Lasersko zavarivanje jedna je od važnih komponenti laserske obrade materijala. Lasersko zavarivanje je precizna tehnologija zavarivanja koja koristi zraku visoke energije kao izvor topline. Zagrijavanje površine obratka se vrši putem visokoenergetske laserske zrake, a toplina prodire s površine materijala prema njegovoj unutrašnjosti. Podešavanjem parametara laserskog pulsa, odgovarajući materijali se tope te omogućuju spajanje dvaju materijala. Prilagođeno lasersko zavarivanje koristi lasersku energiju za kombiniranje različitih materijala, debljina ili oblika kako bi se zadovoljile potrebe svojstava materijala u različitim situacijama te kako bi se mogla postići izrada opreme s najmanjom masom, optimalnom strukturom i najboljom izvedbom.
Prednosti aparata za lasersko zavarivanje u području zavarivanja tankih ploča
Mnogi metali učestalo se koriste u proizvodnji raznih gotovih proizvoda, među kojima je zavarivanje limova i cijevi postalo važan proces u procesu proizvodnje. Kao jedan od materijala, posebno se ističe nehrđajući čelik. Zbog samih karakteristika tankog nehrđajućeg čelika, pojavljuju se određene poteškoće u zavarivanju.
Postoji veliki problem u obradi tankih ploča od nehrđajućeg čelika tradicionalnim strojevima za zavarivanje. Zbog male toplinske vodljivosti, nakon primjene lokalnog grijanja i hlađenja tijekom procesa zavarivanja stvara se nejednako naprezanje i posljedično deformacija materijala, a uzdužno skupljanje zavara proizvest će određeni pritisak na vanjski rub lima od nehrđajućeg čelika.
Pojava stroja za lasersko zavarivanje vrlo dobro rješava ovaj problem. Lasersko zavarivanje koristi visokoenergetske laserske impulse za lokalno zagrijavanje materijala na vrlo malom području. Energija laserskog zračenja difundira u unutrašnjost materijala provođenjem topline, otapajući materijal. Zatim se formira specifična rastaljena baza.
U laserskom zavarivanju, tehnologija čvrstog zavarenog šava, visokotemperaturni izvor topline i puna apsorpcija nemetalnih komponenti materijala imaju učinak pročišćavanja, smanjuju sadržaj nečistoća, zona taljenja je manje oštećena, tako da su čvrstoća i žilavost zavara istovjetne osnovnom materijalu. Uslijed jednostavnosti rukovanja, jer je fokusirana točka mala, zavareni šav se može napraviti s velikom preciznošću, snop se lako prenosi i njime se lako upravlja, a nije potrebno često mijenjati mlaznicu, što značajno smanjuje vrijeme zastoja, hitno zaustavljanje i ponovno pokretanje. Budući da energija dolazi od lasera, nema fizičkog kontakta između izradaka, pa se na izratke ne primjenjuje sila. Osim toga, magnetsko polje nema utjecaja na lasersko zavarivanje.
Zbog niskog prosječnog unosa topline i visoke točnosti obrade, trošak ponovne obrade može se smanjiti te je radni trošak laserskog zavarivanja nizak. Automatizacija zavarivanja je također jednostavnija, omogućujući učinkovitu manipulaciju intenzitetom snopa i fino pozicioniranje.
Kod laserskog zavarivanja fina manipulacija snagom lasera vrlo je važna za kvalitetu zavara, posebno na početku i kraju zavara. U različitim fazama procesa taljenja, brzina apsorpcije i reflektivnost metala prema laseru prilično su različiti. Eksperimenti pokazuju da se na početku i na kraju zavarivanja snaga lasera kontrolira segmentiranom snagom, čime se može postići bolja kvaliteta zavarivanja.
Čišćenje laserom – bez potrošnog materijala, visoke preciznosti i minimalnog oštećenja
Lasersko čišćenje koristi fokusiranu lasersku zraku za brzo isparavanje ili uklanjanje onečišćenja s površina materijala. U usporedbi s drugim tradicionalnim fizičkim ili kemijskim metodama čišćenja, lasersko čišćenje je beskontaktno, bez potrošnog materijala ili kontaminacije, visoke preciznosti i malo zaostalog oštećenja. Ovaj je postupak idealan za novu generaciju industrijske tehnologije čišćenja. Raspon snage lasera je podesiv ovisno o proizvodnim potrebama.
Ovo rješenje jamči nenadmašnu fleksibilnost korištenja i visoku pouzdanost. Lasersko čišćenje je metoda posebno učinkovita u višeserijskoj proizvodnji.
Generalno, strojevi za lasersko čišćenje dijele se u dvije skupine:
- kontinuirani fiber laseri za čišćenje
- pulsni (tzv. MOPA) laseri za čišćenje
Kontinuirani laseri dostupni su u izvedbama snage laserskog izvora od 1000W naviše te se koriste za uklanjanje grubljih prljavština, hrđe, boje itd.
Pulsni laseri dostupni su u izvedbama manjih snaga laserskog izvora (maksimalno do 500W) te se izrazito pogodni za fino čišćenje osjetljivijih i refleksivnih materijala, nehrđajućeg čelika itd. Proizvode nakon čišćenja ovom vrstom lasera nije potrebno dodatno obrađivati. Za preciznije čišćenje bolje je odabrati MOPA pulsne fiber lasere. Uz istu prosječnu izlaznu snagu, MOPA pulsni laseri mogu čistiti brže od kontinuiranih fiber lasera. Istodobno, precizna toplinska kontrola čišćenja rezultira dobrim učinkom čišćenja bez oštećenja podloge. Korištenje lasera za industrijsko čišćenje postalo je rašireno jer je ova tehnologija postala višestruko učinkovitija i lakša za korištenje u usporedbi s tradicionalnim metodama čišćenja koje su se prije koristile u proizvodnji. U usporedbi s općeprihvaćenim, tradicionalnim tehnikama čišćenja, laserska tehnologija je fleksibilniji, ekonomičniji i prije svega sigurniji proces. Lasersko čišćenje je svestrano i može se sigurno koristiti na osjetljivim površinama. Laseri za čišćenje kombiniraju materijale različitih vrsta, debljina i oblika. Nakon završetka procesa čišćenja najčešće nije potrebna nikakva mehanička ili postprocesna obrada.
Trenutno se tehnologija laserskog čišćenja naširoko koristi u mnogim industrijama, uključujući automobilsku industriju, astronautiku, elektroniku, zrakoplovstvo, proizvodnju energije, proizvodnju sanitarne opreme, razne vanjske usluge itd.
