Sudare cu laser
Precizie cu lumină concentrată — cusături înguste, căldură minimă, viteză maximă
AI generated La cu laser, un fascicul laser își concentrează energia pe un punct minuscul și topește materialul fără contact. Rezultatul sunt cusături extrem de înguste și adânci, cu o minimă și deformare redusă — etalonul pentru precizie și viteză în producția de serie.
Sudarea cu laser [[glossary:laserstrahlschweissen|]] funcționează complet diferit față de toate procedeele cu arc electric: aici nu topește un , ci un fascicul laser concentrat. Fasciculul își concentrează energia pe un punct de fracțiuni de milimetru — densitatea de energie este atât de mare încât metalul se vaporizează instantaneu și apare un „canal de vapori” (keyhole). Laserul „înțeapă” materialul, iar în spatele focarului topitura se închide din nou formând cordonul.
Rezultatul este exact opusul sudării cu electrod învelit:
• Cordoane extrem de înguste și adânci: Raportul adâncime/lățime poate fi 10:1 și mai mult.
• Zonă afectată termic [[glossary:waermeeinflusszone|]] minimă: Căldura se concentrează pe punct, restul piesei rămâne rece — deformații minime, modificări structurale minime.
• Viteză maximă: Tablele subțiri se sudează în fracțiuni de secundă.
În plus: Fără contact. Laserul nu are nevoie de electrod, de contact cu sârmă, de pistolet pe piesă. Asta permite sudarea [[glossary:schweissen|]] în locuri greu accesibile și automatizarea perfectă cu roboți.
Ce tipuri de laser există?
Se deosebesc după mediul care generează lumina:
• Laser CO₂ (10,6 µm): Clasicul pentru table groase de oțel. A fost mult timp standardul, astăzi în tehnica sudării este în mare parte înlocuit.
• Laser cu fibră (cca. 1,06 µm): Standardul modern. Compact, eficiență maximă, lumina poate fi ghidată prin fibră optică. Ideal pentru roboți și cordoane fine.
• Laser cu disc (cca. 1,03 µm): Putere foarte mare cu calitate excelentă a fasciculului — pentru table groase și viteze mari.
• Laser cu diode: Direct din semiconductori, fascicul mai moale — mai degrabă pentru brazare tare și încărcare prin sudare.
În trecut exista și laserul solid Nd:YAG (1,06 µm) ca soluție de tranziție; astăzi domină laserele cu fibră și cu disc.
De ce wați și nu amperi?
Pentru că sunt două mărimi fizice diferite. La , puterea este curent ori tensiune — și pentru că tensiunea arcului este aproximativ constantă (20–40 V), curentul în amperi controlează direct căldura. La laser, fasciculul livrează lumină (fotoni), nu curent electric — mărimea relevantă, direct măsurabilă, este puterea optică = energie pe secundă = wați. Pur și simplu nu există „curent” în fascicul. Instalația consumă energie electrică din rețea (tot în wați), dar o transformă în lumină laser cu un randament de 30–50 %. De aceea laserele se clasifică după puterea optică de ieșire în wați — tipic 0,5–20 kW, în funcție de grosimea tablei.
Ce gaz se folosește?
Gazul de proces/protecție [[glossary:schutzgas|]] are la laser două roluri: protejează baia de oxidare și controlează norul de plasmă deasupra cordonului, care atenuează fasciculul:
• Heliu: Suprimă cel mai bine plasma — pentru suduri adânci, mai ales la lasere CO₂.
• Argon: Standard pentru lasere cu fibră și cu disc pe oțel și oțel inoxidabil.
• Azot: Pentru oțel inoxidabil (stabilizează structura), dar cu risc de pori.
• Table zincate: Amestecuri speciale de gaze, pentru că zincul care se evaporă poate fisura cordonul.
Cele două procedee de bază:
• Sudarea prin conducție termică: La putere mică, fasciculul topește doar suprafața — cordoane late, plate, netede, asemănător brazării.
• Sudarea în adâncime (keyhole): La putere mare, fasciculul străpunge materialul — cordoane adânci și înguste pentru îmbinări structurale.
Aplicațiile sunt domeniul preciziei și al seriei: industria auto (piese de caroserie, cutii de viteze), celule de baterii, carcase electronice, piese medicale și tot ce ar fi problematic din cauza deformațiilor.
Prețul: instalațiile sunt scumpe, pregătirea cordonului trebuie să fie exactă (rost aproape zero), iar securitatea cere clasa laser 4 cu cabine închise. Pentru producția individuală în atelier, laserul rareori este prima alegere — acolo domnește sudarea MAG sau TIG [[glossary:schweissen|]].