Lazerinis suvirinimas

Įvadas. Lazerinis suvirinimas. Suvirinimo tipai. Sujungimo būdai. Lazerinio suvirinimo įrenginys. Lazeriai suvirinimui. Suvirinimo greičiai. Išvados. Naudota literatūra.

Suvirinimas – detalių neišardomo sujungimo technologinis procesas. Jis dažnai naudojamas pramonėje gaminant ir remontuojant įvairias detales ir konstrukcijas iš metalų ir nemetalinių medžiagų ( polimerinių medžiagų, keramikos ) taip pat suvirinant skirtingos prigimties medžiagas.

Rankiniais suvirinimo būdais vykdomų suvirinimo darbų kaštai priklauso nuo suvirintojo darbo laiko kainos, energijos ir medžiagų kaina sudaro tik nedidelę dalį bendros suvirinimo kainos. Todėl lėšų taupymas šiuo atveju įmanomas tik mažinant suvirinimo operacijos laiką. Paskutiniu metu serijinėje gamyboje siekiant sumažinti išlaidas suvirinimo darbams dažniausiai parenkami našūs mechanizuotieji ( robotizuotieji ) lazerinio suvirinimo procesai.

Lazerinis suvirinimas yra plačiai taikomas miniatiūrinių komponentų suvirinimui aviacijos ir automobilių pramonėje, medicinos instrumentų gamyboje ir elektronikoje. Dažniausiai lazerinis suvirinimas naudojamas masinėje gamyboje smulkioms detalėms suvirinti: mechaninimas skutimosi mašinėlių komponentams, volframiniams halogeninių lempų siūleliams, elektroniniams jungiklių komponentams suvirinti.

Lazerio spinduliuotė yra kryptingas sukoncentruotos energijos srautas. Lazeris generuoja šviesą, kurią sugeria metalas ar kita medžiaga, ir ji virsta šiluma. Viršijus lydymosi temperatūrą, išlydyta masė detalių sujungimo vietoje susimaišo ir sujungia detales vieną su kita. Virinant lazerio spindulys sufokusuojamas į dėmę, kurios diametras neviršija 1 mm, todėl pasiekiamas didžiulis energijos tankis. Spinduliuotė yra sugeriama paviršiniame sluoksnyje. Temperatūra, iki kurios įkaitinamas paviršinis sluoksnis, priklauso nuo lazerio galios ir medžiagos savybių. Svarbiausios iš jų yra atspindžio koeficientas ir šiluminis laidumas. Daugelis metalų pasižymi geru atspindžiu, siekiančiu 60-95% (būdingas „metalinis“ blizgesys), ypač infraraudonajai šviesai, kurią generuoja plačiausiai pramonėje naudojami lazeriai. Atspindys apriboja naudingą dalį energijos, kuri sugeriama suvirinimo vietoje. Dėl šiluminio laidumo sugerta energija pernešama gilyn į medžiagą, išplėsdama kaitimo zoną.

Lazerinis suvirinimas skirstomas pagal energijos pasiskirstymo ir siūlės formavimo būdus. Kai paviršiaus temperatūra suvirinimo metu yra žemiau virimo (tarp lydymosi ir garavimo temperatūrų), šiluma perduodama gilyn tik dėl šiluminio laidumo. Pasibaigus lazerio poveikiui (tarp impulsų ar perstūmus poveikį į kitą vietą), susidariusi skysto metalo vonelė kristalizuojasi.