Использование лазерной сварки в современном автомобиле является ответом на внедрение новых металлических материалов и новых методов соединения и сварки, направленных на содействие снижению веса. Это усложняет заводские сварочные процессы, поскольку такие аспекты, как термический вклад, получаемый в процессе сварки, вызывают изменение молекулярной структуры металла, что приводит к потере им предела упругости, делая его более жестким.
Основы лазерной сварки
С общей точки зрения, лазерная сварка создает сварное соединение между металлами с помощью очень тонкого монохроматического пучка света высокой направленности, способного воздействовать на очень специфические и точные металлические поверхности. Этот световой луч получается в результате реакции, вызванной химическим, электрическим или оптическим возбуждением жидкого, твердого или газообразного активного соединения. Фокусировка излучаемого пучка достигается путем прохождения его через несколько зеркал и линз, расположенных определенным образом. Заказать оборудование для лазерной сварки металла, нержавеющей стали и титана можно на сайте http://laser-form.ru/technologies/lazernaya-svarka-metalla-nerzhaveyushchey-stali-titana/ компании «Лазерформ». Такое лазерное оборудование применяется не только в промышленности и серийном производстве, но и для точечной сварки применяемых в быту изделий.
Наиболее часто используемые варианты лазерной сварки в автомобильной промышленности представлены ниже:
- Высокопроницаемая или CO2 лазерная сварка;
- Проводящая или волоконно-лазерная сварка;
- Диодная лазерная сварка;
- Гибридная лазерная сварка.
В этих лазерах используются защитный газ для расплавленной ванны, чтобы получить равномерное сварное соединение и более высокое поверхностное и структурное качество.
Лазерная сварка с высоким проплавлением
Как следует из названия, она обладает способностью проникать в металлы очень значительным образом. В частности, она способна проникать на глубину 8 мм, что делает ее пригодной для различных промышленных применений. Используемый тип лазера называется CO2 лазером, так как он использует этот газ (углекислый газ) в качестве активной среды. Высокая проницаемость, характеризующая этот тип лазера, достигается благодаря высокой мощности светового пучка, который, благодаря высокой температуре, образует глубокий капилляр на металле. По мере формирования капилляра лазер отражается от его внутренней части, увеличивая его способность к углублению. Благодаря хорошей проникающей способности, он используется на более толстых листах, которые собираются внахлест, особенно в том, что касается конструкции автомобиля.
Проводящая лазерная сварка
По отношению к проводящей лазерной сварке ее проникающая способность ниже, достигая в лучшем случае приблизительно 2 мм. Ее меньшее проникновение является следствием поглощения светового пучка поверхностью металла, что означает отсутствие капилляра, что дает возможность отражения внутри металла, а это способствует углублению. Поэтому лазер плавит поверхность металла, вызывая плавильную ванну, которая после охлаждения будет генерировать сварное соединение.
Тип лазера, используемого в данном случае, — Nd-YAG, в котором в качестве твердого активного соединения используется неодим (Nd), а в качестве кристалла — иттрий и оксиды алюминия (YAG). Этот лазер применяется и передается по оптическому волокну, что позволяет ему получить доступ к тем участкам транспортного средства, куда другие лазеры или сварочные системы не попадают. Вот почему он также обозначен как волоконный лазер. Этот тип лазера используется для сварных соединений, где толщина меньше и требуется меньшее проникновение.