Handlaserschweißen Air Liquide Deutschland

Ręczne spawanie laserowe

W procesie ręcznego spawania laserowego do łączenia elementów metalowych lub tworzyw termoplastycznych stosuje się ręczną spawarkę laserową. Proces ten wyróżnia się dużą prędkością spawania, wyjątkowo precyzyjnymi i bardzo wąskimi spoinami oraz niskim poziomem odkształceń termicznych elementów.
 

Ręczne spawanie laserowe jest szczególnie rekomendowane do zastosowań mobilnych, a także do spawania elementów o małej grubości ścianek. W procesie ręcznego spawania laserowego, w celu zabezpieczenia spoin przed utlenianiem, powszechnie stosuje się argon i azot o wysokiej czystości. Poniższy materiał zawiera kompleksowe informacje na temat ręcznych spawarek laserowych oraz ich zastosowań.

Jak działa ręczne spawanie laserowe z wykorzystaniem lasera ręcznego?

Schweißarbeiten

Spawanie laserowe polega na trwałym łączeniu dwóch elementów. Stykające się krawędzie łączonych materiałów są stapiane za pomocą zogniskowanej wiązki laserowej. Zastosowanie materiału dodatkowego umożliwia połączenie stopionych obszarów, które po schłodzeniu tworzą trwałe połączenie. W ręcznych spawarkach laserowych do mobilnego spawania najczęściej wykorzystuje się źródła laserowe Nd:YAG lub światłowodowe. Ośrodkiem czynnym w technologii Nd:YAG jest sztucznie syntetyzowany kryształ — granat itrowo-glinowy domieszkowany atomami neodymu. W przypadku laserów światłowodowych promień laserowy jest generowany za pomocą światłowodu domieszkowanego. Obie metody charakteryzują się odmiennymi zaletami. Lasery Nd:YAG zapewniają bardzo precyzyjne ogniskowanie promienia laserowego, a tym samym maksymalną dokładność spawania. Natomiast lasery światłowodowe są cenione za wysoką niezawodność i zapewniają wysoką jakość promienia oraz dużą energię impulsu.

Ręczna spawarka laserowa: jaki laser wybrać?

W zastosowaniach mobilnych, w obszarze ręcznego spawania laserowego, lasery światłowodowe stanowią obecnie najczęściej wybierane rozwiązanie. Urządzenia te są bardziej ekonomiczne w zakupie niż lasery Nd:YAG, zapewniają optymalną wydajność przy kompaktowej konstrukcji oraz oferują liczne możliwości dostosowania parametrów spawania. Lasery światłowodowe umożliwiają spawanie praktycznie wszystkich materiałów, w tym stali nierdzewnej, stali ocynkowanej, aluminium, mosiądzu i tworzyw termoplastycznych. Skoncentrowana wiązka lasera pozwala na uzyskanie czystych, wysokiej jakości spoin oraz minimalnej strefy wpływu ciepła, co zapobiega powstawaniu odkształceń termicznych elementów.

Czy dostępne są ręczne spawarki laserowe do stali nierdzewnej?

Ręczne spawarki laserowe do mobilnego spawania oferują możliwość dostosowania mocy lasera do każdego materiału, co czyni je odpowiednimi również do spawania stali nierdzewnej. Stal nierdzewna stawia szczególne wymagania procesowi spawania, ponieważ jej właściwości, w zależności od jej składu, ulegają istotnym zmianom. W praktyce przemysłowej, elementy ze stali nierdzewnej są najczęściej łączone za pomocą spawania metodami MIG/MAG (w przypadku elementów o większej grubości) lub spawania metodą TIG (w przypadku elementów cienkościennych). Niemniej jednak, ręczne spawarki wykorzystujące technologię laserową wykazują szereg korzyści w porównaniu do konwencjonalnych metod spawania:

  • zwiększona precyzja spoin dzięki zastosowaniu wąskiej, zogniskowanej wiązki laserowej,
  • uzyskiwanie jednolitych spoin o wysokiej jakości,
  • minimalna strefa wpływu ciepła, znacząco zmniejszająca ryzyko powstawania odkształceń elementów,
  • wysoka elastyczność: możliwość spawania punktowego, spawania liniowego lub spawania z głębokim wtopieniem przy użyciu tego samego urządzenia.

W jakich zastosowaniach można wykorzystać laser ręczny?

Lasery ręczne znajdują zastosowanie w wielu obszarach, w szczególności w produkcji pojedynczych części, w wytwarzaniu wielkogabarytowych elementów, w budowie zbiorników czy na placach budowy. Przykładowe realizacje obejmują prace spawalnicze związane z naprawą dużych konstrukcji na miejscu, montażem okładzin blaszanych, konstrukcji nośnych lub balustrad schodowych na terenie budowy. Ponadto, technologia ta umożliwia obróbkę elementów o bardzo skomplikowanej geometrii. Zastosowanie urządzeń ręcznych jest zawsze korzystniejsze niż automatów spawalniczych, w przypadkach gdy:

  • obrabiane są tylko niewielkie partie detali,
  • brak jest konieczności skomplikowanego programowania i obsługi,
  • wymagana jest elastyczna i precyzyjna obróbka stacjonarnych lub wysoce złożonych elementów bezpośrednio w miejscu.

Lasery ręczne znajdują zastosowanie do mobilnego spawania  w wielu gałęziach przemysłu, począwszy od stomatologii i jubilerstwa, poprzez produkcję narzędzi i prototypów, aż po przemysł stoczniowy. Co więcej, na placach budowy obserwuje się rosnące wykorzystanie urządzeń ręcznych wyposażonych w technologię laserową.

