Выбирая тип инструмента для выполнения тех или иных задач производства, может возникнуть вопрос ручной лазерный станок для сварки выбрать или остановиться на традиционных системах? Что выгоднее, оптимальнее, какие есть плюсы и минусы?
Ручной лазерный станок для сварки
Ручная система лазерной сварки (далее — РСЛС) в первую очередь характеризуется точностью по сравнению с традиционными сварочными системами (далее — ТСС), вместе с тем, несмотря на очевидные преимущества, у нее имеются и недостатки. В этой связи лишь детальное сравнение двух процессов поможет принять правильное решение при выборе между данными методами.
Принцип работы РСЛС
Ручной лазерный станок для сварки использует генерируемый лазерный луч для плавления и соединения двух материалов, при этом источник может быть волоконным или твердотельным, и от него зависят точность и скорость сварки.
РСЛС довольно универсальны и могут найти применение в работе с самыми разными типами материалов и конструкциями. Кроме того, они пригодны к работе с небольшими деталями, где допускается минимальная деформация.
Ниже приведены наиболее часто озвучиваемые плюсы и минусы практического использования РСЛС:
- портативность – как правило, аппараты имеют небольшой размер и вес;
- универсальность – метод совместим со многими типами материалов, однако перед началом работы необходимо оценить совместимость самих материалов, учитывая их химические и физические свойства;
- скорость сварки – ручной лазерный станок для сварки обычно имеет высокую скорость сварки из-за высококонцентрированного источника тепла. В результате он является лучшим выбором с точки зрения эффективности труда;
- тепловложение – по сравнению с другими методами, низкое тепловложение ручных систем лазерной сварки делает их идеальными для работы с тонкими деталями (использования в данном контексте ТСС сопровождается обугливанием и другими видами деформации).
Ручной лазерный станок для сварки также имеет и свои недостатки, среди которых:
- высокая стоимость – помимо стоимости самого аппарата стоит учитывать расходы на обслуживание;
- выходная мощность – по сравнению с другими методами РСЛС имеют относительно низкую выходную мощность.
Традиционные методы сварки
Сварка металлов в инертном газе (Metal inert gas, MIG)
Данный метод используется при сварке путем плавления присадочного материала в соединении, образованном прилегающей деталью. Обычно постоянный ток является источником питания, который обеспечивает электрическую энергию для создания электрической дуги. Одновременно через сварочную головку проходит инертный газ (обычно аргон и гелий), который защищает зону сварки от атмосферных загрязнений. Среди плюсов данного метода следует отметить его эффективность в создании равномерных и чистых швов.
Аргонодуговая сварка (Tungsten Inert Gas, TIG)
В качестве присадочного материала используется вольфрамовый электрод. Он подает тепло, которое плавит заготовки и соединяет их при охлаждении. В данной сварке также используется защитный газ (гелий и аргон). Образованное сварное соединение обладает высокой прочностью, в результате чего данный метод подходит для соединения деталей сложных конструкций.
Ручная дуговая сварка защищенными электродами (Submerged Metal Arc Welding, далее, SMAW)
В этом методе сварки для формирования электрической дуги используется электрод, покрытый флюсом. Как и при сварке MIG электрод плавит поверхность материала, действуя как присадочный материал, а флюсовое покрытие способствует улучшению качества сварки за счет устранения необходимости использования внешнего защитного газа, сохраняя высокую механическую прочность соединения. Тип электрода и состав флюса различаются. Свойства основного материала и параметры сварки влияют на процесс выбора.
Кислородно-ацетиленовая сварка (Oxyacetylene Welding, ОАВ)
В данном типе сварке используются кислород и ацетилен для соединения металлов. Газообразный ацетилен является топливным газом, который в присутствии кислорода начинает гореть и образует высокотемпературное пламя, способное расплавить большинство металлов. При правильном соотношении газов ацетилен обеспечивает гибкость и эффективность сварочных работ.
