Laserové zváranie/naváranie

Pri laserovom zváraní sa zváranie vykonáva pomocou laserovej energie. Laserový lúč je opticky zaostrený tak, že vysoký vstup energie spôsobí roztavenie veľmi malej plochy. Počas zvárania laserom je tavný kúpeľ chránený pred oxidáciou ochranným plynom, zvyčajne argónom. Vo zvarovom kúpeli sa obrobky a zvárací prídavný materiál spájajú a vytvárajú zvarový spoj. Zaostrením laserového lúča je vstup tepla obmedzený na malú časť obrobku, čo znamená, že zvarový spoj sa rýchlo ochladí - dôsledok vysokého teplotného gradientu medzi oblasťou zvárania a celým obrobkom.

Vďaka presnému spracovaniu s veľmi malým skreslením a vysokej rýchlosti zvárania, ktorú je možné dosiahnuť pomocou laserových systémov, sa zváranie laserovým lúčom používa v mnohých oblastiach použitia, ako sú:

• automobilový priemysel
• mechanické inžinierstvo
• presné strojárstvo
• stavba lodí
• výroba nástrojov
• lekárska a zubná technika
• klenotnícky priemysel
• spracovanie plechu
• oceľové konštrukcie
• kozmický priemysel
• oprava odliatkov
• výroba senzorov
• opravné zváranie

V závislosti od oblasti použitia sa používajú rôzne techniky laserového zvárania. Tie sa líšia predovšetkým tvarom výsledného zvarového spoja v závislosti od parametrov zvárania.

• Hĺbkové zváranie: Pri hĺbkovom zváraní je intenzita lasera obzvlášť vysoká, takže dochádza k odparovaciemu efektu a vytvára sa kovová plazma. Hĺbkové zváranie je bežným variantom laserového zvárania.
• Mikrozváranie: Procesy zvárania, pri ktorých sa navzájom zvárajú komponenty veľmi malých rozmerov, sú známe ako mikrozváranie. Jednou z foriem mikrozvárania je bodové zváranie.
• Bodové zváranie: Pri nízkom tepelnom zaťažení vytvára bodové zváranie malé zvary s priemerom menším ako 0,1 milimetra. To vytvára zvarový šev tvorený mnohými malými zvarovými bodmi. Tento proces je vhodný pre malé geometrie.
• Švové zváranie: Švové zváranie je proces zvárania, pri ktorom laserový zdroj nepretržite vytvára zvarový šev. To zaisťuje vysokú rýchlosť zvárania, ktorá je okrem iného potrebná pri zváraní prekrývaním alebo tupým spojom.
• Zváranie vedením tepla: Zváranie vedením tepla poskytuje veľmi plochý zvar. Udržiavaním intenzity lasera pod prahovou hodnotou nedochádza k hlbokému zváraniu. Na túto aplikáciu nie je možné použiť produkty ALPHA LASER.
• Práškové naváranie: Laserové naváranie prášku je variant zvárania, pri ktorom sa kovový prášok navarí na komponent pomocou laserovej energie. Pri malom vplyve tepla sa vytvorí hladká vrstva. Umožňuje rôzne hrúbky vrstiev a 3D objemy a používa sa najmä v automobilovom priemysle, v energetike a pri výrobe nástrojov.
• Zváranie skenerom: Pri zváraní skenerom je laserový lúč polohovaný bez toho, aby bolo potrebné zarovnávať obrobok alebo obrábaciu hlavu - laserový lúč sa vyrovnáva pomocou rotujúceho zrkadla.

Spoločnosť ALPHA LASER si stanovila za cieľ neustále zdokonaľovať proces laserového zvárania tak, aby bol ešte presnejší, praktickejší a rýchlejší. Laserové systémy ALPHA LASER umožňujú v krátkom čase zvárať široké spektrum materiálov vrátane kovových materiálov s vysokou tepelnou vodivosťou alebo vysokou teplotou tavenia.

Tieto vlastnosti charakterizujú laserové zváracie systémy ALPHA LASER:

• vysoká energia lasera
• jednoduchosť použitia
• flexibilné nastavenie parametrov zvárania vrátane laserového zaostrenia, hrúbky obrobku a laserového pulzu
• presný vstup energie pomocou presných vláknových laserov a Nd:YAG laserov
• len malé množstvo vneseného tepla
• žiadne tvarové deformácie
• čisté a presné výsledky, ako aj tenká geometria húseníc na tupých, prekrytých alebo kútových zvaroch pri primeranej rýchlosti zvárania
• v závislosti od laserového systému sú použiteľné aj na práškové naváranie
• maximálna flexibilita vďaka automatizovanému, poloautomatickému alebo manuálnemu laserovému zváraniu
• k dispozícii aj mobilné laserové systémy
• pulzné zváranie ako aj CW zváranie
• video prenos a spracovanie obrazu.

Laserové systémy ALPHA LASER zvárajú tak bez prídavného materiálu ako aj s prídavným materiálom, a to s ručným pridávaním alebo s použitím automatického prívodu drôtu v automatickom, poloautomatickom alebo manuálnom režime.

