Váš prehliadač nie je podporovaný na tejto stránke.

Laserové zváranie: Pekné a kvalitné zvary v rekordne rýchlom čase

Odporučte stránku svojím známym

Existuje mnoho metód zvárania, no jedna z najmodernejších a najefektívnejších je laserové zváranie. Vďaka laseru dosiahnete kvalitné zvary s oveľa menším rozstrekom a niekoľkonásobne vyššou efektivitou zvárania oproti bežným metódam (napr. oproti metóde TIG má laser približne o 10x vyššiu efektivitu). Poďme sa pozrieť na základné princípy, typy a výhody laserových zváračiek, kde sa dozviete prečo.

Čo je laser?

Laser je zariadenie, ktoré vytvára silný a sústredený svetelný lúč v úzkom spektre svetla. Slovo "laser" je skratkou z anglického "Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation" (Zosilovanie svetla stimulovanou emisiou žiarenia). Zjednodušene povedané, laserové zariadenie postupne zosilňuje svetlo vybraných frekvencí, a tým vytvára špeciálne svetlo. Oproti normálne rozptýlenému svetlu, môže toto svetlo prenášať veľké množstvo energie na dlhšie vzdialenosti. Táto vlastnosť sa využíva v mnohých odvetviach a taktiež v zváraní. 

laserova-zvaracka-xtw-1500-most-laser
Laserová zváračka XTW 1500 MOST

Porovnanie s tradičnými metódami zvárania 

Laserové zváranie prináša mnoho výhod oproti tradičným metódam zvárania, ako sú TIG (Tungsten Inert Gas), MIG/MAG (Metal Inert Gas/Metal Active Gas) a MMA (Manual Metal Arc). Principiálne sa laser odlišuje od tradičných metód tým, že na vytvorenie tepla nevyužíva elektrický oblúk, ale svetelný lúč s veľkou energiou. 

Laserové zváranie je oveľa rýchlejšie a efektívnejšie. Aj neskúsení zvárači môžu dosiahnuť veľmi pevné a esteticky vyzerajúce zvary aj za veľmi krátky čas. Po zváraní nie je potrebné zvary dodatočne čistiť brúsením ani chemickými postupmi. To znamená, že laserové zváranie eliminuje niektoré kroky, čo zvyšuje efektivitu a znižuje náklady na zváračov a tiež spotrebný materiál. 

Čisté a pevné zvary bez potreby brúsenia alebo čistenia
Čisté a pevné zvary bez potreby brúsenia alebo čistenia

Laserové zváranie poskytuje výhodu dobrého pomeru šírky a hĺbky zvaru. Dokáže prehriať materiál do veľkej hĺbky aj pri úzkom zvare. Teplom ovplyvnená zóna je preto menšia - zároveň je menšia aj následná deformácia materiálu.  

Laserové zváranie je okrem toho možné vykonávať bezkontaktne a zo vzdialenosti, čo je výhodou pre zváranie na zle prístupných miestach. Rýchle zatvrdnutie materiálu umožňuje zváranie v rôznych polohách. 

Výhody a nevýhody laserového zvárania 

Laserové zváranie prináša mnoho výhod, ale existujú aj nevýhody, ktoré treba zvážiť. 

Výhody: 

  • Vysoká rýchlosť a efektivita zvárania. 
  • Vytvára pevné a esteticky vyzerajúce zvary. 
  • Nie je potrebné dodatočné brúsenie a čistenie zvarov. 
  • Hlbší prievar pri menšej teplom ovplyvnenej zóne 
  • Možnosť bezkontaktného zvárania. 
  • Rýchle zatvrdnutie materiálu, čo umožňuje zváranie v rôznych polohách. 

Nevýhody: 

  • Väčšie nároky na presnosť pri príprave zváraných dielov tak, aby nevznikali medzery. 
  • Vyššia počiatočná investícia do laserového zariadenia. 
  • Vyššie nároky na bezpečnosť kvôli nebezpečnému žiareniu

Princíp laserového zvárania - nahrievanie vďaka energii 

Laserové zváranie je proces spájania dvoch materiálov pomocou vyžarovania silného svetelného lúča. Laserový lúč je sústredený na malú oblasť povrchu materiálu, čím sa vytvára veľmi vysoká teplota. 

Materiál pri interakcii medzi laserom a povrchom časť laserového lúča odrazí. Časť lúča materiál absorbuje a premieňa ho na tepelnú energiu (preto je napríklad pri zváraní vysokoreflektívnych materiálov potrebný vyšší výkon). To spôsobí roztavenie materiálu a jeho následné ochladenie a kryštalizáciu, čím vznikne zvarový spoj. 

