Лазерная (усиление света стимулированным излучением излучения) сварка является одним из наиболее технически совершенных видов сварки. Ее применение охватывает широкий спектр отраслей промышленности-от аэрокосмической до ювелирной.

Однако существует несколько видов сварки, которые использовались задолго до лазерной сварки, поэтому возникает вопрос: зачем нам нужна лазерная технология, когда у нас есть другие альтернативы?

Мы углубимся в это после краткого ознакомления с началом технологии. Именно Эйнштейн предсказал стимулированное излучение, которое является основным принципом лазера.

Однако только в 1967 году мы впервые использовали лазер для его сварки и резки. Лазер, используемый в экспериментах 1967 года, использовал кислород, помогающий газу с концентрированным лазерным лучом CO2.

Проект возглавил доктор Питер Хоулдкрофт. Эксперимент и его детали были объяснены в статье под названием «Газоструйная лазерная резка» A B J Sullivan и P T Houldcroft.

Лазерная резка является основой для лазерной сварки, поскольку она включает в себя плавление металла без пробивки через него. Кстати, точечная импульсная лазерная сварка доступна на страницах нашего специализированного сайта.

Процесс лазерной сварки

Лазерная сварка использует высококонцентрированный луч света на очень маленьком пятне, так что область под лазерным лучом поглощает свет и становится высокоэнергетичной. При использовании мощных лазерных лучей электроны в этой области возбуждаются до такой степени, что материал плавится в результате разрыва атомами связей друг с другом.

Лазерная сварка также может использоваться для соединения пластмасс.

Это плавление двух материалов на их швах сплавляет их в соединение. Удивительно, как свет может быть достаточно мощным, чтобы металлизировать металлы в течение миллисекунд. Для достижения таких мощных лазерных лучей лазерный сварочный аппарат использует несколько частей, которые направляют и усиливают лазер.

Газовые лазеры, твердотельные лазеры и волоконные лазеры являются тремя наиболее распространенными лазерами, используемыми в лазерном сварочном аппарате.

Обычно лазерный луч подается на лазерный сварочный аппарат с помощью оптических волокон. Существуют одиночные волоконные сварочные аппараты и несколько волоконных сварочных аппаратов. Сварочные аппараты с несколькими волокнами имеют лазер, подключенный к каждому волокну, с каждым волокном прочность лазера увеличивается.

Для концентрации луча в точке до того, как он покинет машину, часто используется коллиматорная линза в сочетании с фокусирующей линзой.

Четыре основных сварных соединения способны выполнять лазерные сварные швы:

• Стыковая сварка
• Присадочный внахлест
• Сварка внахлест
• Сварка краевого фланца

Использование технологического газа при лазерной сварке

Если вы изучали лазерную сварку, вы, возможно, заметили постоянный спутник лазерного сопла, которое является другим соплом, которое подает газ, который называется технологическим газом или режущим газом.

В основном, это поток газа, который чаще всего представляет собой CO2, который также направляется к месту сварки с целью предотвращения контакта поверхности сварки с атмосферой.

Без использования режущего газа существует только два варианта сварочной атмосферы – обычная атмосфера или вакуум. Лазерная сварка в вакууме, безусловно, возможна, но не правдоподобна из-за ее высокой стоимости и требования к специальной установке.