A lézeres hegesztés a jövő technológiája

Egyre több vállalkozás ismeri fel, hogy valamely módon csatlakoztatni tudja a lézeres hegesztést a gyártásához, aminek köszönhetően tetemes versenyelőnyhöz juthat. Különösképpen az autóipari szereplőkre, a beszállítói körre, valamint a bérmunkát végző, illetve elektronikai cégekre igaz ez az állítás, hiszen a technológiai elvárások folyamatosan növekednek, és nem ritka ma már, hogy a megrendelők elvárják a legjobb minőségű és legnagyobb szakítószilárdságú hegesztési varratokat, amelyeket kizárólag lézeres technológia használatával érhetünk el.

Mégis mindennapos, hogy MIG-MAG (fogyóelektródás védőgázas ívhegesztés) vagy AWI (argon védőgázas volfrámelektródás ívhegesztés) technológiákkal találkozunk elsősorban a fémlemez-megmunkálásoknál. Talán azért is, mert ezek olcsó technológiák, megbízhatónak mondhatók, azonban lassúak, a hegesztési varratok utómunkálatokat igényelnek és pontatlan az alkalmazásuk.

Miért előnyösebb a lézeres technológia?

Aki már találkozott a lézeres hegesztés nyújtotta előnyökkel, azok számára nem kétséges, hogy egy gyors, mikronpontosságú, rugalmas alkalmazásról beszélünk, illetve az anyagvetemedés igen csekély mértékű vagy egyáltalán nincs is, mivel a lézeres technológia révén koncentrált energiabevitelt tudunk elérni, így a megmunkálási pont hőhatászónája minimális. Természetesen a lézeres hegesztéshez is használunk különböző védőgázokat, ennek fajtája a megmunkálandó anyagtól függ, így zárvány, illetve egyéb hőelszíneződések keletkezése kizárt.

Lézeres technológiával fémanyagok széles palettája munkálható meg, többek között lágyacél, rozsdamentes acél, alumínium, alumíniumötvözetek, titán, titánötvözetek és mivel a hőhatászóna oly csekély, akár rezet is képesek vagyunk lézeres technológiával hegeszteni. A technológia széles kapukat és lehetőségeket nyit meg a felhasználók előtt, kezdve a finom mikroponthegesztésekkel egy halogénégőn, folytatva a hosszú, mély varratokkal autók karosszériaelemein, repülőgépeken vagy akár a hajógyártás kapcsán. A lézeres hegesztés általában automatizált, cellába integrálva, fix pozícióban, úgynevezett szkenneres hegesztést alkalmazva, esetleg robotos mozgatás segítségével.

Megoldások széles alkalmazási igényekre

A Trumpf különböző kész megoldásokat fejlesztett ki a felhasználók számára, amelyek nagyban lefedik az alkalmazási igényeket, sőt inkább azok előtt járnak. Ilyen berendezések például a TruLaser Cell 7000-es és 8000-es sorozatok tagjai, amelyeket kifejezetten 3D-s alkalmazásokra fejlesztették ki, elsősorban nagyobb alkatrészek vonalhegesztésére, de megemlíthetjük a TruLaser Station sorozat különböző elemeit is, amelyek kisebb szériák és alkatrészek hegesztéseire hivatottak. A Trumpf egyik legkiemelkedőbb berendezése a TruLaser Robot rendszer, amely egy hattengelyes robottal felszerelt komplex megmunkálóközpont, távoli vezérlést is engedélyezve.

A lézeres hegesztésnél egy fókuszált lézersugár szolgál energiaforrásként. Ezt a sugarat a lézerfejen keresztül koncentrálják fókuszálóoptika, tükrök segítségével. Mivel védőgáz burkolatot képezünk a lézeres hegesztés folyamán, kizárjuk a keletkezendő zárványokat, az esetleges repedéseket, illetve a fókuszálólencsénket is megvédjük a koszolódástól, portól, így elkerülhető a lencsebeégés. A fókuszált lézerfénnyel felforraljuk a megmunkálandó anyagot, megolvasztjuk, és létrejön a hegesztési varrat. A hegesztésipont-átmérő, a fókuszpozíció, a lézerteljesítmény és a hegesztés sebessége azok a paraméterek, amelyek meghatározzák a hegesztési varrat mélységét és szélességét.

Hegesztés közbeni inertgáz használatával megakadályozzuk, hogy a hegesztési varrat reakcióba lépjen a levegővel. Egyéb gázok optimalizálják és befolyásolják a hegesztést. A hegesztési alkalmazástól függően használható hozaganyag a hegesztéshez, az esetek többségében azonban anyagában tudjuk hegeszteni a különböző alkatrészeket, aminek természetesen vannak bizonyos feltételei.

A siker kulcsa

Nemcsak az anyagában hegesztést alkalmazva fontos feltétel az alkatrészek megfelelő pozicionálása. A fókuszált lézerfoltunk átmérője – a fókuszálólencse függvényében – néhány tizedmilliméter, így ügyelnünk kell arra, hogy az összehegesztendő anyagok közötti távolság minimális legyen, lehetőleg egytized milliméternél kisebb. Ez esetben tökéletes minőségű, mindennemű utómunkát nélkülözhető, rendkívül erős, nagy szakítószilárdságú hegesztési varratot kapunk.

Egy multinacionális iparvállalat vezetője szerint a siker kulcsát az biztosítja, hogy az alkatrészek dizájnja alkalmas legyen lézeres megmunkálásra. A lézeres hegesztésnek köszönhetően számos előnyhöz jut a vállalat, és a technológia bevezetésekor ugyan viszonylag nagyobb beruházást jelent, hosszú távon azonban sokkal gazdaságosabb más hegesztési technológiákkal szemben.