Spawanie laserem a spawanie metody tradycyjne
Spawanie laserowe to proces, który coraz szybciej zyskuje na popularności w branży przemysłowej i stanowi alternatywę dla tradycyjnych metod, takich jak spawanie TIG i MIG. Systemy do spawania laserowego są droższe od systemów TIG, ale zbliżają się cenowo do przemysłowych systemów spawalniczych.
Zalety spawania laserowego w porównaniu do TIG:
- Koncentracja energii i strefa wpływu ciepła (HAZ): Spawanie laserowe wprowadza minimalną ilość ciepła potrzebną do efektywnego spawania, koncentrując energię w miejscu spawania. Gęstość energii jest 200 razy większa, co skutkuje znacznie mniejszą strefą wpływu ciepła. Pozwala to zachować naturalne właściwości materiału i tworzy mocniejsze spoiny.
- Zastosowanie do materiałów wrażliwych na ciepło: Spawanie laserowe może być stosowane do materiałów wrażliwych na ciepło, takich jak chromonikiel.
- Przygotowanie spoiny: Wymagane jest jak najlepsze dopasowanie elementów, ale nie jest konieczne fazowanie ani tworzenie szczeliny. Laser bez problemu wnika głęboko w spawany materiał.
- Szybkość: Spawanie laserowe jest znacznie szybsze niż TIG. W przypadku długich, liniowych zastosowań na cienkich materiałach może być nawet 10 razy szybsze, a średnio jest około 4 razy szybsze niż inne metody spawania ręcznego.
- Gaz ochronny: Podobnie jak w TIG, wymagane jest użycie gazu osłonowego, najczęściej azotu, który jest optymalny dla stali, stali nierdzewnej, stopów niklu i miedzi. Argon jest zalecany do aluminium i konieczny dla tytanu. Azot jest tańszy i lepiej dostępny niż argon.
Wady i ograniczenia:
- Koszt: Systemy do spawania laserowego są droższe od tradycyjnych spawarek TIG.
- Grubość materiału: W zależności od modelu, pełna penetracja jest możliwa do głębokości 6.35 mm.
- Precyzja: Wymagane jest bardzo dokładne dopasowanie elementów spawanych, podobnie jak w TIG.
Proces i technologia:
Spawanie laserowe może być używane do przetopienia materiału bazowego bez użycia dodatkowego materiału spawalniczego (spawanie autogeniczne), jeśli elementy są idealnie dopasowane. Można również użyć dodatkowego drutu spawalniczego, który przesuwa uchwyt spawalniczy, zapewniając duża spójność spoiny.
Spawarki laserowe posiadają tryby ustawień wstępnych, które można dostosować, regulując moc i szerokość spoiny. Laser może oscylować na boki, a użytkownik kontroluje szerokość i prędkość tych oscylacji. W przypadku trudnych aplikacji, takich jak spawanie rur ze stali nierdzewnej, tryb pulsacyjny pozwala na spowolnienie i uzyskanie większej kontroli.
Podczas spawania materiałów reaktywnych, takich jak stal nierdzewna, zaleca się przedmuchiwanie gazem osłonowym (azotem).
Jakość i wytrzymałość spoin laserowych
Spawanie laserowe może zapewnić pełen przetop materiału o grubości do 7-8 mm przy użyciu źródła o mocy 3 kW. Przy spawaniu dwustronnym, wielkość ta wzrasta do 15-16 mm. Doświadczony spawacz potrafi odpowiednio spawać laserowo, nawet jeśli elementy nie są idealnie dopasowane, zalewając szczelinę i tworząc estetyczny i wytrzymały spaw. Jakość spoin zależy od czystości spawanych elementów Oczyszczenie spoiny i miejsca spawania przed spawaniem jest bardzo istotne, szczególnie jeśli elementy mają mieć określoną wytrzymałość. Spawanie laserowe umożliwia tworzenie spoin spełniających wymagania odbioru technicznego, np. przez niemiecki TUW.
Kilka porad dotyczących spawania laserowego, które mogą być przydatne dla osób korzystających z tej technologii:
- Ochrona wzroku: Zawsze używaj przyłbicy spawalniczej z odpowiednim filtrem, który chroni przed promieniowaniem laserowym. Okulary ochronne są niewystarczające, ponieważ przyłbica chroni również przed odbiciem wiązki w niechronione części twarzy, takie jak uszy, policzki i nos. Standardowa przyłbica spawalnicza wymaga dodatkowego filtra wsuwanego, który chroni przed promieniowaniem laserowym o określonej długości fali.
- Przygotowanie materiału: Dokładne oczyszczenie miejsca spawania jest bardzo ważne, szczególnie jeśli spawane elementy mają mieć określoną wytrzymałość.
- Technika spawania:
- W przypadku osób bez doświadczenia w spawaniu, elementy muszą być idealnie zlicowane, aby ułatwić proces spawania.
- Doświadczony spawacz potrafi zalać szczelinę, obserwując jeziorko spawalnicze i odpowiednio reagując.
- Wygodniej jest spawać pionowo od góry do dołu, ponieważ ułatwia to pracę z maszyną.
- Ustawienia spawarki: Przy spawaniu laserowym operuje się na watach, a nie na amperażu, ze względu na użycie źródła laserowego.
- Bezpieczeństwo: Należy unikać uderzania głowicą lasera o twarde przedmioty, choć nie jest ona bardzo delikatna. Uszkodzone szkiełko ochronne należy wymienić, aby uniknąć uszkodzenia soczewki.
- Badania spoin:
- Spawarki laserowe umożliwiają tworzenie spoin, które spełniają wymagania odbioru technicznego, np. przez niemiecki TUW.
- Można przeprowadzać badania niszczące, takie jak próba młotkowa, oraz badania rentgenowskie, aby ocenić jakość i wytrzymałość spoiny.
- Umiejętności spawacza: Spawanie laserowe nie eliminuje potrzeby posiadania umiejętności spawalniczych, szczególnie przy spawaniu skomplikowanych konstrukcji. Podstawowa wiedza o defektach spoin i umiejętność obserwacji jeziorka spawalniczego są bardzo przydatne.
- Koszty: Należy uwzględnić koszty dodatkowe, takie jak specjalna kabina, maska i ubiór ochronny.
Spawanie laserowe oferuje liczne korzyści w porównaniu z tradycyjnymi metodami, takimi jak TIG, w tym większą precyzję, mniejszą strefę wpływu ciepła i większą szybkość. Jest to szczególnie korzystne w zastosowaniach produkcyjnych, gdzie czas i jakość są kluczowe. Warto również zastanowić się nad usługami spawania laserowego w GTECH – dla przemysłu, która od lat w całej Polsce prowadzi usługi spawania laserem
Zapraszamy do naszego kanału YT po więcej wizualizacji
