Ruční laserové svařování rychle získává na popularitě napříč různými odvětvími od letectví a raketové techniky, přes všeobecnou výrobu různých zařízení až po umění. Mnozí znají průmyslové systémy s lasery integrovanými na robotických systémech nebo v jednoúčelových strojích se sofistikovanou technologií řízení pohybu podobnou té, která se používá v CNC obráběcích strojích. Tato technologie se ve výrobě prakticky používá již desítky let.
První vláknový laser s výkonem v řádech kW byl představen společností IPG Photonics na začátku roku 2002. Od té doby bylo začlenění technologie vláknového laseru v průmyslových aplikacích rychlé a technologie se nadále rychle vyvíjela. Se zlepšenou účinností a snížením nákladů se vláknové lasery staly dostupnější a vzrostl i zájem o všestranné ruční řešení svařování jako alternativě ke svařování MIG a TIG. Ruční laserové svařování lze díky velké flexibilitě také využít jako náhradu za odporové bodové svařování.
 |
| Svařování pomocí zařízení IPG LightWELD |
Jak to funguje?
U laserového svařování se jako zdroje energie k přímému vytvoření svarové lázně používá vysoce zaostřeného laserového svazku. V případě ručního laserového svařování je laserový zdroj připojen ke svařovací hlavě pomocí ohebného „kabelu“ podobně jako u MIG nebo TIG zařízení. Výstup vlákna do svařovací hlavy umožňuje vysokou koncentraci energie na malou plochu, což vytváří velmi vysokou hustotu výkonu. Výsledkem je velmi účinné svařování rychlostmi až čtyřikrát vyššími než u tradičních metod. Vysoká hustota výkonu a zaostření do malého bodu umožňují laseru rychle vytvářet velmi kvalitní svary. Tepelně ovlivněná oblast je výrazně zmenšena a metoda umožňuje svařování i rozdílných a vysoce odrazivých materiálů.
Kam může ruční laserové svařování posunout vaši výrobu?
Aplikací ručního laserového svařování se vyhnete mnoha komplikacím spojeným s tradičními metodami MIG a TIG. Laserová technologie klade velmi nízké nároky na operátora a dosahuje vynikající opakovatelnosti – snižuje závislost na vysokou kvalifikaci a umožňuje i operátorům s nižšími dovednostmi být produktivnější.
Vysoce kvalifikovaní svářeči mohou získat další zkušenosti a zaměřit se na svařence s vyšší přidanou hodnotou. Laserový svazek je extrémně stabilní v širokém rozsahu parametrů a poskytuje flexibilitu pro svařování materiálů s malou i velkou tloušťkou. Při požadavku na hluboký průvar lze laser provozovat v kontinuálním režimu (CW). Pokud je materiál extrémně tenký a citlivý na přívod tepla, lze laser provozovat v pulzním režimu.
Nevýhodou laserového svařování může být požadavek na přesnější lícování dílů. To je však řešitelné použitím režimu wobbling nebo svařováním s přídavným drátem jako u klasických metod. Funkce wobblingu vytváří spojitý a dynamický svar, díky rozkmitu svazku kolmo na směr pohybu pistole. Tím tvoříme širší svar, který zaručí také vyšší kvalitu a homogenitu. Svařování s přídavným materiálem ve formě drátu funguje tak, že se kovový drát pomocí podavače přivádí ke špičce laserové svařovací pistole. Přídavný drát se roztaví teplem generovaným laserem a roztavený kov se použije k vyplnění svarové mezery mezi dvěma kusy kovu, přestože nejsou přesně slícované. Některé laserové svařovací systémy, jako je LightWELD XC od IPG Photonics, také nabízejí možnost čištění laserem. Předčištěním lze eliminovat vměstky a jiné vady způsobené nečistotami na povrchu materiálu. Čištění po svařování odstraní šmír a při čištění nerezové oceli laser eliminuje tepelně ovlivněnou oblast a zajistí pasivaci povrchu. Tímto můžeme nahradit chemické nebo mechanické čištění povrchů svarů a ušetřit na používaných čisticích médiích.
 |
| Součástí dodávky zařízení IPG LightWELD může být i praktický vozík. |
Zavedení laserového svařování do výroby
Implementace laserového svařování do výroby nemusí být složitá. V první řadě nemusíte být experty na laserové technologie. Vzduchem chlazené systémy, jako je LightWELD, se instalují snadno a rychle, vyžadují pouze 100 mm volného prostoru kolem jednotky pro proudění vzduchu. Jsou také dostatečně lehké pro instalaci na pojízdný vozík nebo skříň a jsou k dispozici s vláknem až do délky 10 m. Zatímco bezpečnost klasického svařování je ve firmách obecně známá, bezpečnost laseru je pro mnoho firem novinkou. Svařovací laser třídy IV je pro oko neviditelný a může způsobit zranění, pokud je nesprávně používán. Laserové svařování vyžaduje kromě speciální svářečské kukly i speciální laserové ochranné brýle. Systémy musí být instalovány v odděleném prostoru (LCA) a napojeny na interlocky, aby se zabránilo možnému vstupu ostatních pracovníků do prostoru, kde hrozí vystavení laserovému záření. Zároveň by měl být jmenován pracovník pro bezpečnost laseru, který je zodpovědný za zajištění a dodržování všech bezpečnostních pravidel. Obecně lze říci, že pokud jsou dodrženy všechny tyto aspekty, je technologie ručního laserového svařování velmi bezpečná a nepředstavuje oproti zavedeným metodám MIG a TIG žádné další riziko. Svařovací výkon lze snadno nastavit pomocí intuitivních ovládacích prvků, které umožňují rychle zvolit optimální parametry pro různé materiály a jejich tloušťky. Se 74 uloženými a přednastavenými předvolbami parametrů pro svařování různých materiálů mohou být i začínající operátoři rychle zaškoleni a jsou připraveni svařovat během několika málo hodin. Údržba zařízení LightWELD je také díky chlazení vzduchem minimální. Koncovky v podobě trysek jsou rychle a snadno vyměnitelné dle potřeby. Svařování bez nebo s přídavným drátem, čištění – vše je navrženo pro maximální produktivitu procesu.
 |
| Čištění povrchu pomocí zařízení IPG LightWELD |
Nová úroveň svařování
Výrazný pokrok v laserových a výrobních technologiích umožňuje společnosti IPG nabízet zařízení LightWELD za velmi atraktivní cenu. Ruční laserové svařovací a čisticí systémy LightWELD se snadno ovládají a nabízejí výborné a konzistentní výsledky pro svařování široké škály materiálů a tlouštěk s velmi vysokou produktivitou. Volitelná funkce laserového čištění optimalizuje kvalitu svaru a dále zvyšuje produktivitu. Přednastavené parametry garantují kvalitní výsledky a lze je měnit a uložit pro další použití. Obsluha může ihned přepínat mezi předvolbami a okamžitě měnit parametry pro svařování různých typů a tlouštěk materiálů. Jednoduché ovládání umožňuje zaškolit nové operátory během pár hodin a zkušení svářeči jsou díky němu schopni okamžitě zvýšit produktivitu práce. Zařízení LightWELD od IPG disponuje oproti konkurenčním systémům řadou jedinečných technických parametrů, díky kterým se jedná o jediné opravdu bezpečné zařízení pro ruční laserové svařování na našem trhu.
Jediné bezpečné zařízení pro ruční laserové svařování
• Evropská CE certifikace a aplikační i technická podpora produktu
• Pokročilé bezpečnostní prvky oproti konkurenci:
- Klíč pro aktivaci zařízení, E-stop tlačítko na čelním panelu
- Připojení interlockových obvodů pro LCA
- Svorka pro uzavřený vodivý obvod při svařování
- Dvoustupňový spínač na pistoli
- Detektor zpětného odrazu
• Vzduchem chlazený, kompaktní laserový systém s vysokou účinností
• 74 přednastavených programů pro svařování různých druhů a tlouštěk materiálů
• Možnost tvorby vlastních programů
• 100 % Duty Cycle bez nutnosti přerušování práce
text/foto Radim Obuchanič, Roman Švábek
