Лазерный мир

Малашина, Сущев,  // В сборнике: Юность и знания — гарантия успеха -2019 сборник научных трудов 6-й Международной молодежной научной конференции. Юго-Западный государственный университет. 2019. С. 220-222

Рассмотрен процесс лазерной сварки, её виды и случаи использования лазерной сварки, основные положительные и отрицательные стороны применения технологии.

На передовом производстве одним из путей к достижению эффективности является применение новых технологий, влияющих на повышение производительности. Это поднимает статус предприятия и благотворно сказывается на его работе в целом. Важное обстоятельство, на которое стоит при этом обратить внимание, – эффективное управление процессом в целях правильного и рационального использования новейших технологий. В данной статье речь пойдёт о лазерной сварке. Механизм создания неразсварка экономична и эффективна, зачастую используется в тяжелой промышленности. Существует множество видов сварки (дуговая, электронно-лучевая, электрошлаковая, плазменная, газовая и т.д.), среди них наиболее инновационный характер имеет лазерная сварка. Лазерная сварка относится к термическому классу сварочных технологий. Данный вид сварки основывается на плавлении с нагревом рабочей зоны энергией излучения лазера[1].

Лазерная сварка, как передовой способ создания неразрывных соединений, появилась совсем недавно и приобрела популярность в промышленности. Эту технологию используют в микроэлектронике, приборостроении, авиакосмической отрасли, атомной энергетике и автомобильной промышленности, где необходима точность конструкции. Подобная технология требует организации эффективного управления. При обычном сваривании деталей качество сварного шва во многом зависит от квалификации сварщиков. В лазерной технологии сварка может проходить в двух режимах: полуавтоматическом или автоматическом, при этом уменьшаются случаи появления брака в связи со снижением влияния человеческого фактора на качество сварного шва. Стоит отметить, что с помощью лазера сварные со- единения обладают большей плотностью, чем при обычной сварке, так по- ристость и другие дефекты отсутствуют[2].

При использовании новых технологий производитель встречается как с положительными, так и с отрицательными последствиями. За счет преимуществ лазерная сварка стала популярной в последнее время, но её применение не ограничивается лишь положительными сторонами, на что необходимо обратить внимание. Зачастую брак появляется при неисправности лазерной установки или же ошибки оператора. Поэтому перед применением лазерной сварки следует провести анализ положительных и негативных сторон, которые может принести для производства применение инновационной технологии, предусмотреть все риски и последствия столкновения с ними.

Достоинствами лазерной сварки являются:

• · Высокая скорость сваривания детали (зависит от ширины сварного шва, вида и толщины материала).
• · Сварка разнородных материалов и деталей разной толщины.
• · Возможность программного задания траектории лазерного луча.
• · Высокая точность и стабильность траектории пятна нагревания.
• · Наименьший размер сварного шва. В сравнении с другими видами сварки, сварка лазером менее заметна.
• · Возможность дозировать энергию в нужном диапазоне.
• · Автоматизация процесса и возможность исключения ошибки сварщика.
• · Минимальное изменение геометрии деталей при сварке за счет высоких скоростей.
• · Дистанционная сварка деталей.
• · Сварка нескольких элементов одновременно за счет использования призм.
• · Отсутствие продуктов сгорания.
• · Сварка элементов за прозрачными материалами.
• · Быстрая перенастройка при переходе на изготовления нового изделия.
• · Сварные швы имеют высокое качество и прочность.[3]

Однако у лазерной сварки имеются и негативные моменты. Одним из них является высокая стоимость лазерной установки, комплектующих и запасных частей для её надежного функционирования. Так подобную технологию используют на предприятиях, у которых есть достаточные средства для этого. Лазерно-дуговая сварка обладает низким показателем КПД (колеблется от 1% до 10% в зависимости от видов сплавов). Высокие требования к оператору, управляющему сварочным комплексом, также игра- ют большую роль. Обслуживающий персонал должен быть подготовленным к работе с непривычным для него программным комплексом. Производитель должен быть готов столкнуться как с плюсами применения подобной технологии, так и с минусами.

Для эффективного внедрения лазерной сварки в производство руководство должно сопоставить выгоду с возможными потерями, предусмотреть вероятные риски и разработать предупреждающие действия для их снижения. Прежде всего необходимо выделение помещения, отвечающее требованиям эксплуатации лазерной установки, необходимых средств для при- обретения лазерного оборудования, осуществление обучения персонала, который будет проводить лазерную сварку. Например, для лазерного технологического сварочного комплекса недостаточно выделить место в рабочем цехе, необходима не только комната для лазерной установки, но и свободная площадь для размещения оборудования, обеспечивающего помещение фильтрацией воздуха, поддержания постоянного уровня темпера- туры и влажности. Для лазерного комплекса необходим низкий уровень вибрации, что трудно обеспечить в обычных производственных условиях.

Цель планирования внедрения лазерной сварки состоит в том, чтобы заранее предусмотреть возможные трудности, чтобы персонал был готов к работе с новым оборудованием, компетентен в этом вопросе, регулярно проходил курсы повышения квалификации, окружающая среда подходила для оборудования и выполнения процесса сварки, были предусмотрены мониторинг и обслуживание сварочной установки, что тоже требует за- трат. Заключительное решение о введении инноваций в производственный процесс можно принять только на основе подробного анализа многих фак- торов, иначе применение такой установки может привести к неоправданным потерям.

Таким образом, достоинства лазерной сварки, безусловно, позволяют назвать эту технологию инновационной в сравнении с другими видами по- лучения неразрывных соединений. У неё есть и минусы, в основном связанные с большими затратами и высокой сложностью устройства. Однако на передовых производствах, которые могут позволить себе подобные за- траты для повышения эффективности производства и качества выпускаемой продукции, необходимо применять и осваивать в производстве инновационные технологии, такие как лазерная сварка металлоконструкций.

Список литературы

1. ГОСТ 2601-84 Сварка металлов. Термины и определения основных понятий

2. Лазерная сварка. Что такое лазерная сварка? Преимущества и недостатки [Элек- тронный ресурс]. – Режим доступа: https://svarkaed.ru/svarka/vidy-i-sposoby-svarki/chto- takoe-lazernaya-svarka-preimushhestva-i-nedostatki.html (Дата обращения: 12.09.2019)

3. Лазерная сварка [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://osvarka.com/ vidy-i-sposoby-svarki/lazernaya-svarka (Дата обращения: 12.09.2019)