Výhody laserového zvárania v klenotníckom priemysle

Výhody laserového zvárania v klenotníckom priemysle

Laserové zváranieponúka vysokú pevnosť a rýchlosť zvárania, ako aj nízku mieru odmietnutia, vďaka čomu sa široko používa v modernej výrobe. V klenotníckom priemysle má laserové zváranie v porovnaní s tradičnými zváracími technikami značné výhody.

1. Vysoká rýchlosť, vysoká pevnosť, nízka deformácia – nie je potrebné žiadne narovnávanie ani čistenie po zváraní
Hlavný dôvodvýrobcovia šperkovHlavnou výhodou laserového zvárania je jeho vysoká rýchlosť zvárania a minimálne skreslenie, čo eliminuje potrebu narovnávania a čistenia po zváraní. Hoci je laserové zváranie rýchlejšie ako tradičné zváranie plameňom, obsluha zvyčajne drží obrobok rukami alebo prípravkami a zvára jeden kus po druhom. Keďže väčšina laserových zváracích pracovísk na šperky je malých a nedokáže spracovať veľké dávky naraz, čas zvárania sa môže mierne predĺžiť. Zníženie čistiacich prác po zváraní však kompenzuje čas zvárania. Laserové zváranie sa môže vykonávať v atmosfére inertného plynu, pričom na výrobku nezanecháva žiadne škvrny od ohňa. Preto nie je potrebné žiadne tavidlo a po zváraní nie je potrebné morenie kyselinou. Celkovo laserové zváranie vedie k vyššej efektivite výroby.

2. Vhodné na zváranie presných dielov, zabezpečujúce kvalitu obrobku.
Pretože laserový lúč je možné zaostriť na veľmi malý bod a presne umiestniť, je ideálny pre automatizovanú výrobu vo veľkých objemoch. To výrazne zlepšuje efektivitu výroby, minimalizuje zónu ovplyvnenú teplom a udržiava zvar bez kontaminantov, čím sa výrazne zlepšuje kvalita zvaru a znižuje sa miera chybovosti. Napríklad pri plameňovom zváraní šperkov zo zliatiny 14K s 58 % hmotnostnými Au a 2 % Ag sa striebro žíha, čím sa celková tvrdosť kusu znižuje z približne HV 145 na takmer polovicu. Ak sa kus spustí z výšky pása na podlahu, môže sa preliačiť. Pri nízkopríkonovom a vysokorýchlostnom laserovom zváraní sa teplo koncentruje, takže obrobok sa nežíha, čím sa zachováva jeho pevnosť.

3. Vysoká presnosť montáže, ktorá pomáha vyvíjať nové procesy výroby šperkov.
Zavedenielaserové zváraniedo klenotníckeho priemyslu zmenil tradičné myslenie v oblasti dizajnu šperkov. Pomocou laserového zvárania je možné vytvárať špeciálne štrukturálne štýly. V minulosti bolo ťažké alebo nemožné dosiahnuť tieto špeciálne štruktúry tradičným zváraním. Laserové zváranie je možné vykonávať vo veľmi úzkych oblastiach, čo uľahčuje zváranie rôznych typov zliatinových materiálov. Farba alebo štruktúra medzi dvoma zložkami sa tak môže náhle zmeniť bez zmiešania. Úzka pracovná oblasť laserového zvárania má za následok rozdiely v zmáčateľnosti, integrite spoja a veľkosti zŕn v tepelne ovplyvnenej zóne v porovnaní s tradičným zváraním.

4. Dobrá konzistencia a stabilita.
Zvyčajne nie je potrebný žiadny prídavný materiál ani tavidlo – obrobok sa môže lokálne roztaviť a priamo zvárať.

5. Zjednodušuje opravy komponentov.
Napríklad oprava kovu v blízkosti drahokamov, odstraňovanie otvorov po odlievaní a zváranie v oblastiach s hrúbkou už od 0,2 mm k zložitým, teplocitlivým častiam, ako sú pánty, háky, spony a osadenia.

6. Žiadne znečistenie životného prostredia.
Počas laserového zvárania sa nepoužíva žiadna spájka ani rozpúšťadlo, ani nie sú potrebné chemické čistiace prostriedky, takže nevzniká problém s likvidáciou odpadu.

7. Šetrí materiál z drahých kovov.
Tradičné zváranie zvyčajne vyžaduje hrúbku kovu približne 0,2 mm, zatiaľ čo laserové zváranie ju dokáže znížiť na 0,1 mm. To znižuje hmotnosť šperku približne o 35 – 40 %, čo je obzvlášť dôležité pre galvanicky tvarované výrobky. Laserové zváranie nielen šetrí materiál z drahých kovov, ale aj spájku a pri viacerých zvaroch nie sú potrebné rôzne druhy spájky.

8. Charakteristiky
Laserové zváracie stroje bežne používané pri výrobe šperkov sú nízkopríkonové, vyznačujú sa vysokou bezpečnosťou, kompaktnosťou a ľahkou mobilitou, čo umožňuje obsluhe pohodlne pracovať v sede.
Typický laserový zvárací stroj na šperky dokáže rýchlo, spoľahlivo a presne zvárať väčšinu kovov a zliatin, hoci účinnosť závisí vo veľkej miere od vlastností cieľového materiálu. Kontinuálnu montáž alebo opravu odliatkov je možné vykonávať pod vizuálnou kontrolou pomocou jedného alebo viacerých laserových impulzov, pričom každý impulz zvyčajne trvá 1 – 20 ms. Pomocou stereomikroskopu s zameriavacím krížom je možné presne umiestniť zvárací bod a jemne nastaviť obrobok v zornom poli. Pracovné prostredie je zvyčajne atmosférické; zavedenie vzduchu alebo inertného plynu do pracovného priestoru zabezpečuje chladenie a inertný plyn tiež zlepšuje kvalitu zvaru zliatin.

9. Vplyv legovaných materiálov na efekt laserového zvárania
Rôzne zliatinové materiály majú rôzne účinky laserového zvárania. Pri rovnakých kontrolných parametroch laserového zváracieho stroja a pri rovnakom teple prenášanom na zvárací impulz sa účinok tavenia na impulz líši v dôsledku rozdielov v podiele tepla absorbovaného (skôr než odrazeného) povrchom zliatinového materiálu. Medzi špecifické ovplyvňujúce faktory patrí tepelná kapacita od izbovej teploty do bodu topenia, bod topenia, latentné teplo topenia a tepelná vodivosť. Rôzne materiály majú rôznu tepelnú vodivosť, teploty topenia a latentné teplo kryštalizácie. Tieto faktory spoločne významne ovplyvňujú energiu potrebnú na efektívne zváranie. Pre úspešné zváranie je nevyhnutná dostatočná povrchová absorpcia tepla.