Lasersko zavarivanje je vrhunska tehnologija koja mijenja način spajanja materijala u različitim industrijama.
Njegova preciznost bez premca, učinkovitost, i svestranost postaju glavna stvar u primjenama koje zahtijevaju visokokvalitetne i izdržljive spojeve.
Ovaj vodič će istražiti sve što vam je potrebno o laserskom zavarivanju, njegove vrste, i kako radi.
Što je lasersko zavarivanje?
Lasersko zavarivanje je proces visoke preciznosti koji koristi fokusiranu lasersku zraku kao izvor topline za topljenje i spajanje materijala na njihovom spoju.
Tehnika je idealna za metale, legure, i neke plastike, isporuka čistih, jaki zavari s minimalnim zonama utjecaja topline (Haz).

Ova tehnologija ima široku primjenu u zrakoplovstvu, automobilski, elektronika, i proizvodnja medicinskih uređaja, gdje su točnost i snaga najvažniji.
Lasersko zavarivanje može spajati tanke ili debele materijale, pa čak i različite metale, što ga čini nevjerojatno svestranim.
Kako radi lasersko zavarivanje?
Osnovna načela
- Generiranje laserske zrake:
-
- Laserski izvor: Proces počinje s laserskim izvorom, koji stvara snop svjetlosti visokog intenziteta.
Uobičajeni laserski izvori uključuju CO₂ lasere, Nd: YAG (Itrij aluminijski granat dopiran neodimijem) laseri, i fiber laseri. - Fokusiranje snopa: Laserska zraka se usmjerava i fokusira pomoću zrcala i leća.
Optika za fokusiranje koncentrira zraku na vrlo malu točku, tipično nekoliko mikrometara do milimetara u promjeru, stvarajući veliku gustoću snage.
- Laserski izvor: Proces počinje s laserskim izvorom, koji stvara snop svjetlosti visokog intenziteta.
- Grijanje materijala:
-
- Apsorpcija: Kada fokusirana laserska zraka udari u materijal, energija se apsorbira, uzrokujući brzo zagrijavanje materijala.
- Topljenje: Intenzivna toplina uzrokuje topljenje materijala na mjestu kontakta.
Dubina i širina otopljenog područja ovisi o snazi lasera i trajanju ekspozicije.
- Formiranje zavara:
-
- Udruživanje: Kako se materijal topi, stvara rastaljeni bazen. Kretanje laserske zrake duž linije spoja uzrokuje tečenje i miješanje rastaljenog materijala.
- Stvrdnjavanje: Nakon što se laserska zraka udalji, otopljeni bazen se hladi i skrućuje, tvoreći jaku, kohezivni zavar.
Ključne komponente
- Laserski izvor:
-
- CO₂ laseri: To su plinski laseri koji koriste plin ugljični dioksid kao laserski medij. Prikladni su za zavarivanje debelih materijala i mogu proizvesti zrake velike snage.
-
- Nd: YAG laseri: To su laseri čvrstog stanja koji koriste kristal dopiran neodimijem. Svestrani su i mogu se koristiti i za debele i za tanke materijale.
- Vlaknasti laseri: Ovo su najnapredniji tipovi, koristeći dopirani optički kabel kao medij pojačanja.
Vrlo su učinkoviti, kompaktan, i može isporučiti vrlo velike gustoće snage.
- Optički sustav:
-
- Ogledala i leće: Ove komponente usmjeravaju i fokusiraju lasersku zraku na obradak. Visokokvalitetna optika osigurava preciznu kontrolu nad položajem i veličinom zrake.
- Sustav isporuke zrake: U nekim postavkama, laserska zraka se isporučuje kroz optički kabel do udaljene glave, omogućujući fleksibilno i precizno pozicioniranje.
- Rukovanje obratkom:
-
- Učvršćivanje: Radni dijelovi moraju biti čvrsto pričvršćeni kako bi se osiguralo točno poravnanje i dosljedna kvaliteta zavara.
- Kontrola pokreta: CNC (Računalno numeričko upravljanje) sustavi se često koriste za pomicanje obratka ili laserske glave duž željene putanje.
