Odborně-vzdělávací a zpravodajský portál z oblasti strojírenství a navazujících oborů
Články >> Laserové navařování
Chcete dostávat MM Průmyslové spektrum ZDARMA až do Vaší schránky? Více informací zde.

Laserové navařování

Dosud známé a běžně používané metody opravování forem a nástrojů navařováním, jako je navařování plazmou, WIG - navařování wolframovou elektrodou v ochranné atmosféře argonu, MIG/MAG, impulzní mikronavařování (plátkování), jsou sice velkým přínosem při opravách, přesto se u nich potýkáme s určitými nedostatky.

Energie přiváděná při některých metodách na obrobek bývá často pro jemné a precizní opravy příliš vysoká, dochází ke značnému zahřívání návaru a jeho okolí, což se následně projevuje zápaly, změnou struktury a metalurgických vlastností původního materiálu v oblasti návaru a tím i křehkostí a změnou tvaru postiženého místa. Problém často bývá i v možnosti nanesení omezeného počtu navařovaných vrstev, v přístupnosti opravovaného místa a také v kvalitním provaření a spojení navařovacího a základního materiálu.

Laserová technologie

Nyní se do oblasti výroby forem a nástrojů stále více dostává lehce a především bezpečně použitelná laserová technologie. Již delší dobu je známé navařování neželezných kovů laserem ve šperkařství, optice nebo v dentálních laboratořích. Aplikaci této technologie nebylo možné přenést na navařování nástrojových ocelí v její čisté podobě, protože legované oceli používané při výrobě forem a nástrojů mají značný podíl uhlíku, feritu, chromu a dalších prvků, které v extrémně krátkém čase (měřeném v milisekundách) roztavení a tuhnutí reagují vytvářením rozdílné struktury. Vysoce koncentrovaný jemný laserový paprsek přivádí potřebnou energii přímo na určené místo, bez většího tepelného vlivu na okolí návaru.
Při navařování elektrickým obloukem dosahuje teplota v místě navařování až 500 °C, a i když se od bodu návaru do okolí citelně snižuje, tepelné vlivy se projevují až 15 mm od tohoto bodu. U laserového navařování je teplota v bodě návaru cca 36 °C a nezasahuje dále než 1,5 mm od návaru. To je podstatná výhoda oproti ostatním používaným metodám, neboť umožňuje navařování vnitřních hran na těžko přístupných a hluboko ležících místech. Návary jsou tak vysoce precizní, vytvářené až na desetiny milimetru, a tím se minimalizuje také jejich začišťování a další opracování obrobku. Laserové navařování umožňuje velmi rychlé opravy forem a nástrojů při opotřebení způsobeném vysokým tlakem, teplotou, mechanickým zatěžováním, opravy zlomených nástrojů, modifikaci nástrojů např. při změně požadavků na vzhled nebo i na funkčnost nástroje. Tímto oborem se u nás zabývá např. společnost Polytechnika.

Možnosti laserového navařování

Princip navařování pomocí laserových přístrojů spočívá ve vybuzení laserového paprsku přes zábleskovou výbojku pomocí krystalu Nd:YAG. Pulzní laser má délku vlny 1064 nm. Dráha laserového paprsku probíhá přes soustavu zrcátek a optických čoček až k obrobku. Tento systém se nachází v uzavřeném robustním krytu a je tak netečný vůči tepelným výkyvům a mechanickým vlivům. Laserová technologie otevřela novou cestu precizního navařování, při jehož vývoji byla bezpečnost obsluhy a ostatních osob prioritní záležitostí, což se odráží především ve vývoji uzavřených laserů Cronitex, které nemají žádné zvýšené nároky na ochranné osobní pomůcky (především očí). V uzavřených laserech lze navařovat obrobky až 350 kg těžké a u strojů s otevřenou pracovní kabinou i obrobky podstatně těžší. Ochranný plyn přiváděný do místa navařování zaručuje vytvoření hladkého návaru bez pórů. Nastavitelná optika pro tvorbu laserového paprsku umožňuje vytvořit bezvrubý (plynulý) návar na hranách, strmých plochách, v koutech a na hlubokých tvarech bez nahřátí a následné deformace obrobku a také bez nutnosti měnit během práce polohu navařovaného obrobku. Integrované chlazení laserového paprsku garantuje stabilní výkon takovýchto přístrojů. Kvalitu návaru ovlivňuje i možnost obsluhy sledovat celý proces navařování pomocí mikroskopu nebo na obrazovce.

Další články

Technologie tváření, slévárenství
Nekonvenční technologie
Technologie spojování/ dělení materiálů
Renovace a údržba

Komentáře

Nebyly nalezeny žádné příspěvky

Sledujte nás na sociálních sítích: