Spawanie laserowe z xTool MetalFab - jak działa i co można wykonać?
Spawanie laserowe - czym jest i czym różni się od MIG i TIG?
Spawanie kojarzy się przede wszystkim z metodami MIG, MAG czy TIG. Coraz częściej w obróbce metalu wykorzystywany jest jednak również laser. Skupiona wiązka pozwala szybko i precyzyjnie łączyć elementy, ograniczając obszar materiału poddawany działaniu wysokiej temperatury.
Technologia ta znajduje zastosowanie zarówno w produkcji, jak i przy wykonywaniu konstrukcji metalowych, elementów dekoracyjnych czy naprawach. Przykładem urządzenia łączącego spawanie laserowe z innymi procesami jest xTool MetalFab 800 W - system przeznaczony do spawania, cięcia i czyszczenia metalu.
Na czym polega spawanie laserowe?
W klasycznym spawaniu źródłem energii potrzebnej do połączenia elementów jest łuk elektryczny. W spawaniu laserowym wykorzystuje się natomiast skoncentrowaną wiązkę światła.
Energia lasera trafia w niewielki obszar materiału i powoduje jego miejscowe nagrzanie oraz stopienie. Po ostygnięciu powstaje trwałe połączenie dwóch metalowych elementów.
Ponieważ energia może być skupiona na niewielkiej powierzchni, łatwiej ograniczyć ilość ciepła oddawanego do otaczającego materiału. Ma to szczególne znaczenie przy cienkich blachach, elementach podatnych na odkształcenia oraz projektach, w których liczy się wygląd gotowej spoiny.
Mniejsza strefa wpływu ciepła
Jednym z ważnych pojęć przy spawaniu jest HAZ - Heat Affected Zone, czyli strefa wpływu ciepła.
Podczas spawania temperatura oddziałuje nie tylko na samą linię łączenia, ale również na znajdujący się obok materiał. Zbyt duża ilość ciepła może prowadzić do odkształceń, zmian właściwości mechanicznych czy deformacji cienkich elementów.
W spawaniu laserowym wiązka jest skupiona na stosunkowo niewielkim obszarze, a proces może przebiegać z dużą prędkością. Dzięki temu strefa wpływu ciepła może być mniejsza niż w przypadku wielu klasycznych metod spawania.
Skupiona wiązka lasera umożliwia tworzenie wąskich i precyzyjnych spoin, jednocześnie ograniczając nagrzewanie materiału znajdującego się wokół miejsca łączenia.
Spawanie laserowe a MIG i TIG
Prędkość
TIG daje dużą kontrolę nad spoiną, ale jest stosunkowo wolnym procesem. MIG pozwala pracować szybciej i dlatego jest często wykorzystywany przy większych seriach.
Spawanie laserowe może osiągać znacznie większą prędkość. xTool podaje, że w odpowiednich zastosowaniach technologia laserowa może być wielokrotnie szybsza od TIG, a w przypadku MetalFab producent deklaruje prędkość spawania nawet do 8 razy większą niż przy TIG.
Precyzja
TIG jest znany z wysokiej jakości i dużej kontroli nad spoiną. Laser idzie w tym kierunku jeszcze dalej, ponieważ bardzo wąska wiązka pozwala precyzyjnie skierować energię na miejsce łączenia.
Może to być szczególnie przydatne przy detalach, cienkich elementach oraz projektach, w których spoina pozostaje widoczna.
Obsługa
Uzyskanie powtarzalnych rezultatów metodą TIG wymaga doświadczenia operatora. W urządzeniach laserowych coraz większą rolę odgrywa natomiast oprogramowanie oraz zapisane parametry pracy.
Operator nadal musi odpowiednio przygotować elementy i dobrać parametry, ale gotowe ustawienia dla różnych materiałów mogą znacząco ułatwić rozpoczęcie pracy.
Gdzie stosuje się spawanie laserowe?
Technologia może być wykorzystywana wszędzie tam, gdzie trzeba trwale połączyć metalowe elementy i jednocześnie liczą się szybkość, precyzja oraz powtarzalność.
Przykładowe zastosowania to:
- produkcja konstrukcji i elementów metalowych,
- obróbka blach,
- produkcja mebli metalowych,
- dekoracje i elementy architektoniczne,
- motoryzacja i naprawy samochodowe,
- naprawa metalowych konstrukcji i elementów,
- prototypy i krótkie serie,
- projekty wykonywane w małych zakładach produkcyjnych.