Vrste laserskog zavarivanja
Lasersko zavarivanje je svestrana i precizna metoda spajanja materijala, i nekoliko vrsta tehnika laserskog zavarivanja za različite primjene i materijale. Svaka vrsta ima svoje jedinstvene prednosti i izazove. Evo sveobuhvatnog pregleda:
1. Kontinuirani val (CW) Lasersko zavarivanje
Proces: Kod laserskog zavarivanja kontinuiranim valom, laserska zraka se kontinuirano emitira tijekom procesa zavarivanja. Ovaj stalni unos topline čini ga prikladnim za duže vrijeme, kontinuirani zavari.
Prijava: CW lasersko zavarivanje naširoko se koristi u automobilskoj i zrakoplovnoj industriji za zavarivanje debljih materijala i postizanje dubokog prodiranja.
Prednosti:
- Visoka penetracija: CW laseri mogu postići duboke i uske zavare, što ih čini idealnim za debele materijale.
- Stalni unos topline: Kontinuirana zraka osigurava dosljedne uvjete zavarivanja, što dovodi do jednolikih i pouzdanih zavara.
Nedostaci:
- Veća zona utjecaja topline (Haz): Kontinuirani unos topline može rezultirati većim ZUT-om, potencijalno utječu na svojstva materijala.
- Veća potrošnja energije: CW laseri općenito troše više energije u usporedbi s pulsirajućim laserima.
Podaci:
- Raspon snage: Obično se kreće od 1 kW do 10 kW.
- Dubina prodiranja: Mogu se postići dubine do 20 mm u čeliku.
- Brzina zavarivanja: Do 10 metara u minuti, ovisno o debljini materijala i snazi.
2. Pulsno lasersko zavarivanje
Proces: Pulsno lasersko zavarivanje uključuje kratko emitiranje laserske zrake, visokoenergetski impulsi. Svaki puls daje nalet energije, omogućujući preciznu kontrolu nad unosom topline i minimizirajući ZUT.
Prijava: Pulsno lasersko zavarivanje idealno je za tanke materijale, delikatne komponente, i primjene koje zahtijevaju minimalni unos topline, kao što su elektronika i medicinski uređaji.
Prednosti:
- Precizna kontrola: Pulsna priroda omogućuje finu kontrolu nad veličinom i oblikom zavara.
- Minimalna ZUT: Smanjuje rizik od deformacije i savijanja materijala, što ga čini prikladnim za tanke i osjetljive materijale.
Nedostaci:
- Plitka penetracija: Ograničeno na tanje materijale i plitke zavare.
- Sporiji proces: Može biti sporiji od zavarivanja s kontinuiranim valom za dulje zavare.
Podaci:
- Trajanje pulsa: Obično se kreće od mikrosekundi do milisekundi.
- Raspon snage: Od nekoliko vata do nekoliko kilovata.
- Dubina prodiranja: Do 1 mm u čeliku.
- Brzina zavarivanja: Do 2 metara u minuti, ovisno o debljini materijala i frekvenciji impulsa.
3. Hibridno lasersko zavarivanje
Proces: Hibridno lasersko zavarivanje kombinira lasersku zraku s drugim izvorom topline, obično postupak elektrolučnog zavarivanja (poput MIG ili TIG).
Laserska zraka predstavlja primarni izvor topline, dok luk stabilizira zavareni bazen i dodaje dodatni materijal ako je potrebno.

Prijava: Hibridno lasersko zavarivanje koristi se za zavarivanje debelih materijala i za primjene koje zahtijevaju visoke stope taloženja, kao što je u brodogradnji i teškim strojevima.
Prednosti:
- Duboka penetracija: Kombinira duboko prodiranje lasera s fleksibilnošću elektrolučnog zavarivanja.
- Visoke stope taloženja: Veće brzine zavarivanja i veće stope taloženja materijala, što ga čini prikladnim za velike industrijske primjene.
Nedostaci:
- Složena postavka: Zahtijeva složeniju opremu i postavljanje, povećanje početne investicije.
- Veći troškovi: Skuplji zbog potrebe za više izvora topline i specijalizirane opreme.
