Co to jest spawanie wiązką laserową?

Spawanie wiązką laserową to metoda łączenia ze sobą dwóch kawałków metalu za pomocą lasera wysokotemperaturowego. W tej technice wykorzystuje się jeden z dwóch rodzajów sprzętu spawalniczego: zgrzewarkę półprzewodnikową lub zgrzewarkę laserową. Obie maszyny tworzą precyzyjne wiązanie, emitując gęstą wiązkę fotonów, która może pracować zarówno z cienkimi, jak i grubymi kawałkami metalu. Ten typ spawarki jest popularny w produkcji samolotów, samochodów i statków kosmicznych, ale ma kilka wad, które uniemożliwiają jej pracę we wszystkich branżach.

Spawanie wiązkami laserowymi działa dzięki gęstej wiązce fotonów, którą wytwarza każdy typ maszyny. Ten promień światła szybko nagrzewa metale, dzięki czemu dwa kawałki łączą się w jedną całość. Wiązka światła jest bardzo mała i skupiona, dzięki czemu spoina metalu również bardzo szybko się ochładza. Spawarki wiązką laserową mogą emitować ciągłą wiązkę do pracy z grubszymi metalami lub krótkie impulsy w celu związania cieńszych materiałów.

Bez względu na materiał, na którym jest obrabiany, do pracy używany jest jeden z dwóch rodzajów spawaczy. Spawacz półprzewodnikowy wykorzystuje kryształ otoczony lampą błyskową, aby wytworzyć energię niezbędną do spawania wiązką lasera. Laser gazowy wykorzystuje do produkcji lasera azot, dwutlenek węgla lub hel. Spawacz gazowy jest często preferowany w stosunku do ciała stałego, ponieważ ma wyższą wydajność energetyczną.

Spawanie wiązką laserową dobrze sprawdza się w przypadku metali takich jak stal, aluminium i tytan. W związku z tym branże, które wykorzystują te metale, zazwyczaj obejmują spawaczy laserowych. Zakłady produkcyjne w branży motoryzacyjnej, lotniczej i kosmicznej są dobrze znane jako główni użytkownicy techniki spawania wiązką laserową. Oprócz dobrej pracy z tymi metalami preferowane są również spawarki laserowe, ponieważ mogą one wykonywać precyzyjne spoiny w dużych ilościach wymaganych przez linie produkcyjne.

Przemysł spawania wiązką laserową wykorzystuje lasery ze względu na ich szybkość, dokładność i moc, ale jest też kilka powodów, dla których niektórzy nie korzystają z tej technologii. Istnieje obawa o uszkodzenie siatkówki podczas używania spawarek laserowych, zwłaszcza maszyn półprzewodnikowych. Aby temu przeciwdziałać, zachęca się operatorów do noszenia okularów ochronnych. Innym problemem jest pękanie. Metale, takie jak stale wysokowęglowe, często pękają z powodu szybkiego chłodzenia spoiny wykonanej laserem.