Spawanie laserowe a spawanie tradycyjne

Spawanie laserowe a spawanie tradycyjne

Spawanie laserowe a spawanie tradycyjne: proces, zalety i zastosowania

Spawanie to proces wytwarzania, w którym dwa lub więcej metali jest topionych z użyciem ciepła lub ciśnienia, aby po ochłodzeniu utworzyć połączenie. Istnieje kilka rodzajów spawania w oparciu o wybraną procedurę. Powszechne procesy spawania, laserowy i tradycyjny, wiążą się z różnymi zaletami i zastosowaniami.

Proces spawania laserowego

Spawanie laserowe (od słowa „laser” będącego akronimem Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) to proces spawania, w którym metale lub tworzywa termoplastyczne są łączone z użyciem skupionej wiązki laserowej. To najbardziej zaawansowany rodzaj spawania, który znajduje zastosowanie w wielu branżach, od sprzętu lotniczego i medycznego po produkcję biżuterii.

W procesie spawania laserowego skoncentrowana wiązka światła skupia się na wnęce między łączonymi materiałami. Silna wiązka laserowa topi materiały w spoinach i tworzy między nimi połączenie. Wysoce skoncentrowane źródło ciepła umożliwia szybkie spawanie laserowe w cienkiej blasze. W grubszych materiałach spawanie laserowe może wytwarzać głębokie i wąskie spoiny.

Zalety spawania laserowego

Spawanie laserowe ma bardzo wszechstronny charakter i może być stosowane w połączeniu z tradycyjnym spawaniem łukowym w celu stworzenia hybrydowego spawania łukiem laserowym. Powstała spoina ma zalety zarówno spawania laserowego, jak i spawania łukowego. Spoina ma głębokie połączenia i lepszą tolerancję na dopasowanie połączenia. Zapewnia również mniejszą porowatość wewnętrzną i redukuje pękanie.

W porównaniu z tradycyjnym spawaniem, spawanie laserowe ma następujące zalety:

Mniej ciepła

Wysoce skoncentrowana wiązka laserowa skupia się na małym obszarze, dzięki czemu strefa wpływu ciepła (SWC) jest mniejsza. Dlatego spawanie laserowe wymaga wejścia w niskiej temperaturze w porównaniu ze spawaniem tradycyjnym.

Krótszy czas obróbki

Mimo że proces wymaga większej inwestycji początkowej, w rezultacie okazuje się bardziej opłacalny niż tradycyjne spawanie. Spawanie laserowe umożliwia większą prędkość obróbki, co skutkuje wyższą produktywnością i krótszym czasem realizacji.

Mniejsze ryzyko zniekształceń termicznych

Ponieważ proces ten wymaga niskiego dopływu ciepła, powoduje mniej naprężeń termicznych. Skupiona wiązka topi tylko niewielką powierzchnię metalu, co powoduje zminimalizowanie wewnętrznych naprężeń i zniekształceń obrabianego przedmiotu wywołanych ciepłem.

Wysoka precyzja

W spawaniu laserowym wiązkę laserowa można kontrolować i skupiać na małym obszarze. Pozwala to na spawanie elementów z wysoką precyzją. Elastyczny rozmiar plamki sprawia, że spawanie laserowe najlepiej nadaje się do delikatnych lub cienkich metali.

Zastosowania spawania laserowego

Ze względu na wysoką precyzję, krótszy czas obróbki, szeroką tolerancję materiałową i niezmiennie wysoką jakość, spawanie laserowe ma różne zastosowania, w tym:

  • Motoryzacja
  • Budowa narzędzi
  • Konstrukcje stalowe
  • Przemysł stoczniowy
  • Drobna biżuteria

Tradycyjny proces spawania

W tradycyjnym procesie spawania ciepło łukowe topi metal rodzimy i spoiwo (jeśli ma to zastosowanie), aby podczas chłodzenia stworzyć połączenie. Gaz osłonowy służy do ochrony stopionego metalu (jeziorka spawalniczego) przed zanieczyszczeniami atmosferycznymi. Zapobiega to porowatości powstałego połączenia spawalniczego.