Podaci:
- Raspon snage: Snaga lasera obično se kreće od 1 kW do 10 kW, sa snagom luka u rasponu od 100 A do 500 A.
- Dubina prodiranja: Mogu se postići dubine do 25 mm u čeliku.
- Brzina zavarivanja: Do 15 metara u minuti, ovisno o debljini materijala i snazi.
4. Lasersko zavarivanje na daljinu
Proces: Daljinsko lasersko zavarivanje koristi sustav skeniranja velike brzine za usmjeravanje laserske zrake preko velikog područja.
Zraka se skreće pomoću zrcala ili galvanometrijskih skenera, omogućujući brzo i precizno zavarivanje više točaka ili putanja.
Prijava: Daljinsko lasersko zavarivanje koristi se u okruženjima velike proizvodnje, kao što je u automobilskoj industriji za montažu karoserije u bijelom te u elektroničkoj industriji za lemljenje.
Prednosti:
- Velika brzina: Ekstremno velike brzine zavarivanja, pogodan za masovnu proizvodnju.
- Fleksibilnost: Može brzo i precizno zavariti više točaka ili putanja, što ga čini idealnim za složene geometrije.
Nedostaci:
- Ograničena penetracija: Općenito manje prikladno za zavarivanje dubokim prodiranjem.
- Zahtjevi za preciznost: Zahtijeva preciznu kontrolu i usklađivanje sustava za skeniranje, što može biti izazovno.
Podaci:
- Brzina skeniranja: Do 100 metara u sekundi.
- Brzina zavarivanja: Do 50 metara u minuti, ovisno o složenosti putanje zavara.
- Raspon snage: Obično se kreće od 1 kW do 5 kW.
5. Zavarivanje provodnim načinom
Proces: Kondukcijski način zavarivanja uključuje zagrijavanje površine materijala koji se spajaju, uzrokujući njihovo topljenje i stapanje.
Toplina se provodi u materijal, što rezultira širim, plića kupka za zavarivanje.
Prijava: Kondukcijski način zavarivanja koristi se za tanke materijale i primjene gdje je širok, plitki zavar je prihvatljiv, kao što su elektronika i industrija nakita.
Prednosti:
- Površinsko taljenje: Prikladno za tanke materijale i osjetljive komponente, minimiziranje rizika od oštećenja.
- Minimalna distorzija: Smanjuje rizik od savijanja i izobličenja materijala, osiguravanje visokokvalitetnih zavara.
Nedostaci:
- Plitka penetracija: Ograničeno na plitke zavare i tanke materijale.
- Niža snaga: Dobiveni zavari mogu imati nižu čvrstoću u usporedbi sa zavarima s dubljim prodiranjem.
Podaci:
- Raspon snage: Obično se kreće od 100 U ovo 1 kW.
- Dubina prodiranja: Do 0.5 mm u čeliku.
- Brzina zavarivanja: Do 2 metara u minuti, ovisno o debljini materijala i snazi.
6. Zavarivanje u ključanici
Proces: Zavarivanje u ključanici uključuje fokusiranje laserske zrake za stvaranje male, duboka rupa (ključanica) u materijalu.
Ključanica djeluje kao kanal kroz koji laserska energija prodire duboko, što rezultira uskim, duboki zavar.
Prijava: Zavarivanje u ključanicu koristi se za debele materijale i primjene koje zahtijevaju duboko prodiranje, kao što je u automobilskoj i zrakoplovnoj industriji.
Prednosti:
- Duboka penetracija: Sposoban za postizanje dubokih i uskih zavara, što ga čini idealnim za debele materijale.
- Visoka snaga: Proizvodi jake, visokokvalitetni zavari s minimalnim izobličenjem.
Nedostaci:
- Složena postavka: Za održavanje ključanice potrebna je precizna kontrola parametara lasera.
- Materijalna ograničenja: Ovo možda nije prikladno za sve materijale, posebno one s visokom refleksijom.
Podaci:
- Raspon snage: Obično se kreće od 1 kW do 10 kW.
- Dubina prodiranja: Mogu se postići dubine do 20 mm u čeliku.
