Autor: Jan Pilarczyk, Marek Banasik, Sebastian Stano, Jerzy Dworak | 2009-01-05
Różnorodne techniki spajania laserowego - wyniki badań i możliwości zastosowania
Technologie spajania laserowego należą do tych technik wytwarzania, które umożliwiają wielu firmom unowocześnienie procesów technologicznych, a także podjęcie produkcji wyrobów nowych generacji, wyrobów zaawansowanych technologicznie, wykonanych z materiałów specjalnych i skonstruowanych w taki sposób, że jedynym spawalniczym źródłem ciepła możliwym do zastosowania w procesie ich łączenia jest wiązka promieniowania laserowego.
Wstęp
Zakres zastosowania technologii spawania laserowego w jej klasycznym wariancie (spawanie z głębokim wtopieniem jedną wiązką promieniowania) zarówno w przemyśle światowym, jak i krajowym stale się rozszerza. Nie stanowi już bariery odpowiednio wysoka moc promieniowania, wymagana do skutecznego prowadzenia procesu spawania (wyższa niż w procesach cięcia laserowego). Rezonatory laserowe o mocy do kilkunastu kilowatów stają się obecnie powszechnie dostępne na rynku, a parametry wiązki promieniowania generowanej przez nowej generacji rezonatory laserów dyskowych czy też włóknowych są kilkakrotnie lepsze od parametrów wiązki emitowanej przez rezonatory o konstrukcji stosowanej dotychczas.
W okresie ostatnich kilkunastu lat rozwijano nie tylko konstrukcje technologicznych urządzeń laserowych, ale też opracowano wiele specjalnych odmian spawania laserowego, np. spawanie podwójną wiązką promieniowania (ogniskowaną w dwóch punktach) i spawanie wiązką skanującą. Opracowano różnorodne, bardzo przydatne techniki spawania, w których wykorzystano współdziałanie wiązki laserowej z innymi źródłami ciepła (metody hybrydowe). Wiązkę laserową zastosowano też jako spawalnicze źródło ciepła w innych procesach spajania. Z powodzeniem wdrożono na przykład lutospawanie laserowe w przemyśle motoryzacyjnym.
W Instytucie Spawalnictwa prowadzono w ostatnich latach badania i prace wdrożeniowe zarówno w zakresie spawania laserowego techniką konwencjonalną, jak i w zakresie specjalnych odmian spajania laserowego. Niniejszy artykuł stanowi przegląd najważniejszych prac wykonanych w tym zakresie.
Spawanie z głębokim wtopieniem
W podstawowej odmianie procesu spawania laserowego spoiny wykonywane przy użyciu wiązki promieniowania laserów CO2 oraz Nd-YAG i Yb-YAG są zazwyczaj układane w jednym przejściu (spawanie z oczkiem), z pełnym przetopem nieukosowanych brzegów elementów łączonych, osiągając najczęściej współczynnik kształtu w zakresie od 1:5 do 1:7. Proces przebiega bez materiału dodatkowego - spoina powstaje ze stopienia brzegów spawanych elementów. W tej odmianie procesu spawania laserowego najpełniej są widoczne takie zalety wiązki laserowej jako spawalniczego źródła ciepła, jak niewielka strefa oddziaływania cieplnego na materiał i niewielka objętość przetopionego materiału.
KOMENTARZE (0)
NIE DODANO JESZCZE ŻADNEGO KOMENTARZA
