Jak działają spawarki laserowe ?

Spawarki laserowe to zaawansowane urządzenia wykorzystywane do precyzyjnego łączenia materiałów za pomocą skoncentrowanej wiązki światła. W ostatnich latach ręczne spawarki laserowe zyskują na popularności dzięki swojej wszechstronności i wyjątkowej precyzji.

Zasada działania spawarek laserowych

Spawarki laserowe działają na zasadzie generowania wiązki laserowej, która dostarcza energię potrzebną do stopienia materiału w miejscu spawania. Proces ten obejmuje kilka kluczowych etapów:

1. Generacja wiązki laserowej: źródło lasera, takie jak laser światłowodowy, CO2, Nd:YAG lub diodowy, generuje intensywną wiązkę świetlną.

2. Skupienie wiązki: wiązka jest skupiana za pomocą soczewek, aby uzyskać mały, intensywny punkt, który topi materiał.

3. Przesuwanie wiązki: w ręcznych spawarkach operator kontroluje ruch wiązki laserowej, co pozwala na precyzyjne łączenie materiałów.

Zakresy wiązki światła

Różne typy laserów generują wiązki światła o różnych długościach fal, co ma wpływ na ich właściwości spawalnicze:

1. Lasery światłowodowe

• Długość fali: około 1,07 µm (1070 nm)
• Charakterystyka: wysoka efektywność energetyczna, dobra jakość wiązki, głęboka penetracja.

2. Lasery CO2

• Długość fali: około 10,6 µm (10600 nm)
• Charakterystyka: emitują światło w podczerwieni, dobre do spawania szerokiego zakresu materiałów, ale trudne do kierowania przez światłowody.

3. Lasery Nd:YAG

• Długość fali: około 1,064 µm (1064 nm)
• Charakterystyka: możliwość uzyskania małego punktu ogniskowania, dobre do precyzyjnego spawania.

4. Lasery diodowe

• Długość fali: zazwyczaj od 0,8 do 0,98 µm (800-980 nm)
• Charakterystyka: wysoka efektywność energetyczna, ale niższa jakość wiązki.

​Gazy osłonowe stosowane w spawaniu laserowym

Gazy osłonowe są kluczowe w spawaniu laserowym, ponieważ chronią strefę spawania przed utlenianiem i stabilizują proces. Najczęściej stosowane gazy to:

1. Argon (Ar)

• Zalety: Obojętny chemicznie, dobrze chroni przed utlenianiem, stabilizuje łuk spawalniczy.
• Zastosowanie: stal nierdzewna, aluminium, miedź.

2. Hel (He)

• Zalety: wyższa przewodność cieplna, poprawia penetrację i jakość spoiny.
• Zastosowanie: aluminium, miedź.

3. Azot (N2)

• Zalety: tańszy od argonu, stosowany jako dodatek do mieszanek gazowych.
• Zastosowanie: sal nierdzewna, tytan.

4. Mieszanki gazów

• Argon + Hel: poprawia stabilność łuku i penetrację.
• Argon + Azot: poprawia kontrolę nad procesem spawania.

​Zalety spawania laserowego

Spawanie laserowe ma wiele zalet w porównaniu z tradycyjnymi metodami spawania:

• Precyzja: laser pozwala na dokładne kontrolowanie miejsca i głębokości spawania, co jest kluczowe w aplikacjach wymagających wysokiej dokładności.
• Mniejsza strefa wpływu ciepła: minimalne odkształcenia i naprężenia w spawanych materiałach, co jest korzystne dla właściwości mechanicznych części.
• Szybkość: spawanie laserowe jest zazwyczaj szybsze niż tradycyjne metody, co zwiększa wydajność.
• Automatyzacja: łatwość integracji z robotami i systemami CNC.
• Ekologiczność: mniejsza ilość odpadów i niższe zużycie materiałów eksploatacyjnych.
• Elastyczność: możliwość spawania różnych materiałów, w tym metali i niemetali.

Podsumowanie

Ręczne spawarki laserowe są zaawansowanymi i wszechstronnymi narzędziami, które dzięki swojej precyzji, efektywności i możliwościom automatyzacji znajdują zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu. Wykorzystanie odpowiednich gazów osłonowych oraz zrozumienie zakresów wiązki światła są kluczowe dla osiągnięcia wysokiej jakości spoiny. Zalety spawania laserowego, takie jak precyzja, szybkość i ekologiczność, czynią tę technologię coraz bardziej popularną w nowoczesnych procesach produkcyjnych.