Keď laser zasiahne povrch materiálu, materiál sa začne zahrievať, taviť a odparovať. Meniacou sa teplotou sa mení aj reflektivita materiálu. (čím vyššia teplota, tým menšia reflektivita). Rovnako sa materiál začne odparovať, čím sa vytvorí “jama” a umožní laserovému lúču preniknúť hlbšie. Pri pokračujúcom ožarovaní laserom sa jamy prehlbujú. Keď laser zastaví ožarovanie lúčom, roztavený kov okolo jamy prúdi späť a po ochladení a stuhnutí sa oba zvarence spoja.

Materiály, ktoré možno zvárať laserovým zváraním 

Laserová zváračka sa používa na veľmi presné a rýchle zváranie kovových a termoplastických materiálov, často pre zváranie tenkých materiálov, citlivých a ťažko zvariteľných kovov, ktoré nie je ľahké zvárať oblúkovými metódami. 

Laserové zváranie je možné použiť na širokú škálu materiálov. Patria sem konštrukčné ocele, legované ocele, duplex, Cr/Ni, vysokopevnostné nízkolegované ocele, ocele uhlík, žiaruvzdorné kovy, chemicky aktívne kovy, hliník, titán, nikel, horčík a dokonca aj medi, mosadze, striebra a zlato. Laserové zváranie je tiež vhodné pre materiály s vysokou elektrickou a tepelnou vodivosťou, ako aj pre elektricky nevodivé materiály a materiály s rôznymi fyzikálnymi vlastnosťami. 

Zváranie laserov bez prídavného materiálu, ale aj s ním 

Laserové zváranie poskytuje možnosť zvárania aj bez prídavného materiálu.  

  • Zváranie s prídavným materiálom: Pri tomto type zvárania sa do spojovanej oblasti pridáva dodatočný materiál vo forme drôtu. Tento prídavný materiál pomáha vyplniť medzeru medzi materiálmi a vytvára pevný zvar. Príkladom môže byť kútový zvar hrubšieho materiálu z vnútornej strany. 

Zváranie laserom XTW 1500 MOST s využitím prídavného materiálu
Zváranie laserom XTW 1500 MOST s využitím prídavného materiálu

  • Zváranie bez prídavného materiálu: Pri zváraní bez prídavného materiálu sa materiály spojujú priamo bez použitia dodatočného materiálu. Tento proces je ideálny pre tenké materiály a umožňuje vytváranie presných a jemných zvarov. Príkladom môže byť zasa naopak vonkajší kútový zvar tenkých plechov. 

Bezpečnostné opatrenia pri laserovom zváraní 

Bezpečnosť pri laserovom zváraní je nevyhnutná! Pri práci s laserom, najmä s laserovými zváračkami, je dôležité dodržiavať ochranné opatrenia. Laserové zváračky patria do najvyššej triedy lasera, trieda 4, kde hrozí nevratné poškodenie sietnice v oku a popálenie kože.  

Na ochranu očí je preto potrebné používať špeciálne okuliare určené na prácu s laserom, ktoré filtrujú príslušné spektrum, prípadne zváračskú kuklu so zabudovaným filtrom.

Kukla MOST Pyxar s filtrom YAG na zváranie laserom
Kukla MOST Pyxar s filtrom YAG na zváranie laserom 

Ochranný pracovný odev je tiež dôležitý pre ochranu kože. Bezpečnosť je kľúčová, a preto sa zvára laserom na pracovisku, vďaka ktorému sú chránený ľudia a horľavé materiály pred odrazeným lúčom.

Typy laserových zváračiek podľa zdroja žiarenia 

Na základe zdroja laserového žiarenia rozlišujeme 3 typy laserov:  

  • plynové CO2 lasery 
  • pevnolátkové Nd: YAG lasery 
  • vláknové lasery 

Plynové lasery CO2 

Plynové lasery sú lasery, ktoré využívajú ako aktívnu látku na tvorenie laserového lúča plyny. CO2 lasery sú pravdepodobne najznámejšie plynové lasery a používajú sa najmä na laserové značenie, laserové rezanie a laserové zváranie. 

Pevnolátkové Nd: YAG laserové zváračky

Nd:YAG lasery používajú ako zdroj optického zosilnenia pevnú látku (kryštály alebo sklá) zmiešanú s prvkom vzácnej zeminy (neodým, chróm, erbium, túlium alebo ytterbium). Nd:YAG lasery vytvárajú lúč prestupom svetla cez monokryštály YAG (ytrium aluminium granát) aktivované iónmi neodýa (Nd). Laser Nd:YAG môže byť pulzný alebo pracovať kontinuálne. 

Najznámejším pevnolátkovým laserom je rubínový laser, ktorý pracuje so syntetickým rubínovým kryštálom - ide o prvý funkčný laser, ktorý bol kedy skonštruovaný. Nd:YAG laser sa bežne používa v aplikáciách na spracovanie materiálov - napr. gravírovanie, leptanie, značenie rôznych kovov a plastov alebo na procesy vylepšovania povrchu kovov, ako je laserové čistenie, rezanie, zváranie. 