Кроме того, данный метод сварки предназначен для металлов с высокой температурой плавления, однако его также можно оптимизировать для неметаллических материалов, включая термопласты и стекло.
ТСС: преимущества и недостатки
Рассмотрим преимущества TIG, MIG и других ТСС:
- эксплуатационные расходы – многие из вышеперечисленных ТСС являются экономически эффективными вариантами. Стоимость их эксплуатации относительно невысока и не окажет существенного влияния на общие расходы. Кроме того не потребуется и существенных вложений в обучение операторов;
- прочность шва – температура, выделяемая сварочной дугой, быстро позволяет создать прочную связь, способную противостоять нагрузкам и вибрациям;
- универсальность – большинство ТСС универсальны, с их помощью можно создавать временные и постоянные сварные швы на металлах, термопластах и стекле;
- возможность работы с материалами большой толщины.
ТСС также имеет и некоторые недостатки, к которым относятся:
- деформация детали – большая область термического воздействия деформирующая тонкие материалы и детали;
- скорость сварки – метод дуговой сварки требует много времени. Более того, для выполнения одной сварочной операции требуется несколько проходов. Большинство сварных швов требуют послесварочной шлифовки для устранения неровностей поверхности.
Ручной лазерный станок для сварки против традиционного
А теперь, учитывая изложенное, давайте более детально сравним рассматриваемые сварочные системы.
Стоимость и простота
Использование РСЛС на производстве потребует относительно высоких финансовых вложений (стоимость оборудования и его обслуживания, а также обучения специалистов значительно выше по сравнению с традиционными методами).
Вместе с тем качественные операции с ТСС требуют хорошей практической подготовки от оператора, что может увеличить эксплуатационные расходы. Некоторые модели лазерных сварочных аппаратов оснащены автоматикой, увеличивающей эффективность их эксплуатации.
Скорость и эффективность
Ручной лазерный станок для сварки превосходит традиционные методы в виду более высокой скорости нагрева и охлаждения. Он также является более эффективными и производительными с точки зрения мелкосерийной сварки, однако для крупного производства более подходят ТСВ из-за продолжительного срока службы по сравнению с лазерными системами.
Зона термического влияния (ЗТВ)
ЗТВ — область вокруг сварного соединения, в которой наблюдается заметное повышение температуры.
Если использовать ручной лазерный станок для сварки ЗТВ меньше, т.к. лазерная сварка представляет собой бесконтактный способ, в котором используется сфокусированный лазерный луч.
С другой стороны, тепло большинства ТСС сильно влияет на окружающий материал, что сопровождается изменением микроструктуры металла за счет рекристаллизации и др. химических процессов. Кроме того, площадь зоны термического влияния различается в зависимости от традиционных методов сварки. Например, при сварке MIG ЗТВ сравнительно больше.
Точность и контроль
РСЛС характеризуется более высокой степенью контроля и точностью по сравнению с ТСС. Точность работ при традиционной сварке напрямую зависит от квалификации оператора.
Совместимость материалов
Ручной лазерный станок для сварки имеет боле широкую совместимость с материалами, больше подходит для тонких деталей. Меньшая ЗТВ, которую они создают, делает предпочтительным методом для деликатных и термочувствительных материалов.
С другой стороны, совместимость материалов при ТСС зависит от используемого метода. Большинство из них предназначены исключительно для соединения металлов и могут быть менее эффективны для неметаллических материалов, однако традиционные методы лучше подходят для толстых деталей.
Выводы и заключение
Учитывая приведенные плюсы и минусы данных технологий не удивительно, что ручной лазерный станок для сварки приобретает все более широкую популярность в отраслях промышленности, требующих большей деликатности в работе с материалами. ТСС же напротив, по прежнему остаются актуальными в работах, связанных с тяжелым производством. Выбрать и купить ручной лазерный станок для сварки вам помогут специалисты компании ЭЛСОР, а также осуществим поставку любого оборудования и запчастей из нашего каталога в ваш город.