Najczęstsze rodzaje tradycyjnych procesów spawania: spawanie łukowe w osłonie gazowej (GMAW / MIG), spawanie łukowe w osłonie gazowej elektrodą wolframową (GTAW / TIG), spawanie elektrodą otuloną (SMAW) i spawanie łukowe w osłonie gazowej (FCAW).

Zalety spawania tradycyjnego

Tradycyjna metoda spawania wiąże się z wieloma zaletami i stanowi doskonałe rozwiązanie produkcyjne dla wielu branż.

W porównaniu z laserowym spawaniem, spawanie tradycyjne ma następujące zalety:

Niski koszt

Tradycyjne spawanie wymaga niższych kosztów inwestycyjnych w porównaniu ze spawaniem laserowym. Sprawia to, że tradycyjne spawania nadaje się do prac produkcyjnych, w których budżet ma duże znaczenie.

Łatwość pracy

Tradycyjne spawanie jest łatwe do zautomatyzowania. Metodę można również opanować w zakresie manualnym na podstawie wiedzy teoretycznej i praktycznej. Ze względu na długą historię przemysł wytwórczy z łatwością stosuje tradycyjne metody spawania.

Łatwe wdrożenie

Proces spawania można wdrożyć ręcznie bez konieczności stosowania zaawansowanego sprzętu.

Tradycyjne zastosowanie spawalnicze

Tradycyjne spawanie obejmuje kilka rodzajów spawania. Tradycyjne spawanie jest szeroko stosowane w sektorach produkcyjnych.

Niektóre z branż:

  • Przemysł stoczniowy
  • Budownictwo
  • Przemysł motoryzacyjny
  • Przemysł mechaniczny
  • Konstrukcje stalowe
  • Zbiorniki ciśnieniowe
  • Przemysł lotniczy
  • Naprawa nadwozia
  • Kolejnictwo
  • Rurociągi przemysłowe
  • Zakłady produkcyjne

Zarówno spawanie laserowe, jak i tradycyjne, mają swoje zalety. Tradycyjne spawanie jest łatwe do wdrożenia i opanowania oraz wymaga mniejszych inwestycji, dzięki czemu nadaje się do wszystkich sektorów produkcji. Spawanie laserowe jest najbardziej zaawansowanym rodzajem spawania. Oferuje wysoką precyzję, niskie zniekształcenia cieplne i szybszy czas obróbki. Dzięki temu spawanie laserowe nadaje się do zastosowań wymagających wysokiej precyzji. Wybierz odpowiednią metodę spawania na podstawie zastosowania, rodzaju projektu i budżetu.

Spawanie laserowe a spawanie tradycyjne

Spawanie laserowe Spawanie tradycyjne
Strefa wpływu ciepła (SWC) Mniejsza strefa wpływu ciepła (SWC), ponieważ skoncentrowana wiązka laserowa skupia się na małym obszarze. Większa strefa wpływu ciepła (SWC), ponieważ ciepło działa na dużą powierzchnię obrabianego przedmiotu.
Temperatura wejściowa Wymaga niskiej temperatury wejściowej ze względu na mniejszą strefę wpływu ciepła (SWC). Wymaga wysokiej temperatury wejściowej ze względu na dużą strefę wpływu ciepła (SWC).
Precyzja Oferuje wysoką precyzję spawania, ponieważ wiązka laserowa może być kontrolowana i skupiana na niewielkiej powierzchni obrabianego przedmiotu. Nie zapewnia wysokiej precyzji, ponieważ ciepło nie może być skupione na małym obszarze obrabianego przedmiotu.
Zniekształcenia termiczne Obrabiany przedmiot ma małe zniekształcenia termiczne ze względu na niski dopływ ciepła i małą strefę wpływu ciepła (SWC). Obrabiany przedmiot ma małe zniekształcenia termiczne ze względu na duży dopływ ciepła i większą strefę wpływu ciepła (SWC).
Inwestycja Wymaga wysokich nakładów inwestycyjnych Wymaga niskich nakładów inwestycyjnych