Gazy osłonowe Air Liquide: zapewnienie precyzyjnych spoin podczas spawania laserowego

W ręcznym spawaniu laserowym gazy spawalnicze zapewniają optymalne ukierunkowanie mocy lasera na miejsce łączenia elementów. Konieczne jest precyzyjne dopasowanie gazu osłonowego do mocy lasera, rodzaju spawanych materiałów oraz rodzaju spawania laserowego. W ręcznych procesach spawalniczych z wykorzystaniem laserów światłowodowych standardowo stosuje się argon, niezależnie od materiału i mocy lasera. Argon, będąc gazem o wysokiej gęstości, cięższym od powietrza, doskonale chroni spoinę przed wpływem atmosfery.

W celu uzyskania szczegółowych informacji na temat argonu i pozostałych gazów technicznych z oferty Air Liquide przeznaczonych do ręcznych urządzeń spawalniczych, prosimy o wypełnienie formularza kontaktowego. Nasi eksperci skontaktują się z Państwem, aby udzielić kompetentnych i niezobowiązujących konsultacji.

ARCAL™ Prime (argon do spawania)

Optymalizacja procesów spawania z programem Value4Welding

Schutzgase zum Laserschweißen

Czy dążą Państwo do zwiększenia wydajności procesów spawania przy jednoczesnej redukcji kosztów? Zadanie to bywa wyzwaniem, gdyż rzeczywisty potencjał oszczędnościowy często pozostaje ukryty. Wychodząc naprzeciw tym potrzebom, Air Liquide oferuje program Value4Welding – narzędzie, które wspiera Państwa w tym procesie poprzez analizę, ocenę i optymalizację procesu spawania.

Nasi eksperci są gotowi pomóc Państwu w identyfikacji czynników wpływających na koszty prac spawalniczych w Państwa zakładzie oraz w opracowaniu konkretnych zaleceń mających na celu osiągnięcie oszczędności. Dzięki przeprowadzonej optymalizacji, nasi klienci odnotowali już wzrost wydajności w przedziale od 20 do 40%. Więcej o programie:

Value4Welding

Najczęściej zadawane pytania dotyczące ręcznego spawania laserowego

Czym jest ręczne spawanie laserowe i jaka jest jego zasada działania?

Ręczne spawanie laserowe to proces polegający na łączeniu dwóch elementów za pomocą zogniskowanej wiązki laserowej. Energia wiązki powoduje stopienie materiałów, dzięki czemu łączą się i po schłodzeniu tworzą trwałe połączenie.

Jakie są zalety ręcznego spawania laserowego? 

  • wysoka precyzja i jakość spoin,
  • minimalna strefa wpływu ciepła, zmniejszająca ryzyko powstawania odkształceń elementów,
  • elastyczność w spawaniu różnych materiałów i geometrii,
  • mobilność urządzeń i łatwa obsługa.

Jakie materiały można spawać za pomocą lasera ręcznego? 

Za pomocą lasera ręcznego można spawać takie materiały, jak stal konstrukcyjna, stal chromowo-niklowa (w tym stal nierdzewna), aluminium, stal ocynkowana, mosiądz, a nawet tworzywa termoplastyczne.

Jaki typ lasera nadaje się do spawania laserowego ręcznego?

Najczęściej stosowane są lasery Nd:YAG i lasery światłowodowe. Lasery światłowodowe cieszą się szczególną popularnością ze względu na wysoką jakość wiązki laserowej, niezawodność i kompaktowe wymiary.

Czy istnieją specjalne urządzenia do spawania laserowego stali chromowo-niklowej (stali nierdzewnej)?

Tak, ręczne spawarki laserowe nadają się idealnie do spawania stali chromowo-niklowych (stali nierdzewnych), ponieważ można w nich dostosować moc lasera do materiału i uzyskać precyzyjne wyniki.

W jakich sektorach przemysłu można stosować laser ręczny?

Lasery ręczne znajdują zastosowanie w następujących sektorach:

  • przemysł motoryzacyjny:
    • naprawy i modyfikacje karoserii,
    • spawanie cienkościennych blach oraz elementów aluminiowych,
    • łączenie stali o wysokiej wytrzymałości w konstrukcjach lekkich,
  • produkcja maszyn i narzędzi:
    • spawanie bardzo precyzyjnych elementów,
    • naprawa form i matryc,
  • przemysł lotniczy:
    • wytwarzanie i naprawa elementów z metali lekkich i tytanu,
    • precyzyjne spawanie bez odkształceń i zmian struktury materiału,
  • produkcja pojedynczych części,
  • prace spawalnicze na miejscu,
  • montaż okładzin blaszanych lub konstrukcji nośnych,
  • produkcja wyrobów stomatologicznych, biżuterii, narzędzi i prototypów.

Kiedy zastosowanie lasera ręcznego jest korzystniejsze od automatów spawalniczych?

Laser ręczny jest optymalnym rozwiązaniem, gdy: 

  • obrabiane są tylko niewielkie partie detali,
  • nie jest wymagane skomplikowane programowanie,
  • konieczne jest precyzyjne spawanie stacjonarnych lub złożonych elementów bezpośrednio w miejscu.

Dlaczego gazy osłonowe są istotne w ręcznym spawaniu laserowym? 

Zastosowanie gazów osłonowych, takich jak argon, zapewnia optymalne ukierunkowanie mocy lasera na miejsce łączenia i ochronę spoiny przed utlenianiem.

Jakiego gazu osłonowego używa się do ręcznego spawania laserowego?

Często stosuje się argon o wysokiej czystości, ponieważ jest on cięższy od powietrza i skutecznie chroni spoinę.

Gdzie można uzyskać więcej informacji na temat produktów Air Liquide?

Aby uzyskać kompetentną i niezobowiązującą poradę, prosimy o bezpośredni kontakt ze specjalistami Air Liquide poprzez wypełnienie formularza.