Laserové svařování vs. tradiční svařování

Laserové svařování vs. tradiční svařování

Laserové svařování versus tradiční svařování: proces, výhody a použití

Svařování je výrobní proces, při kterém se za pomoci tepla nebo tlaku roztaví dva nebo více kovů za účelem vytvoření spoje po ochlazení dílů. Podle použitého postupu můžeme svařování rozdělit na několik druhů. Dva obvyklé procesy jsou laserový a tradiční a každý z nich má své výhody a způsoby použití.

Proces laserového svařování

Laserové svařování je proces tavného svařování, při kterém se kovy nebo termoplasty spojují pomocí zaostřeného laserového paprsku. Jedná se o nejpokročilejší druh procesu svařování, který nachází uplatnění v mnoha průmyslových odvětvích, od leteckého průmyslu a výroby lékařského vybavení až po výrobu drobných šperků.

Při procesu laserového svařování se koncentrovaný paprsek světla zaměří na dutinu mezi materiály, které mají být spojeny. Výkonný laserový paprsek roztaví materiály v jejich švech a vytvoří v nich spoj. Vysoce koncentrovaný zdroj tepla umožňuje laserové svařování tenkých plechů vysokou rychlostí v řádu metrů za minutu. U tlustších materiálů lze laserovým svařováním vytvářet hluboké a úzké svary.

Výhody laserového svařování

Laserové svařování je velmi univerzální a lze jej použít v kombinaci s tradičním obloukovým svařováním, čímž vznikne hybridní laserové obloukové svařování. Výsledný svar pak bude mít výhody laserového i obloukového svařování. Svar bude mít také hluboce provařené spoje a lepší toleranci k sestavení spoje. Sníží se nežádoucí účinky, jako je vnitřní pórovitost nebo trhliny.

Ve srovnání s tradičním svařováním má laserové svařování následující výhody:

Menší množství tepla

Vysoce koncentrovaný laserový paprsek se zaměří na malou plochu, čímž je tepelně ovlivněná oblast (TOO) menší. V porovnání s tradičním svařováním tak laserové svařování vyžaduje nízký tepelný příkon.

Kratší doba zpracování

Přestože je počáteční investice vysoká, proces laserového svařování se ukazuje jako nákladově efektivnější než tradiční svařování. Laserové svařování nabízí vyšší rychlost zpracování, která má za následek vyšší produktivitu a rychlejší obrátky.

Nižší riziko tepelné deformace

Protože tento proces pracuje s nízkým tepelným příkonem, dochází při něm k menšímu tepelnému namáhání. Zaostřený paprsek taví pouze malou povrchovou plochu kovu, což má za následek minimalizaci vnitřního pnutí vyvolaného teplem a následné deformace obrobku.

Vysoká přesnost

Při laserovém svařování lze laserový paprsek regulovat a zaostřovat na malou plochu. To umožňuje svařování součástí s vysokou přesností. Díky přizpůsobitelné velikosti bodu je laserové svařování nejvhodnější pro jemné nebo tenké kovy.

Použití laserového svařování

Díky své vysoké přesnosti, kratší době zpracování, široké materiálové toleranci a trvale vysoké kvalitě má laserové svařování různá použití, např.:

  • Automobilový průmysl
  • Výroba nástrojů
  • Ocelové konstrukce
  • Stavba lodí
  • Drobné šperky

Tradiční proces svařování

Při tradičním procesu svařování roztaví žár oblouku podkladový kov a přídavný kov (pokud se používá) a po ochlazení se oba kovy spojí za vzniku spoje. K ochraně roztaveného kovu (svarové lázně) před znečišťujícími látkami z ovzduší se používá ochranný plyn. Předchází se tak pórovitosti výsledného svarového spoje.

K některým z nejběžnějších druhů tradičních procesů svařování patří obloukové svařování tavící se elektrodou (GMAW/MIG), obloukové svařování wolframovou elektrodou v ochranném plynu (GTAW/TIG), svařování tavící se elektrodou v ochranném plynu (SMAW) a obloukové svařování plněnou elektrodou (FCAW).

Výhody tradičního svařování

Tradiční proces svařování slouží díky svým vlastním výhodám jako skvělé výrobní řešení pro mnoho průmyslových odvětví.

V porovnání s laserovým svařováním má tradiční svařování následující výhody:

Nízké náklady

Tradiční svařování vyžaduje ve srovnání s laserovým svařováním nižší investiční náklady. Díky tomu je tradiční metoda svařování vhodná pro výrobní práce, kde je důležitý rozpočet.

Jednoduchost

Tradiční svařování lze snadno automatizovat. Tento proces lze se znalostmi a praxí zvládnout i ručně. Díky starším akcím je pro zpracovatelský průmysl snadné porozumět tradičním procesům svařování.

Snadná implementace

Proces svařování lze ručně implementovat do provozu bez potřeby sofistikovaného zařízení.

Použití tradičního svařování

Tradiční svařování zahrnuje několik typů procesů svařování. Proces tradičního svařování je široce používán ve výrobě a výrobních odvětvích.

Příklady některých z průmyslových odvětví:

  • Stavba lodí
  • Stavebnictví
  • Automobilový průmysl
  • Mechanické práce
  • Ocelové konstrukce
  • Tlakové nádoby
  • Letecký průmysl
  • Opravy karoserií
  • Železnice
  • Průmyslová potrubí
  • Výrobní závody

Laserové i tradiční svařování mají obě své vlastní výhody. Tradiční svařování se snadno implementuje a ovládá a vyžaduje méně investic, takže je vhodné pro všechny výrobní sektory. Laserové svařování je nejpokročilejším druhem svařování. Nabízí vysokou přesnost, nízké tepelné deformace a kratší dobu zpracování. Díky tomu je laserové svařování vhodné pro aplikace, které vyžadují vysokou přesnost. Na základě aplikace, typu projektu a rozpočtu se musíte rozhodnout, která metoda svařování je pro vás vhodná.

Laserové svařování vs. tradiční svařování

Laserové svařování Tradiční svařování
Tepelně ovlivněná oblast (TOO) Menší tepelně ovlivněná oblast (TOO), neboť koncentrovaný laserový paprsek se zaměří jen na malou plochu obrobku. Vyšší tepelně ovlivněná oblast (TOO), protože teplo je aplikováno na velkou plochu obrobku.
Tepelný příkon Vyžaduje nízký tepelný příkon kvůli menší tepelně ovlivněné oblasti (TOO). Vyžaduje vysoký tepelný příkon kvůli velké tepelně ovlivněné oblasti (TOO).
Přesnost Nabízí velmi přesné svařování, protože laserový paprsek lze regulovat a zaostřit na malou oblast obrobku. Nenabízí velkou přesnost, protože žár nelze zaměřit na malou oblast obrobku.
Tepelné deformace Obrobek vykazuje nízké tepelné deformace v důsledku nízkého tepelného příkonu a malé tepelně ovlivněné oblasti (TOO). Obrobek vykazuje tepelné deformace v důsledku vysokého tepelného příkonu a velké tepelně ovlivněné oblasti (TOO).
Investice Vyžaduje vysoké investice Vyžaduje nízké investice