Sudarea cu laser

Sudarea cu laser  - sudare folosind un laser ca sursă de energie.

Sudarea cu laser este utilizată pentru sudarea metalelor identice și diferite în electronică radio și inginerie electronică , vă permite să sudați diferite materiale cu grosimi de la câțiva micrometri la zeci de milimetri.

Istorie

Sudarea cu laser a apărut după invenția lui N. G. Basov , A. M. Prokhorov , H. Orașele laserelor din anii 60 ai secolului XX, crearea unor instalații laser puternice de acțiune continuă și pulsată.

Până în 2019, a fost dezvoltată o metodă pentru sudarea sticlei pe metal folosind un laser de picosecundă. [unu]

Cum funcționează

Esența procesului de sudare cu laser este următoarea: radiația laser este direcționată către un sistem de focalizare, unde este focalizată într-un fascicul mai mic și lovește piesele care trebuie sudate, unde este parțial reflectată, pătrunde parțial în material, unde este este absorbit, încălzește și topește metalul, formând o sudură.

Avantajul radiației laser este o concentrație mare de energie: sudarea cu laser se realizează la densitățile de putere laser E = 10 6 - 10 7 W / cm 2 , ceea ce permite sudarea diferitelor materiale cu grosimi de la câțiva micrometri la zeci de milimetri. La sudarea produselor cu grosime mică de la 0,05 la 1,0 mm, sudarea are loc cu defocalizarea fasciculului laser.

Sudarea cu laser se realizează prin penetrare totală și parțială în orice poziție spațială. Sudarea se realizează prin radiație continuă sau pulsată. Cu radiații laser pulsate, sudura este formată din puncte de sudură, suprapunerea acestora cu 30–90%.

Sudarea cu laser este împărțită în trei tipuri: microsudare (grosime sau adâncime de penetrare până la 100 microni), mini-sudare (adâncime de pătrundere de la 0,1 la 1 mm) și macrosudare (adâncime de penetrare peste 1 mm).

Mașinile moderne de sudură cu lasere în stare solidă realizează sudarea cusăturii cu o viteză de până la 5 mm/s cu o frecvență a impulsurilor de aproximativ 20 Hz. Sudarea se realizează folosind materiale de umplutură (sârmă cu un diametru de aproximativ 1,5 mm, bandă sau pulbere); aditivul mărește secțiunea transversală a sudurii.

Beneficii

• posibilitatea sudării structurilor de înaltă precizie;
• sudare fără modificări sau prelucrare;
• viteză mare de sudare și eficiență de lucru (o tablă de oțel de 20 mm grosime este sudată cu un arc electric la o viteză de 15 m/h timp de 5 până la 8 treceri, la sudarea cu un fascicul laser continuu, tabla este sudată la o viteză de 100 m/h pentru 1);
• siguranță ridicată a mediului în comparație cu sudarea tradițională;
• lese de temperatură minimă și deformare a metalului (în comparație cu alte metode);
• aspect bun, ceea ce este important, de exemplu, atunci când sudați caroserii auto .

Dezavantaje

• costul ridicat al sistemelor laser;
• eficiență scăzută (0,01-15,0%).

Echipament

Echipamentul pentru sudarea cu laser include un laser, sisteme de focalizare a radiațiilor, protecția produsului cu gaz, deplasarea fasciculului și a produsului.

În sudare, se folosesc lasere cu stare solidă și cu gaz . Laserele cu stare solidă se bazează pe rubin, sticlă dopată cu ioni de neodim, granat de ytriu aluminiu (YAG) cu neodim și, de asemenea, pe bază de fibră de iterbiu. Laserele cu gaz - un amestec de CO 2 , N 2 și He este folosit ca fluid de lucru.

Industria rusă produce sisteme laser LRS-100-500 HTS-200-500 LGT-2.01, TL-5M, MUL-1, LTA4-1, LTA4-2, dispozitive din seria ALFA și ALFA-AUTO [2] . Instalațiile permit efectuarea sudării semi-automate în modul pulsat cu control cu ​​microprocesor.

Literatură

Literatura tehnica:

• Nikolaev G. A. Sudarea în inginerie mecanică: O carte de referință în 4 volume - M .: Mashinostroenie , 1978 (1-4 volume).
• Blashchuk, V.E. Metalul și sudarea: manual / V.E. Blaschuk; Ed. a 3-a, revizuită. si suplimentare - Moscova: Stroyizdat, 2006. - 144 p.
• Malashchenko A. A. Sudarea cu laser a metalelor. M.: Mashinostroenie, 1984, 47 p.
• Grigoryants A. G. Sudarea cu laser a metalelor. M .: „ Școala superioară ”, 1988. - 207 p.

Note

1. ↑ Inginerii au învățat cum să sudeze sticlă pe metal folosind un laser Copie de arhivă din 24 octombrie 2020 la Wayback Machine // Vesti - Nauka, 6 martie 2019
2. ↑ Mașină automată laser ALFA-Auto, cumpărați echipamente de sudare cu laser din Moscova . laser-form.ru Preluat la 13 martie 2020. Arhivat din original la 27 februarie 2020. (Rusă)

Dicționare și enciclopedii	Ucraina modernă
În cataloagele bibliografice	NKC : ph268215