Статья Технология Обзор

Как выбрать аппарат для лазерной сварки

По сравнению с традиционными методами сварки, технология лазерной сварки благодаря множеству преимуществ год за годом набирает всё большую популярность. В этой статье мы разберём, как правильно выбрать лазер для сварки и где и почему применяются лазерные системы сегодня.

Где и почему применяют лазерные системы сегодня?

Прежде всего, важно отметить, что рынок лазерных сварочных аппаратов и станков будет активно развиваться. Это обусловлено увеличивающимся спросом на высокоточную сварку в таких сферах, как автомобилестроение, аэрокосмическая промышленность, электроника и медицинское производство. Лазерная сварка является отличным выбором для этих отраслей благодаря обеспечению более высокого качества сварного шва, уменьшению деформаций и точному контролю над процессом сварки.

Кроме того, растущий спрос на повышение эффективности производства и экономичные сварочные решения дополнительно стимулирует использование лазеров. По сравнению с традиционными методами сварки, лазерные сварочные аппараты обеспечивают более высокую скорость сварки, меньшее выделение тепла и меньший расход материалов. В результате предприятия могут улучшить качество производства и снизить затраты, что увеличивает спрос на лазерные комплексы.

Развитие волоконных лазеров, снижение их стоимости и увеличение количества систем на их основе ускоряет расширение рынка. Развитие лазерных технологий повышает производительность сварки и позволяет работать с более широким спектром материалов. Благодаря этому производители продолжают улучшать лазерные сварочные станки, увеличивая области их применения и делая их доступными не только для крупных высокотехнологичных производств, но и для рядового потребителя.

Помимо стремительного развития простых лазерных сварочных аппаратов, работающих по принципу аппаратов TIG и MIG/MAG, на рынке наблюдается переход к автоматизации и плавной интеграции портативных лазерных сварочных систем в производственные линии. Эта тенденция обусловлена необходимостью повышения эффективности, снижения затрат на рабочую силу и увеличением требований к качеству конечных изделий.

Интеграция лазерных сварочных аппаратов с системами ЧПУ и другими станками позволяет точно контролировать процесс сварки, обеспечивая бесперебойную работу и точность сварных швов. Такая интеграция повышает скорость производства и сокращает время цикла, что делает её особенно выгодной для отраслей, требующих больших объёмов производства.

Какой лазер лучше подходит для сварки?

В процессе лазерной сварки в основном используются три типа источников лазерного излучения: волоконные лазеры, CO2-лазеры и Nd:YAG-лазеры. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки, поэтому выбор их типа во многом обусловлен задачами, стоящими перед потребителем.

Волоконные лазеры

Волоконные лазеры являются наиболее энергоэффективным типом лазерных источников. Они обладают высоким КПД и разнообразием видов. Что делает их прекрасным выбором для большинства промышленных задач. Они просты в обслуживании и обладают высокой надёжностью. Однако стоимость систем на их базе, как правило, выше, а при выходе из строя система потребует высокой квалификации специалистов сервисной службы.

Преимущества волоконных лазеров для сварки:

· Большой выбор типа лазерных источников.

· Широкие возможности по интеграции и автоматизации.

· Низкие эксплуатационные затраты.

· Высокая энергоэффективность.

· Высокий КПД.

Недостатки волоконных лазеров для сварки:

· Высокая стоимость.

· Сложность ремонта.

Газовые CO2-лазеры

CO2-лазер относится к типу газовых лазеров. Энергия подаётся через газонаполненную трубу, генерирующую свет в этой системе. Наиболее интересной особенностью CO2-лазеров является то, что торцевые части трубок выполнены в виде зеркал, одно из которых полностью отражает свет, а другое пропускает некоторое количество света. Газовая смесь состоит из углекислого газа, водорода, гелия и азота. Излучение этих лазеров особенно хорошо взаимодействует с органическими материалами.

Преимущества газовых CO2-лазеров для сварки:

· Низкая стоимость.

· Хорошее взаимодействие с органическими материалами, такими как пластик, акрил и др.

Недостатки газовых CO2-лазеров для сварки:

· Низкая эффективность при работе с металлами.

· Низкий КПД.

· Сложность транспортировки лазерного излучения.

