JMTronik - logo właściwe2
Twój niezawodny partner od 1981 r.

3. Spawanie laserowe metali

Przed spawaniem elementów należy dokonać badania spawalności. Zaczynamy od doboru materiału, dopasowania spoiny do potrzeb, tolerancji elementów a także dodatkowych funkcjonalności (wytrzymałość, estetyka, szczelność itp.).

3.1 Dobór metalu

Dobranie metalu, tak by był zadowalał zarówno funkcjonalnością i łatwością spawania jest kluczem do sukcesu. Spawarka laserowa podobnie jak tradycyjna jest ograniczona właściwościami fizyko-chemicznymi metali, dlatego przed spawaniem należy sprawdzić czy dany metal jest dobrze spawalny. Najczęsciej spawanymi materiałami jest stal czarna oraz aluminium, poniższa tabela przedstawia spawalność najpopularniejszych metali i ich stopów.

 
Materiał Stop w Kategorii  Spawalność  Komentarze
Aluminium 1050, 3003, 6061, 4047 ✅✅ Dobre dla większości, konieczne przetestowanie wrażliwości na pęknięcia (5052, 5082).
Miedź berylowa ✅✅ Dobre spoiny, istnieje ryzyko związek z tlenkiem berylu.
Stal węglowa ✅✅✅ Dobre spoiny, zalecane różne zawartości węgla w zależności od metody spawania.
Miedź ✅✅ Wymagane wysokie poziomy energii do spawania.
Stopy niklu Hastelloy-X, Inconel 600, 718 ✅✅✅ Dobre spoiny, szczególnie z wyżej wymienionymi stopami.
Nitinol ✅✅ Dobre spoiny, wymagana ostrożność w celu uniknięcia kruchości.
Brąz fosforowy ✅✅ Dobre spoiny, sprawdzone pod kątem spawalności.
Stal nierdzewna 304, 304L, 316, 316L, 303, 400 ✅✅✅ Doskonałe spoiny (304, 304L), zalecane odpowiednie dopasowanie materiałów dla spawania (303).
Tytan ✅✅ Dobre spoiny, wymagane odpowiednie techniki spawalnicze.
Wolfram Kruchość spoin, trudniejsze do spawania.

 

Tab.1 – spawalność przykładowych metali

3.1.1 Spawanie róznych metali ze sobą

W niektórych branżach, np. produkcji baterii i sprzętu medycznego, rośnie zapotrzebowanie na spawanie różnych materiałów. Jest to trend obserwowany również w ogólnym przemyśle, pozwalający na maksymalizację wydajności elementów poprzez dobór optymalnych właściwości materiałów, bez konieczności kompromisów związanych ze spawalnością, stąd należy sprawdzić czy dane metale da się ze sobą połączyć w zadowalający sposób.

Przykładowo, spawanie stali nierdzewnych z serii 3XX jest zazwyczaj dobre, ale materiały 303 i 316 mogą powodować problemy. Stal 303, z uwagi na zawartość siarki, jest trudna w spawaniu, jednak połączenie jej z 304L może być wykonalne. W przypadku stali 316, istotne jest utrzymanie odpowiedniego stosunku chromu do niklu w spoiwie, a ciągły tryb spawarki laserowej (CW) może pomóc w uniknięciu pęknięć.

Spawanie różnych stopów aluminium także wymaga uwagi, aby uniknąć pęknięć. Przykładowo, połączenie stopu aluminium 6061 z 4047 jest powszechne w elektronice, ponieważ poziom krzemu w stopie 4047 zapewnia bezpieczny zakres stopu.

Materiał 1 Materiał 2 Komentarze  Spawalność
Aluminium Stal czarna

Może być związane; tworzą się kruche międzymetaliczne na interfejsie.

Testowanie w celu dostosowania jest istotne.

Miedź Aluminium Dobry spaw
Stal czarna Miedź Dobry spaw
Stal czarna Brąz fosforowy Dobry spaw
Aluminium Stal czarna

Mogą być spawane; spoina może być krucha;

Testowanie w celu dostosowania jest istotne.

Tytan Aluminium Dobry spaw z pewnymi stopami aluminium (1xxx & Ti-6Al-4V)
Stal nierdzewna Miedź Dobry spaw

 

Tab.2 – spawalność przykładowych par metali

3.1.1 Spawanie metali powlekanych

Materiał pokrycia, jego grubość i metoda aplikacji mają znaczący wpływ na proces spawania laserowego.

Na przykład, powłoka z niklu jest częściej stosowana w spawaniu laserowym niż cyna ze względu na rozpryski wynikające z niskiego punktu wrzenia cyny. Podczas spawania laserowego, np. stali czarnej ocynkowanej, niewłaściwe parametry spawalnicze lub zbyt duża grubość powłoki mogą prowadzić do pęknięć w spoinie.

Metoda nakładania powłoki również odgrywa kluczową rolę. Powłoki chemiczne mogą zawierać zanieczyszczenia, co utrudnia proces spawania. Zaleca się stosowanie metody elektrolitycznej nakładania powłoki.

3.2 Dopasowanie i projektoweanie spoin

3.2.1 Spawanie w trybie wobble

Tryb wobble, to tryb w którym spawarka laserowa oscyluje wiązką lasera na szerokość do 5 mm, umozliwiając tym samym uzyskiwanie estetyczniejszych i szerokich spoin o róznym zastosowaniu.

3.2.2 Tolerancja szczelin

POPRZEDNI KROK

Podstawy spawania laserowego

NASTĘPNY KROK

Moc i źródło lasera

Masz pytania dotyczące spawania laserowego

Skonsultuj się z naszymi ekspertami!
Dzięki niezobowiązującej konsultacji dowiesz się, czy technologia spawania laserowego może zoptymalizować Twoją produkcję i poprawić jakość wykonania Twoich produktów.

Wyrażasz zgodę na kontakt telefoniczny w celu obsługi niniejszego zgłoszenia. Wyrażasz zgodę na otrzymywanie informacji handlowych środkami komunikacji elektronicznej wysyłanymi przez www.jm-tronik.eu oraz na wykorzystanie komunikacji email w celach marketingowych.

czyszczenie laserowe

Select your region

Europe, Middle East, and Africa

Flag of Poland  Poland Polish

North, Central, South America

Flag of United States  United States English

Asia Pacific

Flag of Australia  Australia English