitoru.

Poloautomatizované laserové svařování: Při poloautomatizovaném laserovém svařování má operátor možnost automaticky pohánět jednu nebo více os předem nastavenou rychlostí, takže může provádět jen křivky nebo malé korekce pomocí joysticku laserového svařovacího stroje..

Ruční laserové svařování: Naše manuální svařovací lasery vám poskytují maximální flexibilitu při svařování laserem. Při manuálním laserovém svařování se přídavný materiál podává ručně a proces svařování se pozoruje pomocí mikroskopu. Pohyb je ovládán motoricky pomocí joysticku, nebo u některých systémů i volnou rukou.

• Předehřívání materiálu obvykle není nutné: při laserovém svařování se energie přivádí přesně do velmi malého bodu, čímž se výrazně minimalizuje účinek tepla.
• Velmi malé tepelné ovlivnění.
• Vysoká mechanická pevnost svarového spoje.
• Aplikaci materiálu lze flexibilně ovlivňovat a kontrolovat výběrem svařovacího drátu.

Během laserového svařování je laserový paprsek zaostřen do ohniskového bodu o průměru 0,2 až 2 mm pomocí zaostřovací optiky. Vstup energie do ohniště je velmi vysoký, což způsobuje rychlé roztavení povrchu materiálu. V závislosti na požadavcích na svařování může být spoj vytvořen bez nebo s různými přídavnými svařovacími materiály (dráty). Současně se výsledné svarové švy opět ochlazují vysokou rychlostí v důsledku teplotního rozdílu v obrobku. To znamená, že tepelné ovlivnění materiálu je velmi nízké.

Zatímco při CW svařování vzniká souvislá tavenina, při pulzním svařování se tavenina během impulzních přestávek ochlazuje, což má za následek menší hloubku svařování, menší deformace tenkých komponentů a menší vstup energie do materiálu.

CW laserové svařování nebo „CW hluboké svařování“ na druhé straně dosahuje velké hloubky svařování prostřednictvím vysoké hustoty energie (vysoký průměrný výkon s malým průměrem ohniště). Proces „CW tepelným vodivým svařováním“ se používá také k nanášení a spojování svarů základních materiálů, které jsou ohroženy praskáním, což umožňuje velmi homogenní svarový kov bez mikrotrhlin v závislosti na spojovaném materiálu.

(Téměř) všechny kovy a jejich slitiny, jako například: hliník, titan, ocel a nerezavějící ocel, slitiny mědi, bronz, litina, zlato, stříbro a platina.

Téměř žádné, avšak manuální dovednost se určitě sejde. Materiálové znalosti o vlastnostech kovů jsou výhodou, ale získávají se také při práci s laserem. Samozřejmostí je úvodní zaškolení při instalaci přístroje a k dispozici jsou i následná školení dle Vašich požadavků a potřeb.

ALPHA LASER vyvinul komplexní bezpečnostní koncept ve spolupráci s institucemi a odborníky a podle toho školí uživatele laserů. Je nezbytné zajistit správnou ochranu zraku a chránit pokožku před UV zářením. Nabízíme komplexní bezpečnostní příslušenství a příslušné poradenství.

Laserové systémy ALPHA LASER splňují požadavky v souladu s Performance Level d.

Rádi vám poradíme při vývoji procesu a výběru vhodného řešení. Vytvoříme vzorové svary a poradíme s výběrem správných parametrů laseru a vhodného přídavného materiálu.

Laserové svařování šetří Váš čas a tedy i náklady potřebné na opravy forem nebo nástrojů nejen díky vysoké rychlosti samotného navařování, ale také díky ostatním významným faktorům. Díky možnosti opravovat formu přímo na místě, odpadá potřeba demontáže a transportu velkých forem k navařovacímu přístroji. Díky vysoké přesnosti návarů zhotovených laserovou technologií a minimálních přídavků na opracování se minimalizuje doba potřebná pro následné opracování navařené vrstvy na požadované rozměry. Svařování laserem probíhá bez tepelného ovlivnění okolního materiálu a tudíž není potřebný předehřev resp. následné tepelné zpracování opravovaného dílce.

Jako první, laserovou bezpečnost. Buď prostřednictvím uzavřeného systému, nebo v případě otevřených laserových systémů dodržováním zákonných předpisů. I v tomto případě Vám rádi poradíme. Dalším důležitým bodem je ergonomie. Laserové systémy od ALPHA LASER zde bodují flexibilním nastavením a vhodným designem.