Automatizované laserové zváranie: Automatizované laserové zváracie systémy využívajú náš softvér WINLaserNC, pomocou ktorého sa programuje alebo zadáva proces zvárania (dráhy a parametre lasera). Laserový zvárací stroj podáva prídavný materiál pomocou automatického systému podávania drôtu. Tento postup je ideálny pre zváranie veľkých plôch alebo často sa opakujúcich komponentov. Pozorovanie procesu sa vykonáva buď pomocou mikroskopu alebo cez našu HDMI kameru pripojenú k monitoru.

Poloautomatizované laserové zváranie : Pri poloautomatizovanom laserovom zváraní má operátor možnosť automaticky poháňať jednu alebo viac osí vopred nastavenou rýchlosťou, takže môže robiť len krivky alebo malé korekcie pomocou joysticku laserového zváracieho stroja.

Ručné laserové zváranie : Naše manuálne zváracie lasery vám poskytujú maximálnu flexibilitu pri zváraní laserom. Pri manuálnom laserovom zváraní sa prídavný materiál podáva ručne a proces zvárania sa pozoruje pomocou mikroskopu. Pohyb je ovládaný motoricky pomocou joysticku, alebo pri niektorých systémoch aj voľnou rukou.

• Predhrievanie materiálu zvyčajne nie je potrebné: pri laserovom zváraní sa energia privádza presne do veľmi malého bodu, čím sa výrazne minimalizuje účinok tepla.
• Veľmi malé tepelné ovplyvnenie.
• Vysoká mechanická pevnosť zvarového spoja.
• Aplikáciu materiálu možno flexibilne ovplyvňovať a kontrolovať výberom zváracieho drôtu.

Počas laserového zvárania je laserový lúč zaostrený do ohniskového bodu o priemere 0,2 až 2 mm pomocou zaostrovacej optiky. Vstup energie do ohniska je veľmi vysoký, čo spôsobuje rýchle roztavenie povrchu materiálu. V závislosti od požiadaviek na zváranie môže byť spoj vytvorený bez alebo s rôznymi prídavnými zváracími materiálmi (drôtmi). Súčasne sa výsledné zvarové švy opäť ochladzujú vysokou rýchlosťou v dôsledku teplotného rozdielu v obrobku. To znamená, že tepelné ovplyvnenie materiálu je veľmi nízke.

Kým pri CW zváraní vzniká súvislá tavenina, pri pulznom zváraní sa tavenina počas impulzných prestávok ochladzuje, čo má za následok menšiu hĺbku zvárania, menšie deformácie tenkých komponentov a menší vstup energie do materiálu.

CW laserové zváranie alebo „CW hlboké zváranie“ na druhej strane dosahuje veľké hĺbky zvárania prostredníctvom vysokej hustoty energie (vysoký priemerný výkon s malým priemerom ohniska). Proces „CW tepelným vodivým zváraním“ sa používa aj na nanášanie a spájanie zvarov základných materiálov, ktoré sú ohrozené praskaním, čo umožňuje veľmi homogénny zvarový kov bez mikrotrhlín v závislosti od spájaného materiálu.

(Takmer) všetky kovy a ich zliatiny, ako napríklad: hliník, titán, oceľ a nehrdzavejúca oceľ, zliatiny medi, bronz, liatina, zlato, striebro a platina.

Takmer žiadne, avšak manuálna zručnosť sa určité zíde. Materiálové znalosti o vlastnostiach kovov sú výhodou, ale získavajú sa aj pri práci s laserom. Samozrejmosťou je úvodné zaškolenie pri inštalácii prístroja, a k dispozícii sú aj následne školenia podľa Vašich požiadaviek a potrieb.

ALPHA LASER vyvinul komplexný bezpečnostný koncept v spolupráci s inštitúciami a odborníkmi a podľa toho školí používateľov laserov. Je nevyhnutné zabezpečiť správnu ochranu zraku a chrániť pokožku pred UV žiarením. Ponúkame komplexné bezpečnostné príslušenstvo a príslušné poradenstvo.

Laserové systémy ALPHA LASER spĺňajú požiadavky v súlade s Performance Level d.

Radi Vám poradíme pri vývoji procesu a výbere vhodného riešenia. Vytvoríme vzorové zvary a poradíme s výberom správnych parametrov lasera a vhodného prídavného materiálu.

Laserové zváranie šetrí Váš čas a teda aj náklady potrebné na opravy foriem alebo nástrojov nielen vďaka vysokej rýchlosti samotného navárania, ale aj vďaka ostatným významným faktorom. Vďaka možnosti opravovať formu priamo na mieste, odpadá potreba demontáže a transportu veľkých foriem k naváraciemu prístroju. Vďaka vysokej presnosti návarov zhotovených laserovou technológiou a minimálnych prídavkov na opracovanie sa minimalizuje čas potrebný na následné opracovanie navarenej vrstvy na požadované rozmery. Zváranie laserom prebieha bez tepelného ovplyvnenia okolitého materiálu a teda nie je potrebný predohrev resp. následné tepelné spracovania opravovaného dielca.

Ako prvé, laserovú bezpečnosť. Buď prostredníctvom uzavretého systému, alebo v prípade otvorených laserových systémov dodržiavaním zákonných predpisov. Aj v tomto prípade Vám radi poradíme. Ďalším dôležitým bodom je ergonómia. Laserové systémy od ALPHA LASER tu bodujú flexibilným nastavením a vhodným dizajnom.