Лазерная сварка и резка

Свет, как и любые другие виды электромагнитных колебаний, обладает большим запасом энергии, применение которой для сварки возможно только при высокой ее концентрации на небольшой площади. Практически впервые установка для сварки и пайки сфокусированной лучистой энергией была разработана в Московском авиационном институте под руководством профессора Г.Д. Никифорова. В качестве источника света была использована дуговая ксеноновая лампа. Свет концентрировали с помощью специальной оптической системы, состоящей из зеркал и увеличительных стекол. Однако мощность установки была небольшой и пригодной только для сварки тонкого металла.

«ЗАО Компания Технолог» оптом и в розницу поставляет сварочные электроды сварочные полуавтоматы выпрямители и инверторы. Дилерские цены, скидки. Доставка.

Звоните тел (495) 799-59-85, 785-56-69, 784-64-59, 740-42-64

Значительно увеличить концентрацию светового излучения удалось путем создания оптических квантовых генераторов (ОКГ) - лазеров. Лазер создает мощный импульс монохроматического излучения за счет возбуждения атомов примеси в кристалле или в газах. Среди известных в настоящее время источников энергии, используемых для сварки, лазерное излучение обеспечивает наиболее высокую ее концентрацию до 10¹¹ Вт/см². Такие высокие значения концентрации энергии определяются уникальными характеристиками лазерного излучения, в первую очередь его монохроматичностью и когерентностью. В таких условиях все известные материалы не только плавятся, но и испаряются.

Лазерное излучение легко передается с помощью оптических систем в труднодоступные места, может одновременно или последовательно использоваться на нескольких рабочих постах. Оптические системы транспортировки и фокусировки лазерного излучения создают возможность легкого и оперативного управления процессом сварки. На лазерный луч не влияют магнитные поля свариваемых деталей и технологической оснастки.

Первые сообщения о лазерной сварке металлов относятся к 1962 г. В нашей стране публикации об этом способе соединения металлов появились на год позже. Первоначально использовались твердотельные рубиновые лазеры. На их базе были разработаны первые лазерные установки СУ-1, К-3М, УЛ-2 и УЛ-20, предназначенные для сварки и обработки материалов. Первые три из них имели максимальную энергию излучения не выше 2 Дж. Длительность импульса изменялась дискретно от 0,5 до 8 мс. Эти установки предназначались для сварки металлов толщиной 0,1-0,2 мм.

Установка УЛ-20 имела энергию излучения до 20 Дж и применялась для сварки металлов толщиной 0,5-1,0 мм. К сожалению, качество сварных соединений, получаемых с помощью указанных установок, было низким и нестабильным. Одной из причин этого была неудовлетворительная воспроизводимость режимов сварки на разных установках одного типа. Как показали исследования, это было связано с неоднородностью распределения показателя преломления в стержнях активной среды. К тому же оно индивидуально для каждого стержня.

Степень неоднородности активного стержня обуславливала низкую воспроизводимость режимов сварки за счет пространственно-временной неравномерности теплового потока.

Рис. 14. Принципиальная схема лазера: 1 - зеркало резонатора; 2 - рабочее тело; 3 - лампы накачки;

Экспериментальные исследования, выполненные в 1966 - 1969 гг., показали, что для обеспечения равномерности теплового потока в ОКГ сварочных установок необходимо применять устойчивый сферический резонатор. Использование сферического резонатора ослабляет влияние на генерацию излучения неоднородности показателя преломления активной среды и устраняет временную неравномерность освещения в пятне нагрева.

В дальнейшем именно такие схемы были использованы для создания установок лазерной обработки материалов. В настоящее время в технологических лазерах применяются твердотельные и газовые излучатели. В твердотельных лазерах в качестве рабочего тела используются активные элементы из рубина, стекла с присадками ионов неодима, алюмоиттриевого граната с неодимом.

В настоящее время лазерная сварка применяется для создания конструкций из сталей, алюминиевых, магниевых и титановых сплавов. Ей отдается предпочтение при необходимости получения прецизионных конструкций, форма и размеры которых практически не должны изменяться в результате сварки, а также при производстве крупногабаритных конструкций малой жесткости с труднодоступными швами.

Высокая плотность энергии лазерного излучения, передаваемая аномально малой площади воздействия, позволила создать в 70-е гг. ХХ в. и новый способ резки материалов.

Звоните тел (495) 799-59-85, 785-56-69, 784-64-59, 740-42-64

ЗАО Компания предлагает сварочное оборудование: Сварочные выпрямители: ВД-306СА, ВД-306СЭ, ВД-406СА, ВД-406СЭ, ВД-505, ВДУ-506 СЭЛМА, ВДУ-506 ЭСВА, ВДМ-6303, ВДМ-6301, ВДМ-1201, ВДМ-1202, ВДМ-1601, ДУГА -318МА, ДУГА-318 М-1, ДУГА-318 М-Проф., Сварочные инверторы: Prestige 164 , Форсаж-125, Форсаж-160 (М), Форсаж-250 (М), Форсаж-315 (М), Форсаж-500, NEON ВД-315, ВД-160, ВД-201, ВД-253, Сварочные трансформаторы: ТДМ-160, ТДМ-205, ТДМ-250, ТДМ-303, ТДМ-405, ТДМ-401, ТДМ-400СУ, ТДМ-505, ТДМ-501М, ТДМ-503СУ, Сварочный полуавтомат: ПДГ-251, ПДГ-252, ПДГ-312-4, ПДГ-351, ПДГ-451, Установки для аргонно-дуговой сварки: УДГУ-251, УДГУ-351, УДГУ-501, УДГУ-2510, ВД-306Д, ВД-506Д, Реостат балластный : РБ-302, РБ-306, Печи и термопеналы: ТП-8/130, ПТ-8, ЭПЭ-50/400, ЭПС-20/400, ЭПЭ-20/400, ЭПЭ-10/400, ЭПС-10/400, ЭПЭ-140/400, ЭПФ-120/450, а также Сварочные Электроды, и комплектующие к сварочному оборудованию: горелки, резаки, кабель.

Лазерная сварка и резка