Vláknové laserové zváračky

Vláknový laser je špeciálny typ pevnolátkového lasera, ktorý je samostatnou kategóriou. Vo vláknových laseroch je zosilňovacím médiom optické vlákno (kremenné sklo) zmiešané s prvkom vzácnych zemín. 

Tento typ lasera sa líši práve vlastnosťami optického vlákna viesť svetlo: laserový lúč je priamejší a menší ako pri iných typoch laserov, vďaka čomu je presnejší. Vláknové lasery sú tiež známe svojou malou plochou, dobrou elektrickou účinnosťou, nenáročnou údržbou a nízkymi prevádzkovými nákladmi. Používajú sa v mnohých aplikáciách vrátane spracovania materiálov (napr. laserové čistenie, textúrovanie, rezanie, zváranie, značenie), ale aj v medicíne a zbrojárskom priemysle. 

Typy laserových zváračiek podľa režimu činnosti 

Ak by sme sa pozreli na režim činnosti laserových zváračiek, všetky typy laserov môžu pracovať jedným z dvoch spôsobov - ich laserové lúče môžu byť buď impulzné, alebo kontinuálne.  

  • Pri kontinuálnych laseroch dochádza ku konštantnému toku energie, čo znamená, že laser nepretržite vysiela jeden neprerušovaný laserový lúč.   
  • Pri pulzných laseroch sa laserový lúč prerušuje v pravidelných intervaloch, aby sa energia nahromadila a dosiahla vyšší špičkový výkon ako pri kontinuálnych laseroch. Laserový lúč sa uvoľňuje vo forme impulzov, ktoré majú špecifické trvanie nazývané šírka pulzu. 

Ručná laserová zváračka Makita

Na mnohých internetových stránkach ste mohli natrafiť na až podozrivo výhodnú ponuku - viacúčelovú ručnú Makita laserovú zváračku (niekde uvádzanú aj ako laserovú pištoľ a stretli sme sa aj s použitím iných populárnych značiek). V prvom rade vás preto chceme upozorniť, že spoločnosť Makita takéto zariadenie nemá v ponuke. Cena takéhoto setu pohybuje v 10-tisícoch EUR. Zdrojom laserového žiarenia je zariadenie, z ktorého je lúč vedený optickým káblom do hlavice. V týchto ponukách vidíme iba túto hlavicu bez samotného zdroja. Jedná sa teda minimálne o zavádzajúcu ponuku.
 

laserova-zvaracka-makita-laserova-pistol-podvod
Multifunkčná laserová zváračka Makita - príklad ponuky uverejnený na stránke Pinterest

​Viacero našich zákazníkov sa nás už na tento produkt pýtalo s tým, že na internete našli omnoho nižšie ceny za laserovú pištoľ. Pre laserové zváranie však potrebujete kompletnú výbavu, tak ako spomíname aj vyššie - laserovú zváračku, pištoľ z ktorej vychádza lúč, kuklu so špeciálnym laserovým filtrom a zváracie pracovisko vybavené zástenami pre odraz laserového lúča. Bezpečnosť je pri laserovom zváraní najviac podstatná, pretože práve odrazený lúč môže napáchať závažné škody. 

Je laserová technológia budúcnosťou zvárania? 

Laserové zváranie je modernou a efektívnou metódou spojovania materiálov. V porovnaní s tradičnými metódami zvárania prináša výhody, ako je rýchlosť, pevnosť zvarov a menšie nároky na následné brúsenie. Aj keď má niektoré obmedzenia, laserové zváranie je neoceniteľným nástrojom v mnohých odvetviach priemyslu, kde sa vyžaduje spojovanie materiálov s vysokou presnosťou a kvalitou.

Andrej Procházka

Recenzia laserovej zváračky XTW 1500 MOST chladenej kvapalinou


Súvisiace produkty
na laserové zváranie
Zváracia kukla s laserovým ochranným filtrom YAG MOST PYXAR
720,00 s DPH 600,00 bez DPH
Do konca akcie ostáva
27dní:23hod:46min:42sec
Zvyčajne odosielame do 7 dní - na objednávku
Laserová zváračka XTW 1500 MOST
11 880,00 s DPH 9 900,00 bez DPH
Zvyčajne odosielame do 7 dní - na objednávku
Podložka pod pištoľ k laseru 30 x 30 cm WeldSafe HD čierna
72,00 s DPH 60,00 bez DPH
Na objednávku - ks
Okuliare pre prácu s laserom T5S3 MOST
78,14 s DPH 65,12 bez DPH
Na objednávku - ks
Laserová zváračka XTW 2000 MOST
15 720,00 s DPH 13 100,00 bez DPH
Zvyčajne odosielame do 7 dní - na objednávku