Твердотельные Nd:YAG-лазеры

Nd:YAG-лазеры как правило работают в импульсном режиме, генерируя дискретные энергетические импульсы с высокой энергией. Лазеры этого типа отлично подходят для создания точечных и шовных соединений. Благодаря импульсному воздействию материал нагревается значительно меньше, что снижает коробление и поводки, особенно при работе с тонкостенными материалами. Nd:YAG обладают невысоким КПД, но являются прекрасным выбором для систем, в которых требуется импульсное лазерное излучение.

Преимущества газовых Nd:YAG-лазеров для сварки:

· Низкая стоимость.

· Высокая пиковая мощность.

· Хорошие возможности по интеграции и автоматизации.

· Простота ремонта.

Недостатки газовых Nd:YAG-лазеров для сварки:

· Низкий КПД.

· Большие по сравнению с волоконными лазерами эксплуатационные затраты.

Как выбрать наиболее подходящий аппарат для лазерной сварки или систему лазерной сварки?

Чтобы выбрать наиболее подходящий лазер для сварки, соответствующий вашим конкретным потребностям, важно учитывать различные факторы. Вот несколько важных аспектов, которые следует принять во внимание при выборе систем.

Область применения

Первым шагом при выборе лазерного сварочного аппарата является определение конкретной области применения, для которой вам нужен аппарат. Лазерные системы предназначены для различных типов материалов и областей применения, поэтому важно выбрать сварочный аппарат, соответствующий вашим потребностям. Попробуйте выделить основные типы материалов, которые вы будете сваривать. Часто приобретая дорогостоящую систему хочется получить универсальное решение на все случаи жизни, однако в большинстве случаев до 90% последующего использования оборудования сводится к выполнению двух-трёх видов соединений, поэтому стоит в первую очередь выделить и сосредоточиться на них.

Мощность излучения

Под этим параметром как правило принимают среднюю мощность излучения лазерного источника. При одинаковой средней мощности импульсные лазеры могут обладать мощностью отдельного импульса в десятки и сотни раз превышающей среднюю, однако, стоит учитывать, что с повышением частоты генерации мощность импульса будет снижаться. Для верного подбора мощности лазерного излучения стоит определить диапазон толщин свариваемых материалов, а также необходимую производительность.

Качество лазерного излучения

Качество лазерного излучения влияет на точность сварного шва. Лазер с более высоким качеством излучения обеспечивает более точный и однородный шов. Этот параметр особенно важно учитывать в случаях, когда помимо механической прочности к сварному соединению предъявляются дополнительные требования по герметичности, однородности, отсутствию пор и др.

Длительность импульса

Для систем построенных на базе импульсных лазеров — длительность является важным параметром, который определяет время, в течение которого происходит взаимодействие лазерного излучения с материалом. Более короткая длительность импульса приводит к меньшему выделению тепла, что приводит к снижению деформаций и лучшему контролю сварного шва.

Простота использования

Аппарат для лазерной сварки, как и лазерный станок должны быть просты в управлении. Обратите внимание на программное обеспечение системы. Ищите аппарат с удобным интерфейсом, простотой настройки и требующий минимального технического обслуживания.

Стоимость

Стоит учитывать, что в зависимости от сложности аппараты и станки для лазерной сварки могут значительно отличаться по цене, поэтому при выборе важно учитывать свой бюджет. Однако важно помнить, что более дешёвые аппараты могут не обеспечивать такого же уровня качества и производительности, как более дорогие модели. Поэтому стоит выделить основные задачи, на решение которых направлено приобретение лазерного оборудования, и сосредоточиться на их решении, не пытаясь подобрать систему, подходящую на все случаи жизни.

Послепродажное обслуживание и поддержка

Ищите производителя, который предлагает качественную поддержку клиентов и сервисное обслуживание. В настоящее время множество компаний сосредоточены на продаже оборудования, не уделяя должного внимания послепродажной поддержке. Надежный производитель должен обеспечивать обучение, техническое сопровождение и, при необходимости, поставку запасных частей. Например, в ОКБ БУЛАТ мы проводим обучение, чтобы помочь нашим клиентам разобраться в эксплуатации и техническом обслуживании наших станков, оказываем поддержку для решения любых технических проблем или вопросов, которые могут возникнуть у наших клиентов, а также предоставляем запасные части и расходные материалы.