- Brzina zavarivanja: Do 10 metara u minuti, ovisno o debljini materijala i snazi.
Sažeta tablica vrsta laserskog zavarivanja
| Vrsta laserskog zavarivanja | Opis procesa | Prijava | Prednosti | Nedostaci | Raspon snage | Dubina prodiranja | Brzina zavarivanja |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Kontinuirani val (CW) | Kontinuirana emisija laserske zrake | Debeli materijali, duboko prodiranje | Visoka penetracija, stalan unos topline | Veći ZUT, veća potrošnja energije | 1 kW do 10 kW | Do 20 mm | Do 10 m/moj |
| Pulsirajuće | Kratak, visokoenergetski laserski impulsi | Tanki materijali, delikatne komponente | Precizna kontrola, minimalna ZUT | Plitko prodiranje, sporiji proces | Nekoliko vata do nekoliko kW | Do 1 mm | Do 2 m/moj |
| Hibrid | Kombinacija laserskog i elektrolučnog zavarivanja | Debeli materijali, visoke stope taloženja | Duboko prodiranje, visoke stope taloženja | Složeno postavljanje, veći trošak | 1 kW do 10 kW (laser), 100 A do 500 A (luk) | Do 25 mm | Do 15 m/moj |
| Daljinski | Sustav skeniranja velike brzine | Proizvodnja velikih količina, više točaka | Velika brzina, fleksibilnost | Ograničeno prodiranje, zahtjevi za preciznošću | 1 kW do 5 kW | Varijabilna | Do 50 m/moj |
| Način provođenja | Površinsko zagrijavanje i taljenje | Tanki materijali, delikatne komponente | Površinsko taljenje, minimalna distorzija | Plitko prodiranje, manja čvrstoća | 100 U ovo 1 kW | Do 0.5 mm | Do 2 m/moj |
| Način ključanice | Izrada duboke ključanice | Debeli materijali, duboko prodiranje | Duboko prodiranje, visoka snaga | Složeno postavljanje, materijalna ograničenja | 1 kW do 10 kW | Do 20 mm | Do 10 m/moj |
Koji se materijali mogu spajati laserskim zavarivanjem?
Lasersko zavarivanje je svestrana tehnika koja može spajati širok raspon materijala. Njegova sposobnost da isporuči precizan, visokoenergetske zrake čini ga pogodnim za metale, legure, i određene nemetale.
Ovdje je pregled materijala koji se obično spajaju laserskim zavarivanjem:
1. Metali i legure
Lasersko zavarivanje posebno je učinkovito za metale i legure, nudeći visoku preciznost i snagu za različite primjene.
Čelik
- Nehrđajući čelik: Idealno za industrije poput automobilske, zrakoplovstvo, i medicinski, lasersko zavarivanje pruža izvrsnu otpornost na koroziju i čiste zavare.
- Ugljični čelik: Zavarljiv s minimalnim zonama utjecaja topline, iako se mora paziti na kontrolu topline kako bi se izbjegle pukotine.
- Alatni čelik: Prikladno za precizne primjene zavarivanja, posebno u industriji alata i kalupa.
Aluminij i aluminijske legure
- Visoka toplinska vodljivost aluminija može ga učiniti izazovnim, ali moderni laseri to dobro podnose, posebno za legure poput 6061, 5052, i 7075.
Titan i legure titana
- Često se koristi u zrakoplovnoj i medicinskoj industriji, titan se dobro zavaruje zbog svoje niske toplinske ekspanzije i velike čvrstoće.
Nikal i legure nikla
- Legure na bazi nikla poput Inconela naširoko se koriste u visokotemperaturnim i korozivnim okruženjima, kao npr. u elektranama i mlaznim motorima.
Bakar i bakrene legure
- Visoka reflektivnost i toplinska vodljivost bakra zahtijevaju lasere velike snage, ali je zavariva, posebno za električne komponente.
Ostali metali
- Legure magnezija: Lagan i često se koristi u automobilskoj i zrakoplovnoj industriji.
- Cink i metali obloženi cinkom: Uobičajeno u pocinčanom čeliku i drugim aplikacijama otpornim na koroziju.
2. Različiti materijali
Laserskim zavarivanjem mogu se spojiti dva različita materijala, iako se kompatibilnošću i toplinskim svojstvima mora pažljivo upravljati.
- Čelik do aluminija: Moguće sa specijaliziranim tehnikama za upravljanje razlikama u toplinskom širenju.
- Legure od titana do nikla: Koristi se u zrakoplovstvu za lagane, jaki zglobovi.
- Bakar u aluminij: Nalazi se u električnim komponentama poput spojeva baterija.
3. Plastika
Lasersko zavarivanje također može spojiti određene termoplaste pomoću specijaliziranih sustava.
- Polikarbonat (PC): Uobičajeno u elektroničkim i automobilskim aplikacijama.
- Akrilonitril butadien stiren (Abs): Koristi se u robi široke potrošnje i uređajima.
- Najlon i polipropilen: Nalazi se u industrijskim komponentama i ambalaži.
4. Obloženi i presvučeni materijali
Materijali s premazima (Npr., pocinčani čelik, eloksirani aluminij) mogu se i zavarivati.
Mora se voditi računa o interakciji premaza s laserom, jer može utjecati na kvalitetu zavara.
5. Plemeniti metali
Lasersko zavarivanje idealno je za spajanje malih, osjetljive komponente napravljene od:
- Zlato: Koristi se u nakitu i elektronici.
- Srebro: Nalazi se u električnim i dekorativnim primjenama.
- Platina i paladij: Uobičajeno u medicinskoj i visokotehnološkoj industriji.
Razlike između laserskog i tradicionalnog zavarivanja
Lasersko zavarivanje i tradicionalne tehnike zavarivanja razlikuju se u nekoliko aspekata, uključujući principe zavarivanja, brzina zavarivanja, kvaliteta zavara,
zona utjecaja topline, operativna fleksibilnost, trošak opreme, i operativni trošak.
Principi zavarivanja
- Lasersko zavarivanje: Koristi lasersku zraku visoke gustoće energije kao izvor topline i ostvaruje spajanje materijala beskontaktnom metodom zagrijavanja.
Laserska zraka može se precizno fokusirati na maleno područje, uzrokujući trenutno taljenje i isparavanje materijala kako bi se formirao zavar . - Tradicionalno zavarivanje: Na primjer, lučno zavarivanje i zavarivanje argonom obično koriste luk, otpor grijanje, ili plinski plamen za zavarivanje,
što uključuje fizički kontakt ili prijenos iona visoke energije, a zavareni spoj može biti relativno hrapav i širina zavara može biti relativno široka.

Brzina zavarivanja
- Lasersko zavarivanje: Brzina zavarivanja je velika, a velika količina zavarivačkih radova može se završiti u kratkom vremenu, što pomaže u poboljšanju učinkovitosti proizvodnje .
- Tradicionalno zavarivanje: Brzina zavarivanja je relativno mala, posebno u slučajevima kada je potrebna fina kontrola .
Kvaliteta zavara
- Lasersko zavarivanje: Zavar je uzak, uniforma, i ima dobru kvalitetu površine, a zona utjecaja topline je mala,
koji je pogodan za polja s visokim zahtjevima za kvalitetu zavara, kao što su zrakoplovna i automobilska proizvodnja. - Tradicionalno zavarivanje: Može proizvesti relativno veliku zonu utjecaja topline, povećavajući rizik od deformacije i oštećenja materijala,
a na kvalitetu zavara može utjecati više faktora kao što su vještine operatera, stabilnost opreme, i karakteristike materijala .
Operativna fleksibilnost
- Lasersko zavarivanje: Može postići beskontaktno zavarivanje i može doseći neke položaje koje je tradicionalnim strojevima za zavarivanje teško doseći za zavarivanje.
Istovremeno, također može izvesti automatizirano zavarivanje, poboljšanje stupnja automatizacije proizvodnje . - Tradicionalno zavarivanje: Neke metode (kao što je TIG zavarivanje) temelje se na kontaktu i mogu imati problema poput trošenja alata i kontaminacije materijala .
Trošak opreme i operativni trošak
- Lasersko zavarivanje: Cijena opreme je relativno visoka, a početna investicija je velika.
Međutim, u slučaju masovne proizvodnje i visokih zahtjeva za kvalitetom zavarivanja, njegova sveobuhvatna cijena može biti povoljnija. - Tradicionalno zavarivanje: Oprema je relativno zrela, a cijena može biti niska, ali njegova izvedba i raspon primjene mogu biti ograničeni.
Prednosti laserskog zavarivanja
Lasersko zavarivanje je učinkovita i precizna tehnologija zavarivanja s višestrukim prednostima i pogodna je za spajanje različitih materijala.
Slijede neke od glavnih prednosti laserskog zavarivanja:
Visoka gustoća energije:
Lasersko zavarivanje može dati fokusiranu zraku visoke gustoće energije,
što omogućuje brzo zagrijavanje i taljenje materijala, postizanje zavarivanja dubokim prodiranjem i uskih zavarenih šavova.
Precizna kontrola:
Lasersko zavarivanje može vrlo precizno kontrolirati unos topline tijekom procesa zavarivanja, što rezultira malom zonom utjecaja topline (Haz) i male deformacije,
što je posebno važno za precizno strojarstvo.
Visokokvalitetno zavarivanje:
Lasersko zavarivanje može proizvesti visokokvalitetne varove s dobrim mehaničkim svojstvima i otpornošću na koroziju. Struktura zavara je gusta i ima visoku čvrstoću.
Široka primjenjivost:
Lasersko zavarivanje primjenjuje se ne samo na razne metalne materijale, već i na spajanje određene plastike i kompozitnih materijala, kao i vatrostalni materijali poput titana i kvarca.
Automatizacija i fleksibilnost:
Laserski sustavi za zavarivanje mogu se lako integrirati u automatizirane proizvodne linije i prikladni su za komponente složenih oblika i one koje je teško zavariti ručno,
čime se poboljšava učinkovitost proizvodnje.

Bez zagađenja i bez materijalne štete:
Tijekom procesa laserskog zavarivanja, ne stvaraju se štetni dimovi ili plinovi,
koji je prijateljski prema operaterima i okolišu. Istovremeno, šteta na samim materijalima je mala.
Brzo hlađenje i optimizacija mikrostrukture:
Brzo hlađenje kod laserskog zavarivanja pomaže u formiranju fino zrnate strukture, poboljšanje performansi zavarenog spoja.
Sposobnost zavarivanja različitih materijala:
Laserskim zavarivanjem mogu se spajati različite vrste materijala, uključujući metale s visokim talištem i visokom toplinskom vodljivošću,
što može biti teško postići u tradicionalnom zavarivanju.
Obrada bez kontakta:
Lasersko zavarivanje ne zahtijeva kontakt s obratkom,
izbjegavanje problema trošenja i zamjene alata i istovremeno smanjenje mehaničkog naprezanja tijekom obrade.
Jednostavna integracija i kontrola:
Sustavi laserskog zavarivanja mogu se integrirati s drugim proizvodnim procesima (kao što je obrada numeričkim upravljanjem, i robotika),
i lako je postići fine staze zavarivanja i postavke parametara pomoću računalne kontrole.
Nedostaci laserskog zavarivanja
Unatoč višestrukim prednostima svoje tehnologije, ima i neke nedostatke, uglavnom kako slijedi:
- Problem s troškovima: Cijena laserskih sustava za zavarivanje je relativno visoka, uključujući lasere, optičke komponente, i sustavi upravljanja. To podrazumijeva velika početna ulaganja.
- Tehnički uvjeti: Rukovanje opremom za lasersko zavarivanje zahtijeva stručnu obuku i tehničko znanje, a za operatere su potrebne relativno visoke vještine.
- Prilagodljivost materijalima: Iako je pogodan za razne materijale, za materijale s visokom refleksijom (kao što je aluminij, bakar, i njihove legure),
stupanj apsorpcije lasera je nizak, što može utjecati na kvalitetu zavarivanja. - Održavanje opreme: Oprema za lasersko zavarivanje zahtijeva redovito održavanje i kalibraciju, što će povećati dugoročne operativne troškove.
- Osjetljivost okoliša: Proces ima visoke zahtjeve za uvjete okoline. Na primjer, prašina i vlaga mogu utjecati na kvalitetu zavarivanja.
- Ograničenja u kvaliteti zavarivanja: U nekim slučajevima, kao što je zavarivanje debelih ploča ili specifičnih heterogenih materijala,
mogu se susresti s izazovima kvalitete zavarivanja, kao što su pukotine, pore, i druge nedostatke. - Brzina i učinkovitost zavarivanja: Iako je brzina laserskog zavarivanja velika, za specifične primjene, kao što su masovna proizvodnja ili zavarivanje posebnih materijala,
možda će ga ipak trebati optimizirati kako bi zadovoljio zahtjeve proizvodne učinkovitosti. - Volumen i težina opreme: Oprema za lasersko zavarivanje visokih performansi može biti glomazna i teška, što može ograničiti njegovu primjenu u nekim radnim okruženjima s ograničenim prostorom.
Čimbenici koji utječu na lasersko zavarivanje
Lasersko zavarivanje je vrlo učinkovita i precizna tehnologija zavarivanja, a na njegovu kvalitetu zavarivanja utječu brojni čimbenici. Glavni čimbenici su sljedeći:
Snaga lasera
Kod laserskog zavarivanja, postoji prag gustoće energije. Ako je snaga ispod ove vrijednosti, dubina prodiranja zavarivanja bit će relativno mala.
Nakon što snaga dosegne ili premaši ovu vrijednost, dubina prodiranja će se značajno povećati. Snaga lasera također kontrolira brzinu zavarivanja i dubinu prodiranja.
Žarišna točka snopa
Veličina žarišne točke snopa određuje gustoću snage. Mjerenje veličine žarišne točke za lasersko zavarivanje velike snage je izazovan zadatak.
U praksi, stvarna veličina točke često je veća od teoretski izračunate vrijednosti.
Stopa apsorpcije materijala
Stopa apsorpcije materijala od lasera ovisi o čimbenicima kao što su otpornost i stanje površine materijala.
To utječe na to koliko laserske energije materijal može apsorbirati i time utječe na učinak zavarivanja.
Brzina zavarivanja
Brzina zavarivanja ima značajan utjecaj na dubinu prodiranja zavarivanja. Povećanje brzine zavarivanja dovest će do manje dubine prodiranja.
Međutim, ako je brzina premala, to će uzrokovati prekomjerno topljenje materijala i čak može progorjeti izradak.
Postoji odgovarajući raspon brzina zavarivanja za postizanje najbolje dubine prodiranja.
Zaštitni plin
Inertni plinovi obično se koriste za zaštitu rastaljenog bazena tijekom laserskog zavarivanja. Različiti zaštitni plinovi imaju različite učinke na kvalitetu zavarivanja.
Na primjer, helij, koji se ne ionizira lako, je najučinkovitiji zaštitni plin kod laserskog zavarivanja, ali je relativno skupo.
Argon ima veću gustoću i može pružiti dobru zaštitu, ali može blokirati dio lasera.
Dušik je jeftini zaštitni plin, ali nije prikladan za zavarivanje nekih vrsta nehrđajućeg čelika.
Žarišni položaj (Iznos defokusiranja)
Položaj žarišta ima važan utjecaj na oblik zavara i dubinu prodiranja.
Kada je iznos defokusiranja pozitivan, odnosno, žarište je iznad površine izratka, to je korisno za dobivanje glatke površine zavara.
Kada je iznos defokusiranja negativan, što znači da je žarišna točka unutar obratka, može povećati dubinu prodiranja.
Uvjeti okoline
Proces laserskog zavarivanja ima visoke zahtjeve za uvjete okoline. Na primjer, prašina i vlaga mogu utjecati na kvalitetu zavarivanja.
Uniformnost materijala
Ujednačenost materijala izravno utječe na učinkovito iskorištenje materijala i kvalitetu zavarivanja.
