Dispozitive de sudare cu laser a metalelor, GOST, tehnologie

Anterior

Sudarea cu laser a metalelor este un proces de lucru în care metalul este încălzit și topit datorită unui fascicul direcționat.

O trăsătură caracteristică a unei astfel de suduri este că cusătura este mică în lățime, dar adâncă.

De ce se întâmplă asta? Deoarece suprafața metalului se află sub influența temperaturii ridicate, care este limitată ca zonă.

Pe lângă cusăturile subțiri, sudarea cu laser se caracterizează și prin radiații puternice și viteză de procesare.

Conţinut:

  • Caracteristici și aplicații
  • Tipuri de dispozitive
  • Laser pulsat și continuu
  • Caracteristici ale sudării diferitelor metale
  • Sudarea manuală

Caracteristici și aplicații

Împărțirea în caracteristici tehnice, tehnologice și fizice ale sudării metalelor este prescrisă în GOST 19521-74.

La rândul lor, caracteristicile fizice sunt împărțite în clase:

  • Clasa termică — implică procesul de sudare a metalelor folosind energie termică și topire;
  • Termomecanic - procesul se desfășoară sub presiune și cu utilizarea energiei termice;
  • Mecanic - se utilizează energia mecanică și presiunea.

    • Sudarea cu laser are și propriul GOST, aparține clasei întâi.

    Caracteristicile sale depind în mare măsură de caracteristicile fasciculului laser, cum ar fi direcționalitatea, monocromaticitatea și coerența.

    Datorită acestui lucru, fasciculul poate fi concentrat până la un punct și poate trata suprafețele mici. Laserul este controlat cu ajutorul sistemelor optice.

    Sudarea cu laser are unele asemănări cu sudarea cu fascicul de electroni, față de care are anumite avantaje, de exemplu, un mediu de vid nu este creat pentru o muncă mai eficientă, iar prețul sudării metalelor funcționează cucu ajutorul unui laser este comparat cu metodele clasice.

    Această metodă de sudare a metalelor și-a găsit aplicația în producția de automobile, deoarece sudarea cu laser permite economisirea materialelor și, de asemenea, asigură etanșeitatea caroseriei de aluminiu a mașinii.

    Sudarea cu laser a țevilor este, de asemenea, răspândită, datorită preciziei și asigurării etanșeității țevilor.

    Sudarea țevilor este convenabilă, deoarece instalația de sudare cu laser poate fi amplasată departe de punctul de conectare directă.

    Cel mai adesea, laserul este folosit pentru sudarea metalelor cu probleme: oțel inoxidabil și aluminiu.

    Deoarece la sudarea materialelor inoxidabile și a aluminiului, are loc oxidarea rapidă a acestora, ceea ce duce în continuare la formarea de cusături de calitate scăzută.

    Razele laser nu permit astfel de defecte, deoarece diferă în viteza de prelucrare a suprafeței.

    Sudarea cu laser este împărțită în sudură punct și cusătură.

    Sudarea prin puncte permite prelucrarea chiar și a pieselor foarte mici (mai puțin de 100 de microni), îndeplinește cerințele GOST 28915-91. Sudarea prin puncte este utilizată la crearea echipamentelor electronice.

    Video:

    Materialele subțiri sunt și ele supuse acestei metode de sudare, dar este necesar să se stabilească anumiți parametri pentru ca topirea oțelurilor inoxidabile să nu fie profundă.

    Sudarea în puncte se face foarte rapid.

    Cusătura este o metodă clasică de sudare a materialelor și țevilor inoxidabile.

    După cum am menționat deja mai sus, cusătura cu procesare laser este foarte îngrijită și mică. Defectul cusăturii este verificat conform GOST R ISO 5817-2009.

    Echipamentul folosit pentru sudarea țevilor, a oțelului inoxidabil și a altor materiale are propriile sale varietăți și diferențe fundamentale.

    Vezi sudarea conductelor industriale. pevideo.

    Tipuri de dispozitive

    Pentru a efectua lucrarea, este necesar un dispozitiv de sudare cu laser, care trebuie să îndeplinească cerințele GOST.

    La rândul său, este împărțit în două tipuri: solid și gazos:

    • Un dispozitiv de sudare cu laser în stare solidă diferă de un laser cu gaz prin lungimea undelor emise, acestea sunt mai scurte, iar puterea este mai slabă. Cel mai adesea, se găsește modul de funcționare pulsat al dispozitivului, dar uneori este pulsat și continuu. Lucrarea se desfășoară conform următoarei scheme: radiația laser are loc de la o baghetă de sticlă (un element activ în stare solidă). Aceasta include rubin, granat de ytriu de aluminiu și neodim. Tija este situată într-o cameră specială, care este iluminată de o lampă de pompare. Această lampă produce sclipiri de lumină. Un astfel de echipament este utilizat pentru prelucrarea dispozitivelor electronice subțiri, sudarea în puncte a materialelor din folie, de exemplu, catozii cinescop, care sunt utilizați în producția de televizoare;
    • Dispozitivul cu gaz poate funcționa în mod continuu sau în impuls. Acesta este un echipament mai puternic cu surse de curent de înaltă tensiune. Dispozitivul cu tipul transversal de pompare a gazului este compact, permițându-vă în același timp să sudați metale a căror grosime nu depășește 20 mm. Echipamentele de tip mai puternic sunt gaz-dinamice, unde gazele fierbinți acționează ca mediu activ.

