Как работать лазерной сваркой

Этапы лазерной сварки

Создание проекта

В первую очередь необходимо определить расположение деталей, их типы и толщину, чтобы подобрать глубину провара, режим соединения и параметры мощности. Между заготовками должен быть плотный стык без зазоров — это обеспечивает высокое качество шва. Кроме этого, перед сваркой важно очистить поверхность элементов от загрязнений. Далее с помощью ручных зажимов или автоматических приспособлений детали закрепляют в нужном положении с учетом углов и толщины шва.

Настройка оборудования

На данном этапе оператор регулирует фокусное расстояние, мощность, скорость и режим работы. Обычно фокусировка настраивается с высокой точностью на стыке материалов и таким образом, чтобы энергия лазера была концентрированной в одной точке. Затем специалист проверяет установленные параметры на пробных деталях, чтобы убедиться, что энергии достаточно для расплавления и лазер в процессе работы не будет перегревать поверхность заготовок.

Процесс сварки

Лазер направляется на сварную область, обеспечивая локальный нагрев и расплавление металла. Процесс происходит исключительно в точке фокуса луча, что минимизирует тепловое воздействие на окружающие участки материала. При образовании сварочной ванны оператор начинает перемещать излучение вдоль сварного шва равномерными движениями, чтобы избежать пористости, наплывов и прожогов детали. Также направленная подача защитного газа предотвращает окисление сварочной зоны и повышает качество соединения.

Охлаждение шва

После сварки необходимо дать деталям остыть. Как правило, это естественный процесс, но для оперативности можно использовать направленный поток воздуха или встроенную функцию жидкостного охлаждения. Лазерный шов не нуждается в дополнительной обработке и не оставляет дефектов на материале, а вероятность брака при использовании лазерного оборудования минимальна. Поэтому оператору достаточно поверхностно осмотреть детали без других проверок качества.

Особенности работы с лазерным станком

При использовании лазерного аппарата следует ориентироваться на следующие критерии:

Уровень мощности

Оборудование способно обрабатывать изделия из углеродистой и нержавеющей стали, алюминия и цветных металлов. При этом аппараты мощностью 1500 Вт подходят для одностороннего провара тонких материалов в 4-5 мм, 2000 Вт используют для изделий толщиной от 5 до 8 мм, а 3000 Вт применяют для сварки деталей толщиной от 8 до 12 мм. Для двухстороннего провара характеристики также отличаются.

Тип и толщина материала

Состав обрабатываемой конструкции влияет и на силу воздействия, и на скорость перемещения лазера. Например, соединяя тонкие металлические листы нужно предотвратить сквозное выжигание с помощью расфокусировки луча.

Методы сварки

Технологию лазерного соединения можно применять внахлест или встык. В первом случае металлические листы накладываются друг на друга, но зазор между ними не должен превышать 0,2 мм. Во втором — узкие и длинные конструкции соединяются по краю, а шов обрабатывают азотом или аргоном для защиты от окисления.

Вид соединения

Лазерный аппарат может создавать шовные и точечные соединения с помощью непрерывных и импульсных лучей. Первый способ часто используют в промышленном производстве, так как он более универсален, а импульсную технологию обычно применяют для ручной сварки или обработки тонких металлических деталей.

Техника безопасности при работе

Лазерные установки требуют особых условий эксплуатации. В частности в помещении должно быть достаточно места для размещения всех частей оборудования. Перед использование станка необходимо установить систему вентиляции, которая будет удалять дым и газ, выделяемые в процессе сварки. Также из рабочей зоны нужно убрать легковоспламеняющиеся предметы, так как возникающие искры могут вызвать пожар. А для предотвращения взрывоопасной ситуации в помещении следует разместить средства пожаротушения.

Операторы лазерного оборудования должны иметь специальные защитные средства для глаз, ушей и кожи рук. Как правило, защитная экипировка рабочих включает очки с фильтрами, специальные наушники, огнестойкие перчатки и одежду из негорючих материалов. Для остальных людей, находящихся в непосредственной близости к рабочей зоне, важно установить защитные экраны.

Кроме этого, запрещается:

• оставлять станок включенным без наблюдения;
• направлять излучатель на людей и животных, даже если он обесточен;
• обрабатывать отражающие металлы и материалы, чувствительные к высокой температуре и выделяющие токсичные вещества;
• начинать работу без проведения инструктажа для новых сотрудников;
• пользоваться станком при открытом доступе к линзам или электронике;
• допускать к управлению лиц, не прошедших обучение для работы с оборудованием.

Перед началом лазерной сварки специалистам также необходимо:

• проветрить помещение;
• очистить рабочую поверхность устройства от загрязнений и посторонних предметов;
• убедиться в наличии воды в системе охлаждения;
• проверить исправность вентиляции в помещении и отсутствие легковоспламеняющихся веществ поблизости;
• подготовить установку к запуску: закрепить на корпусе боковые и задние панели, проверить пусковую аппаратуру и индикатор работы лазера;
• надеть защитные очки и перчатки.

Не стоит забывать и об электробезопасности: подключать оборудование нужно в розетки с заземляющим контуром, а проводить обслуживание или менять комплектующие под напряжением нельзя. Также не рекомендуется использовать лазерный станок во влажной среде или работать с ним мокрыми руками даже без электропитания. А при обнаружении повреждения лазерного модуля, изоляции кабеля, горелки, сетевого шнура или вилки, перегрева и других сбоев необходимо сразу выключить оборудование и вызвать специалиста.