Výhody a nevýhody laserového svařování

Laserové svařování je svařovací technika, která využívá laserový paprsek k zaostření zdroje tepla ke spojení více kusů kovu. Výrobci a zpracovatelé plechů stále více spoléhají na tento high-tech proces svařování laserovou technologií pro vyšší kvalitu, rychlejší průchodnost a nižší náklady na následné zpracování. Chcete se dozvědět více o laserovém svařování, než začnete? Čtěte dále a dozvíte se více o výhodách a nevýhodách laserového svařování.

Jak laserové svařování funguje?

Laserové svařování nebo svařování laserovým paprskem je proces, který využívá k tavení materiálů zdroj tepla zaměřený na laser. Laserové svařování funguje ve dvou zásadně odlišných režimech: svařování s omezeným vedením a svařování hlubokých děr. Způsob interakce laserového paprsku s materiálem, který je svařován, bude záviset na hustotě výkonu, při které paprsek dopadá na obrobek. Principem laserového svařování je zaostřit laser s vysokou hustotou výkonu a aplikovat teplo na spoj mezi dvěma kovovými povrchy. Když kovový povrch absorbuje laser, materiál se zahřeje a roztaví, aby se vytvořil svar mezi dvěma povrchy, aby bylo svařování dokončeno.
Laserové svařování má vyšší přesnost a kvalitu svařování. Protože samotný laser generuje velmi málo tepla, svarový šev vytvořený po laserovém svařování je také relativně malý, díky čemuž je laserové svařování zvláště vhodné pro tenčí materiály, jako je elektronika nebo těsnění ze skla/kovu. Zatímco při svařování silnějších materiálů vznikají mezi hranatými díly úzké a hluboké svary. Moderní laserové svařovací aplikace dnes zahrnují pokročilou optiku, která umožňuje použití programovatelných robotů pro přesné určení oblasti v obrobku.

Výhody laserového svařování

Laserové svařování má oproti tradičním svařovacím technikám mnoho výhod. Za prvé, laserové svařování lze provádět bez jakýchkoliv dalších nástrojů nebo přípravků, což vede k přesnějším výsledkům. Lasery navíc mohou dosahovat neuvěřitelně vysokých teplot, takže laserové svařování také vytváří velmi pevné a odolné svary.

Vyšší přesnost

Laserové svařování vytváří velmi úzký laserový paprsek, který lze velmi přesně zaměřit na oblast, která má být svařována, dokonce i v oblastech o průměru milimetrů. Kromě přesnější kontroly svařovacího procesu také zamezuje plýtvání a chybám svařovacího materiálu a zajišťuje stálou kvalitu.

Vysoce kvalitní svary

Jednou z hlavních výhod laserového svařování je, že vytváří kvalitnější svary. To proto, že laserové svařování vytváří užší a hlubší svar než jiné metody, vytváří pevnější spojení mezi dvěma kusy kovu a odolává extrémním teplotám a drsnému prostředí. Rovnoměrný puls laserového svařování má za následek velmi čistý šev po laserovém svařování bez tvorby housenek nebo otřepů, které jsou nevyhnutelné při svařování v ochranné atmosféře nebo elektrickém svařování.

Laser zvyšuje rychlost svařování

Laserové svařování je mnohonásobně rychlejší (až 5 až 10krát rychlejší) než tradiční metody. Rychlosti svařování se liší v závislosti na typu a výkonu použitého laserového generátoru. Vysoké rychlosti svařování umožňují vyrobit více dílů za hodinu, což znamená rychlejší dobu obrátky a vyšší produktivitu. Kromě toho lze laserové svařování integrovat s automatizovaným zařízením, což umožňuje jejich provoz po delší dobu.

Snižte náklady na ošetření po svařování

Proces tradičního svařování a laserového svařování spočívá v přenosu tepla na spojení dvou povrchů. Při svařování tradičními metodami mohou být materiály vystaveny ohybu, napětí a dalším negativním účinkům. Laser má však obrovskou hustotu výkonu, šířka tepelně ovlivněné zóny na obou stranách svaru je úzká a snižuje se tepelné poškození a ztráta výkonu materiálu v blízkosti svaru. Deformace vzorků je proto menší než u vzorků svařovaných mnoha jinými procesy.
Po laserovém svařování se obvykle nevyžaduje broušení, což může výrazně snížit náklady na následné zpracování. Takový dekorativní svar také pomáhá zlepšit vzhled výrobku a udělat dobrý první dojem na zákazníka.

Všestrannost

Laserové svařování je extrémně univerzální a různé laserové jednotky jsou dobré pro svařování různých druhů věcí. Například laserové svařování lze provádět na různých kovových materiálech, včetně měkké oceli, nerezové oceli a titanu. Laserové svařování lze použít ke svařování silných ocelových plátů používaných v lodním průmyslu, ke svařování drahých kovů používaných ve šperkařství nebo ke svařování měděných kontaktů na bateriích elektromobilů. Dokáže dosáhnout na těžko dostupná místa, realizovat bezkontaktní svařování na velké vzdálenosti a má velkou flexibilitu. Laserové svařování je velmi vhodné pro montáž a svařování miniaturních a malých obrobků vyráběných ve velkém množství.

Větší bezpečnost

Další výhodou laserového svařování jako bezkontaktního procesu spojování je bezpečnost. Laserové svařovací stroje s nižším výkonem představují menší bezpečnostní riziko a jsou obvykle přenosné a používají k zahájení svařování ruční svářecí hlavu; vyšší výkon laserové svařovací stroje jsou dálkově ovládané, což umožňuje pracovníkům nasměrovat laserový paprsek, aniž by museli být v blízkosti svařovací oblasti. Laserové svařování navíc produkuje méně výparů než jiné metody, což pomáhá snížit riziko onemocnění dýchacích cest pracovníků a zlepšuje kvalitu vzduchu.

Nevýhody laserového svařování

Navzdory mnoha výhodám používání laserového svařování existují také některé nevýhody spojené s laserovým svařováním, které je třeba zvážit před investicí do této technologie. To vám pomůže lépe porozumět vašim strojům a sníží náklady spojené s poruchami strojů.

Vysoké počáteční náklady

Hlavní nevýhodou laserového svařování jsou vysoké počáteční náklady. Počáteční pořizovací náklady laserové jednotky jsou obvykle dvojnásobné nebo trojnásobné oproti běžným systémům, což vyžaduje významnou jednorázovou investici. Školení zaměstnanců k jejich používání může být také nákladné. Kromě toho mohou být náklady na údržbu a opravy laserových svařovacích strojů také vyšší než u jiných typů svařovacích zařízení. Ale laserové svařování se rychle vyplatí díky své vynikající rychlosti, přesnosti a všestrannosti. Orientace na efektivitu laserového svařování umožňuje společnostem optimalizovat výrobu, snižovat plýtvání materiálem a zvyšovat celkovou ziskovost.

Nízká tolerance vůle

Nízká tolerance vůle znamená, že přesnost montáže svařence je vysoká a poloha paprsku na obrobku nemůže mít zjevné odchylky. Je tomu tak proto, že velikost bodu zaostřeného laseru je malá a svarový šev je úzký, což je náchylné k defektům svařování, když je obrobek sestavován nebo je polohování paprsku nepřesné. Nízké tolerance vůle znamenají, že musíte zajistit, aby vaše upstream procesy/dodavatelé mohli spolehlivě splňovat přísné úrovně tolerance.

Vyžaduje se školení

Ve výrobě a kovovýrobě se laserové svařování stalo transformační technologií, která nabízí bezkonkurenční přesnost a efektivitu. Realizace plného potenciálu laserového svařovacího stroje však vyžaduje více než nákup vybavení. Vyžaduje rozsáhlé moderní školení obsluhy, aby byl zajištěn bezpečný provoz, optimalizován výkon a odemčeny nesčetné výhody, které nabízí. Školení operátorů mohou zvýšit celkové náklady na laserový svařovací stroj.

Omezená aplikace

Zatímco laserový svařovací stroj nabízí vynikající výhody v mnoha aplikacích, má také určitá omezení, například je méně vhodný pro svařování silnějších materiálů a nelze jej použít pro určité typy spojů. Také některé materiály, jako jsou vysoce reflexní povrchy, nemusí být vhodné pro laserové svařování. V takových případech mohou být vhodnější alternativní metody svařování, jako je obloukové svařování nebo svařování elektronických knih. Před zahájením projektu svařování se doporučuje posoudit jeho specifické požadavky a konzultovat s odborníkem nejvhodnější metodu svařování.

Existuje bezpečnostní riziko

Přestože laserové svařování způsobilo revoluci ve svařovacím průmyslu svou přesností a účinností, stále přináší určitá bezpečnostní rizika. Například při použití laserového svářecího stroje může intenzivní laserový paprsek emitovaný během procesu svařování způsobit vážné popáleniny nebo trvalé poškození očí, pokud není použita správná ochrana očí.

Při používání laserového svařovacího stroje jsou nutné komplexní bezpečnostní protokoly, řádné školení a pravidelná údržba zařízení, aby se minimalizovala rizika spojená s laserovým svařováním. Laserové svařování vyžaduje více ochranných opatření než jiné metody svařování.

Shrnout

Laserové svařování je působivá technologie, která může výrobcům poskytnout efektivní a levné metody svařování. I když tento proces má určité nevýhody, jako jsou malé tolerance vůle během svařování, lze je překonat s malou opatrností. Pokud podnikáte a hledáte spolehlivý způsob, jak rychle a přesně spojovat kovy, pak laserové svařování může být přesně to, co potřebujete!
Chcete-li se dozvědět více o laserovém svařování v akci, podívejte se na toto video. Pokud máte další otázky, AccTek Laser rád s vámi prodiskutuje vaši konkrétní aplikaci, aby vám pomohl učinit správné rozhodnutí.

Laserové zařízení

Kontaktní informace

Získejte laserová řešení