    Prețul unor astfel de dispozitive variază foarte mult, depinde de producător, de tipul specific de echipament, de dimensiunea acestuia etc., dar în același timp rămâne foarte ridicat.

    Laser pulsat și continuu

    Sudarea cu laser cu impuls îndeplinește cerințele GOST 28915-91, este folosită mai des decât sudarea continuă, deoarece oferă cel mai bun efect cu un impact punctual.

    Tehnologia constă în acumularea unei cantități mari de energie și efectul acesteia asuprasubiect pentru o perioadă scurtă de timp.

    Această metodă de sudare este utilizată pe scară largă atunci când interacționează cu metale care sunt ușor deformate, de exemplu, când se folosesc materiale inoxidabile.

    Video:

    În același timp, laserul acționează în așa fel încât materialul să fie topit doar la suprafață, excluzând găurile traversante.

    Sudarea continuă cu laser vă permite să realizați o cusătură continuă, care poate varia în adâncime.

    Această tehnologie presupune formarea unui canal de abur-gaz care prelucrează metale de diferite grosimi, în timp ce zona de topire rămâne îngustă.

    Trebuie spus că puterea radiației laser continue înregistrată în GOST trebuie să îndeplinească toate cerințele conform acestui document.

    Caracteristici ale sudării diferitelor metale

    Sudarea oțelurilor, aluminiului, titanului are propriile sale caracteristici, să o analizăm mai detaliat.

    Sudarea oțelurilor necesită curățarea obligatorie a suprafeței de coroziune, depuneri, umiditate și alte lucruri.

    Acest lucru este necesar pentru ca porozitatea și compușii de oxid să nu apară în timpul funcționării.

    Uneori, din cauza unei suprafețe necurățate, pot apărea fisuri reci în cusătura în sine, această formare nu este permisă la sudarea țevilor de oțel.

    Video:

    Curățarea suprafeței se face folosind perii inoxidabile nu numai în locul unde va fi amplasată cusătura, ci și pe zona adiacentă (10-15 cm). Locul sudării oțelului trebuie degresat.

    Sudarea cap la cap a oțelurilor inoxidabile nu este recomandată din cauza sensibilității materialului la concentratoarele de tensiune, doar în cap.

    Sudarea cu laser a țevilor de oțel nu este o sarcină ușoară, așa că nu este recomandat să o faceți singur, este mai bine să o încredințați specialiștilor.

    Aliajele de magneziu și aluminiul au și ele propriile lor caracteristici.

    Sudarea convențională poate fi însoțită de evaporarea elementelor de aliere și oxidarea suprafeței.

    Suprafața materialelor este prelucrată mecanic, gravată și apoi strălucită, spălată cu apă fierbinte și curățată cu o racletă înainte de sudare.

    Aliajele de magneziu sunt îmbinate fără utilizarea substraturilor.

    Conectarea titanului implică o serie de dificultăți:

    • la temperaturi ridicate, materialul devine o substanță activă din punct de vedere chimic;
    • când temperatura în timpul prelucrării titanului începe să depășească 330 de grade, atunci puteți vedea creșterea cerealelor;
    • pot apărea fisuri la rece în cusătura în sine din cauza nivelului ridicat de conținut de hidrogen.

    Toate dificultățile de mai sus pot fi evitate atunci când utilizați sudarea cu laser cu titan.

    Înainte de procesul de lucru, este necesar să tratați suprafața titanului: curățați-o, puteți utiliza sablare pentru aceasta, colorați-o chimic, apoi asigurați iluminarea și spălați-o.

    Pentru a crea o cusătură de înaltă calitate pe suprafața titanului, este necesar să o tratați cu heliu. GOST R ISO 5817-2009 este utilizat pentru sudarea titanului.

    Sudarea manuală

    Astăzi puteți cumpăra o mașină de sudură cu laser, pe care o puteți lucra acasă cu propriile mâini.

    Datorită acesteia, puteți repara bijuterii cu propriile mâini, puteți ajusta ramele ochelarilor, puteți procesa echipamente medicale, puteți face etanșarea suprafeței materialelor cu propriile mâini, aderența punctuală are, de asemenea, un loc.

    Sudarea cu laser de tip „do-it-yourself” implică îmbinarea mai rapidă a materialelor.

    Video:

    În același timp, este necesar să se țină cont de faptul că laserul este capabil să emită raze vizibile și invizibile de mare putere.

    Cel mai adesea, este o rază infraroșie invizibilă, deci atunci când lucrați cueste necesar să se respecte tehnicile de siguranță cu dispozitivul.

    Echipamentele de îmbinare a materialelor cu laser trebuie să fie echipate cu capace de siguranță.

    Procesul de sudare cu laser, vezi pe video

    Următorul

    Citește și: