Лазерная сварка

Лазерная сваркав настоящее время является наиболее перспективной технологией для промышленного использования. Сварное соединение получается при нагревании и расплавлении лазерным лучом участков в месте контакта свариваемых деталей. Когда лазерный луч смещается, то же самое происходит и с зоной расплавленного материала. Затем при остывании образуется сварной шов. По форме он получается узким и глубоким, принципиально отличается от сварных швов, полученных при использовании традиционной технологии сварки.

В развитии лазерной сварки выде­ляют два этапа. Вначале развивалась точечная свар­ка— на основе импульсных лазеров на рубине и на стекле с неодимом. С появлением мощных СО2-лазеров и лазеров на гранате с неодимом, дающих непре­рывное излучение или последовательность часто пов­торяющихся импульсов, стала развиватьсяшовная сварка.

С помощью киловаттных лазеров производят автоматизированную шовную сварку кузовов автомобилей, корпусов судов, труб газопроводов. Для сварки деталей из стекла используются лазеры мощностью 100 Вт, для сварки кварца — мощностью до 300 Вт.

Рисунок 7. Лазерная сварка

Лазерная сварка обладает весомыми преимуществами перед известны­ми способами сварки, например с электродуговой и сваркой электронным лучом.

Лазерная маркировка и гравировка

В настоящее время лазерная маркировкаигравировкаприменяются практически во всех отраслях промышленного производства для нанесения надписей на приборные панели, клавиатурные поля, изготовление табличек и шильдов. В повседневной жизни используются для художественной отделки сувениров и изготовления ювелирных изделий, надписей на памятниках.

Рисунок 8. Гравировка на металле

В процессе лазерной гравировки лазерный луч фокусируется на поверхность гравируемого изделия. В результате происходит локальный нагрев, который приводит к изменению свойств материала (изменению цвета), переплавлению, частичному испарению материала.

Достоинства гравировки и маркировки лазерным излучением:

• миниатюрность наносимой информации;

• отсутствие механического воздействия на изделие, что позволяет маркировать тонкостенные, хрупкие детали, а также узлы и изделия в сборе;

• высокая точность и качество нанесения знаков, что гарантирует надежность и стабильность их считывания;

• высокая производительность;

• возможность полной автоматизации.

Лазерная очистка

Лазерная очистка— используется для удаления разного рода загрязнений с поверхности предмета. Ее суть заключает­ся в следующем: луч импульсного лазера на­правляется именно на ту область поверхно­сти изделия, которая нуждается в очистке. Под воздействием излучения происходит испарение поверхностного слоя за­грязнения.

Рисунок 9. Результаты облучения стальных дисков с искусственной ржавчиной

Основное преимущество лазерной очистки - это возможность селективной обработки из­делия, что чрезвычайно важно. Материал оригинала и поверхностные примеси по-разному реагируют на излучение, и это, в свою оче­редь, позволяет удалять загрязнения при ми­нимальном риске повредить ценный оригинал.

К числу прочих достоинств лазерных методов относятся:

• неконтактность и локальность воздей­ствия;

• отсутствие остаточных химических ве­ществ и процессов;

• управляемость процессом путем простой регулировки мощности излучения;

• мобильность, возможность очистки объектов «на месте»;

• возможность очистки изделия, изгото­вленного из разнородных материалов.

Основные направления лазерной очистки:

• очистка произведений искусства и памятников;

• очистка металловв рамках технологических процессов производства;

• очистка поверхности от радиоактивного загрязнения.