Neravnomjerna raspodjela elemenata legure ili prisutnost nečistoća unutar materijala utjecat će na konzistenciju zavara.
Oprema i uređaji za zavarivanje
Kvaliteta i status održavanja opreme za zavarivanje, kao i preciznost učvršćenja, svi utječu na kvalitetu zavarivanja.
Osiguravanje točnosti strojne obrade i točnosti montaže zavarenog obratka ključno je za poboljšanje kvalitete zavarivanja.
Vještine operatera
Vještine i iskustvo operatera također su važni čimbenici koji utječu na kvalitetu laserskog zavarivanja. Stručna obuka i tehničko znanje ključni su za postizanje visoke kvalitete zavarivanja.
Uobičajene primjene laserskog zavarivanja
Tehnologija laserskog zavarivanja naširoko se koristi u proizvodnji metalnih materijala zbog svoje visoke preciznosti, visoka učinkovitost, mala zona utjecaja topline, i dobre kvalitete.
Slijede neka uobičajena područja njegove primjene u proizvodnji metalnih materijala:
Proizvodnja automobila:
Lasersko zavarivanje koristi se za zavarivanje karoserijskih konstrukcija, Komponente motora, šasija, itd.
u proizvodnji automobila, kao što je spajanje automobilskih krovova, bočne ploče, prednje i stražnje korice, četvera vrata, i podne posude.

Zrakoplovstvo:
U području zrakoplovstva, lasersko zavarivanje se koristi za zavarivanje složenih strukturnih dijelova kao što su trupovi zrakoplova, krila, i repne peraje za poboljšanje snage i izdržljivosti zrakoplova.
Elektronika i električni uređaji:
Lasersko zavarivanje koristi se za spajanje i fiksiranje tiskanih ploča, elektroničke komponente, male dijelove, itd.,
postizanje minijaturiziranih, visoke gustoće, i vrlo pouzdane veze.
Medicinski uređaji:
U proizvodnji medicinskih uređaja, lasersko zavarivanje koristi se za proizvodnju i popravak kirurških instrumenata, zubarski aparati, implantati, itd.,
pružanje brzih, točan, i pouzdane učinke povezivanja.
Petrokemijska industrija:
Lasersko zavarivanje koristi se za proizvodnju i održavanje cjevovoda, spremnici za skladištenje,
i tlačne posude u petrokemijskom području za poboljšanje brtvljenja i otpornosti opreme na koroziju.
Proizvodnja kalupa:
Tehnologija laserskog zavarivanja može se koristiti za popravak kalupa i proizvodnju strojeva visoke preciznosti, poboljšanje učinkovitosti proizvodnje i kvalitete proizvoda.
Precizno zavarivanje:
Lasersko zavarivanje prikladno je za precizno inženjerstvo, kao što su okviri za naočale, nakit, itd., i može postići fine operacije zavarivanja.
Zavarivanje bakra i bakrenih legura:
S razvojem industrije vozila na novu energiju i elektroničkih proizvoda,
potražnja za tehnologijom laserskog zavarivanja bakra i bakrenih legura u spajanju motora, senzori, oprema za proizvodnju i prijenos električne energije, strujne ploče, itd. povećava se iz dana u dan.
Pruža rješenja velikom brzinom, mala deformacija, i visoka preciznost.
Zavarivanje aluminijske legure:
Lasersko zavarivanje pokazuje prednosti dobre kvalitete, brza brzina, i laka automatizacija zavarivanja aluminijskih legura,
i naširoko se koristi u kućištima baterija električnih vozila, dijelovi strukture tijela, itd. u automobilskoj industriji.
Zaključak
Lasersko zavarivanje je snažna i precizna tehnologija koja nudi brojne prednosti u odnosu na tradicionalne metode zavarivanja.
Razumijevanjem uključenih principa i komponenti, proizvođači mogu iskoristiti ovu tehnologiju za poboljšanje kvalitete proizvoda, smanjiti vrijeme proizvodnje, i povećati ukupnu učinkovitost.
Ako imate još konkretnih pitanja ili potreba, Slobodno kontaktirajte nas!