Od konstrukcji po metalowe dekoracje
Obróbka metalu nie musi oznaczać wyłącznie produkcji przemysłowej. Cięcie i spawanie można wykorzystać również do wykonywania przedmiotów użytkowych oraz dekoracyjnych.
Mogą to być między innymi lampy, donice, dekoracyjne panele, elementy mebli, tablice, rzeźby czy konstrukcje ogrodowe.
W takim zastosowaniu szczególnie przydatne jest połączenie kilku procesów w jednym środowisku pracy. Najpierw można wyciąć z arkusza odpowiednie elementy, a później połączyć je w gotową konstrukcję.
xTool MetalFab - więcej niż spawarka laserowa
xTool MetalFab 800 W został zaprojektowany jako rozwiązanie do obróbki metalu. W zależności od konfiguracji system MetalFab może łączyć spawanie laserowe, cięcie CNC oraz czyszczenie powierzchni.
Według danych producenta system może pracować między innymi ze stalą nierdzewną, stalą węglową, aluminium, mosiądzem, tytanem, magnezem, stopami niklu oraz blachą ocynkowaną.
xTool podaje również możliwość spawania materiałów o grubości do 5 mm w jednym przejściu, zależnie od materiału, konfiguracji urządzenia i parametrów pracy.
System wykorzystuje oprogramowanie z gotowymi ustawieniami dla różnych materiałów. Producent udostępnia ponad 108 presetów, co ma ułatwiać dobór parametrów do konkretnego zadania.
Cięcie CNC - od projektu do gotowego elementu
System MetalFab może zostać połączony z wycinarką CNC. W takim układzie projekt przygotowany na komputerze jest automatycznie odwzorowywany na arkuszu metalu.
Według xTool system może ciąć materiały o grubości do 10 mm w jednym przejściu. Konstrukcja wykorzystuje również system kamer pomagający w pozycjonowaniu i rozmieszczaniu elementów.
Pozwala to wykorzystać jedno środowisko pracy zarówno do przygotowania części, jak i ich późniejszego łączenia.
Na co zwrócić uwagę przy wyborze spawarki laserowej?
Sama moc lasera nie powinna być jedynym kryterium wyboru. Warto przeanalizować cały proces, w którym urządzenie będzie wykorzystywane.
Obsługiwane materiały
Przed zakupem należy sprawdzić, z jakimi metalami urządzenie może pracować oraz jakie grubości są obsługiwane.
Zakres grubości materiału
Im grubszy materiał, tym większe wymagania dotyczące mocy i parametrów procesu. Spawanie laserowe jest szczególnie interesujące przy cienkich i średnich elementach.
Kontrola parametrów
Możliwość łatwego ustawienia mocy, prędkości i trybu pracy wpływa na wygodę obsługi oraz powtarzalność rezultatów.
Chłodzenie
Stabilny system chłodzenia pomaga utrzymać właściwą temperaturę źródła laserowego i zapewnić powtarzalne rezultaty podczas dłuższej pracy.
Bezpieczeństwo
Spawarka laserowa wymaga odpowiednich zabezpieczeń i właściwie przygotowanego stanowiska. Należy zwrócić uwagę między innymi na wyłącznik awaryjny, kontrolę temperatury oraz systemy zabezpieczające przed przypadkowym uruchomieniem lasera.
Zobacz xTool MetalFab w akcji
Film pokazuje możliwości systemu xTool MetalFab podczas pracy z metalem.
Spawanie laserowe jako część całego procesu obróbki metalu
Największą zaletą spawania laserowego nie jest wyłącznie szybkość. Istotne są również precyzyjne dostarczanie energii, niewielka strefa wpływu ciepła oraz możliwość automatyzacji procesu.
W rozwiązaniach takich jak xTool MetalFab technologia spawania może być dodatkowo połączona z cięciem i czyszczeniem. Dzięki temu system może uczestniczyć w kilku etapach produkcji - od przygotowania elementów po ich połączenie w gotowy produkt.
Sprawdź xTool MetalFab 800 W
xTool MetalFab 800 W to spawarka laserowa przeznaczona do szybkiego i precyzyjnego łączenia elementów metalowych. Rozwiązanie może być wykorzystywane zarówno w produkcji, pracach warsztatowych, jak i przy realizacji niestandardowych projektów z metalu.
Polecane
