Преимущества контактной точечной сварки
1. Чрезвычайно простой процесс, не требует операторов со специальной квалификацией.
2. Этот вид сварки идеален для сварки тонких металлических листов.
3. Не требует защитных газов и присадочного материала.
4. Сохраняются особенности металла вследствие малой зоны термообработки.
5. Отсутствуют вредные дымовые газы.
6. Чрезвычайно низкий риск пожара.
7. Высокая производительность.
Недостатки контактной точечной сварки
1. Каждая отдельная конфигурация шва требует своей собственной настройки оборудования.
2. Не исключена опасность повреждения электродами поверхности украшения [24].
2.2.3. Лазерная сварка
Лазерная сварка – сварка плавлением, при которой для нагрева используется монохроматический когерентный луч света. Применяемый для расплавления металла при сварке лазерный луч можно очень точно сфокусировать, контролируя при этом высокоинтенсивную передачу тепловой энергии на очень ограниченный участок изделия [21].
Наиболее широкое распространение получили лазерные установки с твердотельными лазерами на алюмоиттриевом гранате – Nd:YAG, излучение которых достаточно хорошо поглощается основными материалами ювелирной промышленности – драгоценными металлами и камнями (рис. 2.4). В настоящее время на ювелирном рынке отлично зарекомендовали себя производители лазерного оборудования «Sisma» (Италия), «Rofin» (Швейцария), «Siro Lasertec» (Германия) и др.
а
б
Рис. 2.4. Лазерные установки:
а – напольные лазерные установки; б – настольные лазерные установки
Несмотря на разнообразное дизайнерское решение внешнего вида установок, их принцип действия аналогичен. Лазерные установки имеют возможность изменения параметров луча по его мощности, фокусировке, длительности, частоте и форме импульсов. Узлы установок смонтированы таким образом, чтобы обеспечить легкий доступ для работы и техобслуживания.
Установки позволяют с высокой точностью осуществлять процесс сварки. При работе на установке оператор удерживает изделие в руках (рис. 2.5) и с помощью стереомикроскопа осуществляет точное наведение луча на место сварки путем совмещения перекрестья координатной сетки микроскопа с осью луча лазера. Импульсное воздействие сфокусированного лазерного излучения мгновенно нагревает и расплавляет металл в строго определенной точке.
Рис. 2.5. Сварка изделия с помощью лазера
Твердотельные лазеры на кристаллах Nd:YAG имеют длину волны излучения λ = 1,064 мкм, не видимую человеческим глазом. Это позволяет использовать прозрачное в видимой области защитное стекло рабочей камеры установки. Глядя через него, можно легко совершать подготовительные манипуляции, предшествующие сварке или наплавке. Тем не менее, это стекло задерживает поток отраженного лазерного излучения, а те вспышки, которые видны, имеют спектр видимых глазом лучей, испускаемых раскаленным материалом, и безопасны для зрения.
Область применения лазерных установок
1. Быстрая и надежная сварка звеньев цепей, обеспечение стабильной конфигурации звена. Полностью устраняется риск увеличения зазора между концами звеньев, который является результатом повышенных напряжений структуры металла в процессе механической деформации и может проявляться во время термической обработки в печи.
2. Лазерная сварка может быть использована как прихватка, т.е. для соединения деталей изделия перед пайкой.
3. С помощью лазерной сварки удобно осуществлять подварку дефектов литья, пор, непроливов в отливках из благородных металлов, выравнивать поверхность, смещая бугор металла в каком-либо направлении и пр.
При лазерной сварке световое давление луча и давление плазмы, образующейся при обработке благодаря высокой мощности, имеют весьма ощутимую величину и являются благоприятным фактором. Если луч направить на поверхность металла под углом, световое пятно оказывается вытянутым, и расплавленный металл удобно сталкивать в нужном направлении на подплавленную удаленную область светового пятна.
4. Сварка, ремонт изделий, изготовленных по технологии литья с камнями. Подварка крапанов, не раскрепляя камня (нет риска испортить камень, т.к. нет нагрева).
5. Ремонт замков цепочек со стальной пружиной (нет нагрева, и сталь не теряет своих пружинящих свойств).
6. Ремонт и сборка полированных изделий.
7. Ремонт, реставрация изделий без удаления защитно-декоративных покрытий.
8. Быстрая сборка сложных изделий без использования пинцетов, гипса.
9. Быстрое уменьшение размера колец.
10. Монтаж деталей из разных сплавов в одно изделие.
11. Изготовление и ремонт штампов.
12. Чеканка и микросверление.
13. Удаление порошка формовочной смеси из полостей после отливки.
14. Кинжальные, т.е. тонкие и глубокие проплавления на изделии, выстроенные по одной линии, вызывают управляемую усадку, изгибающую конструкцию стягивающим усадочным действием шва. Этот способ деформации позволяет выгибать изделия в нужном направлении, не встречая серьезных ограничений даже в области массивных элементов. Таким образом можно избавиться от геометрических дефектов, не разрезая изделие на части.