Modern technológia a fémmegmunkálásban

A lézerhegesztés egy korszerű, nagy precizitású hegesztési eljárás, amely a lézergyártás gyors fejlődése révén vált elterjedtté az ipari felhasználásban. Ez a technológia kiválóan alkalmas különböző fémek, ötvözetek, sőt akár bizonyos műanyagok nagy pontosságú és minőségű összekapcsolására is.

A lézerhegesztés alapjai

A lézerhegesztés során egy nagy energiájú lézersugár fókuszált fényét használják arra, hogy az anyag felületét vagy a két összekapcsolandó anyagot gyorsan felmelegítsék, majd megolvasztják és összeolvasztják azokat. A lézersugár rendkívüli pontossága miatt nagyon vékony varratok, minimális hőbevitel és kis deformáció érhető el, ami a precíziós iparágakban, például az autóiparban, az elektronikában vagy az orvosi eszközök gyártásában rendkívül előnyös.

A lézerhegesztés folyamata

A lézerhegesztést általában zárt vagy irányított környezetben végzik, hogy elkerüljék az oxidációt és más külső tényezők negatív hatásait. Az eljárás főbb lépései a következők: 

• Az anyagok megfelelő előkészítése (tisztítás, pozícionálás)
• A lézersugár megfelelő fókuszálása a hegesztési felületre
• A hegesztés paramétereinek (teljesítmény, sebesség, fókusztávolság stb.) beállítása
• A hegesztési folyamat elindítása, gyakran automatizált rendszer vagy robot segítségével
• A varrat hűtése és ellenőrzése (vizuális, roncsolásmentes vizsgálat)
  

  Lézertípusok a hegesztésben

A lézerhegesztésben többféle lézert használnak, a leggyakoribbak: 

• CO2-lézer: főként nemfémes anyagokhoz és vastagabb lemezekhez
• Nd:YAG-lézer: szelektív fémekhez, ponthegesztéshez, akár optikai szálon keresztül is alkalmazható
• Fiberlézer: magas teljesítmény, kitűnő fókuszálhatóság, gyors hegesztés
• Disklézer: nagy hatékonyság, jó sugárminőség, ipari robotokkal is használható
• Speciális lézerek, mint „zöld” lézer. Ezzel egy külön cikkben is foglalkozunk. Személyes érintettségem a technológiával eléggé erős, hisz az első Közép Európai zöld lézer üzembe állítása, és gyártási technológiájának kidolgozása az én feladatom volt még 2018-ban Egy neves Szlovén vállalatnál.

Előnyök, hátrányok

Előnyök: 

• Kiváló pontosság és tiszta varrat
• Gyors, nagy sebességű hegesztési folyamat
• Kis hőbevitel, minimális alakváltozás
• Különféle anyagok (akár eltérőek is) összekapcsolása
• Automatizálható, integrálható robotizált gyártósorokba

Hátrányok: 

• Magas beruházási költség
• Speciális védőfelszerelést igényel (lézervédő szemüveg, zárt kabin)
• Magas szaktudás és pontos beállítás szükséges
• Bizonyos anyagoknál repedés vagy anyaghiba léphet fel

Felhasználási területek

A lézerhegesztést számos iparágban alkalmazzák, többek között: 

• Autóipar – karosszériák, hajtóművek, akkumulátorok hegesztése
• Elektronika – mikroszerkezetek, szenzorok, csatlakozók összekötése
• Orvosi eszközök – sebészeti műszerek, implantátumok precíz gyártása
• Lég- és űripar – könnyűszerkezetes, nagy szilárdságú anyagok csatlakoztatása
• Ékszerkészítés – finom, dekoratív forrasztási műveletek

Lézerhegesztés fejlődése és jövője

Az elmúlt évtizedekben a lézertechnológia gyors fejlődésen ment keresztül, ennek köszönhetően a lézerhegesztés egyre gyorsabb, pontosabb és energiagazdaságosabb lett. Az ipar 4.0 koncepcióval párhuzamosan a digitalizáció és a robotizáció is egyre inkább teret nyer, így a jövőben várhatóan még szélesebb körben, még hatékonyabban fogják használni a lézerhegesztést. A modern érzékelők, valós idejű adatgyűjtés és az automatizált minőség-ellenőrzés lehetővé teszik a hibamentes gyártást és a folyamatos fejlesztést.

Összefoglalás

A lézerhegesztés tehát egy rendkívül korszerű, rugalmas és pontos hegesztési eljárás, amely számos iparágban ad lehetőséget új, hatékony gyártási technológiák alkalmazására. Bár beruházási költsége magasabb, mint a hagyományos eljárásoké, a termelékenység, minőség és automatizálhatóság bőven kompenzálja ezt. Ahogy a technológia tovább fejlődik, a lézerhegesztés minden bizonnyal évről évre meghatározóbb szerepet fog betölteni a modern iparban és a jövő gyártástechnológiáiban.