Лазерная сварка алюминия

Алюминий относится к тем металлам, которые сложно поддаются процессам сваривания, так как он обладает рядом свойств, которые препятствуют нормальной температурной обработке, как у других металлов. Лазерная сварка является уникальным по своей технологии способом соединения металла, которая подходит для данного дела лучше просто идеально. Ведь здесь соблюдаются все основные принципы сваривания, но при этом появляется возможность работы практически с любыми типами металлов. Подобная технология чаще всего встречается на производстве, так как установки для сварки являются довольно дорогими и не находят применение в частном использовании.

Лазерная сварка алюминия

Основной особенностью, которой обладает технология лазерной сварки, является использование лазера. Это позволяет достичь высокой точности соединения, уменьшить толщину шва, а также создать такие условия, в которых многие негативные свойства металла сойдут на нет. Качество шва, которое получается данным способом, намного выше по уровню, чем может предоставить ручная дуговая сварка. Здесь также не нужно использовать большое количество дополнительных расходных материалов. Лазерная установка выступает основным источником энергии и может в считанные секунды проплавить поверхность алюминия. Главное только выставить правильные настройки, чтобы получить надежное соединение. Стоит отметить, что лазерная сварка алюминия может происходить не только с другим алюминием, но и с разнородными деталями.

Область применения

Данный тип сварки применяется преимущественно в промышленности. Установки являются сложными и дорогими. В мастерских, где производится сварка металлоконструкций на заказ, а также при изготовлении определенных деталей, зачастую тонких листов, используется именно эта методика. С учетом того, что она позволяет работать со многими разновидностями металла, то встречается чаще, чем только в тех местах, которые работают только с алюминием.

Преимущества

Технология лазерной сварки алюминия обладает рядом преимуществ, которые делают данный способ одним из наиболее приемлемых для этой сферы. Среди них стоит отметить:

• Высокое качество шва при соединении трудно свариваемого металла;
• Для соединения не нужно проводить длительные предварительные процедуры, а также нужна тщательная механическая обработка;
• Лазерная установка обладает высокой точностью проведения процесса;
• Есть возможность создавать швы сложной формы, которые будут практически не заметны из-за свой толщины;
• Установка работает в экологически безопасном режиме, так что не загрязняет окружающую атмосферу и не выпускает удушливые для людей газы;
• Технология обладает высоким уровнем производительности;
• Процесс происходит достаточно быстро и нередко является автоматизированным;
• Близлежащий к шву металл практически не подвергается тепловому воздействию, что помогает ему полностью сохранять изначальные свойства.

Недостатки

Помимо преимуществ, у технологии есть и ряд серьезных недостатков, которые усложняют ее распространение среди других сфер применения:

• Повышенная стоимость на технику для проведения процедур;
• Немалая себестоимость процесса;
• Плохо работает с большой толщиной металла;
• Подходит только для узкого перечня изделий из алюминия;
• Очень низкий коэффициент полезного действия, что приводит к высоким и нерациональным энергозатратам, эффективными из которых являются только 2%.

Принцип работы

Принцип работы лазерной сварки основан на тепловом воздействии лазера. Появилась эта технология, примерно, в 60-х годах, как только был изобретен лазер, который может работать непрерывно. В производстве сразу оценили его преимущество воздействовать узконаправленным лучом энергии на определенный участок. Силы мощных установок вполне хватало, чтобы расплавить металл.

Лазер зарождается в головке устройства, которая формирует тонкий пучок энергии.

«Важно!

Чем более тонко сделан пучок, при одной и той же силе энергии, тем большую он имеет температуру.»

Регулировка толщины пучка позволяет регулировать силу лазера, что в свою очередь обеспечивает установку различных режимов для сварки. Когда лазер включается и направлен на место создания шва, то при соприкосновении с поверхностью часть световой энергии отражается от металла. Остальная часть при соприкосновении с алюминием проникает внутрь него. Давление, которое создается лучом на конкретное место, приводит к тому, что преобразуется в тепловую энергию. Это приводит к разогреванию и расплавлению металла. В итоге, в намеченном месте плавятся кромки и металл расплавляется, образуя на месте соединения однородную массу.

Лазерная сварка алюминиевых сплавов

Технология

Технология лазерной сварки алюминия и алюминиевых сплавов не требует создания условия вакуума в отдельной камере. Это быстрый процесс, который требует только тщательной подготовки. Поверхность металла следует очистить от загрязнений, пленок жира и прочих лишних вещей. Это касается преимущественно места соединения. Сварка может проходить практически в любом пространственном положении. Соединение должно быть стыковым, так как внахлест сварку провести не получится. Зачастую не требуется и наличие припоя, так как впритык соединенные кромки сплавляются в месте соединения, сами образуя наплавочный материал.

Техника безопасности

Установка должна быть исправно и ее нужно проверять перед использованием. Не стоит ее направлять на людей и легко возгораемые предметы. На пути лазера не должно быть ни каких посторонних предметов, что могло бы привести к травме или пожару.

Заключение

Лазерная сварка алюминия является одним из тех способов, которые помогают работать с этим металлом без особого риска возникновения брака. Практически все другие, более простые, виды сварки, не всегда справляются с этой задачей. С ее помощью легче всего работать с листовым металлом небольшой толщины.