Як обрати лазерний зварювальний апарат для вашого виробництва?

Лазерний зварювальний апарат – це обладнання, яке зварює метал сфокусованим лазерним променем. На відміну від дугового зварювання, енергія зосереджена в дуже малій зоні, тому шов виходить вузьким, метал менше прогрівається, а деталі менше деформуються. Такі апарати використовують у виробництві металоконструкцій, корпусів обладнання, меблів і торгового обладнання з нержавійки, у ремонті оснащення, автомобільній та електронній галузях.

Апарати відрізняються потужністю, типом охолодження, набором функцій і ціною в кілька разів. Помилка у виборі коштує дорого: занадто слабкий апарат не проварить потрібну товщину, занадто потужний і важкий не підійде для роботи на об'єктах.

Як працює ручний лазерний зварювальний апарат

Апарат складається з волоконного лазерного джерела, оптичного кабелю, зварювального пістолета, системи охолодження, блоку керування і, в багатьох моделях, подавача дроту. Промінь від джерела по волокну потрапляє в пістолет і фокусується на металі. У більшості ручних апаратів пістолет має коливальну (wobble) оптику: дзеркало швидко коливає промінь, і він описує на металі невелику лінію чи коло. Це дає ширший шов і дозволяє зварювати з невеликими зазорами між деталями.

Зону зварювання захищають газом. Для нержавійки та більшості робіт використовують аргон, на вуглецевій сталі інколи застосовують азот. Довжина хвилі волоконних джерел становить близько 1070 нм, тому для роботи потрібні окуляри, розраховані саме на цю довжину хвилі.

Основні критерії вибору лазерного зварювального апарата

Перед тим як купити лазерний зварювальний апарат, варто відповісти на кілька питань: який метал і якої товщини ви зварюєте, де працюватиме апарат (у цеху чи на об'єктах), як довго триватимуть шви, чи потрібні додаткові функції очищення і різання. Від відповідей залежать потужність, тип охолодження і комплектація.

Критерій	Що визначає	Питання до себе
Потужність	Максимальна товщина і швидкість зварювання	Яку товщину і який метал я зварюю найчастіше?
Тип охолодження	Вага, мобільність, робота взимку, тривалість швів	Апарат стоїть у цеху чи їздить на об'єкти?
Функції 3 в 1	Чи замінить апарат обладнання для очищення і різання	Чи потрібно чистити шви від іржі та фарби?
Подавач дроту	Зварювання з присадкою, заповнення зазорів	Чи є в мене кутові шви і зазори?
Живлення	Вимоги до електромережі	Яка мережа є в цеху: 220 В чи 380 В?
Сервіс і запчастини	Простої при поломці	Хто і як швидко обслуговуватиме апарат?

1. Потужність лазера

Потужність лазерного апарата визначає його продуктивність і здатність зварювати матеріали різної товщини. Чим більша потужність, тим глибший провар і вища швидкість на тій самій товщині. Для алюмінію і міді, які добре відводять тепло і відбивають частину випромінювання, потрібна помітно більша потужність, ніж для сталі.

Орієнтовні значення наведено в таблиці. Це зведені дані виробників, а реальний результат залежить від типу з'єднання, підготовки кромок, газу і навичок зварника.

Потужність	Нержавійка, вуглецева сталь	Алюміній	Для яких задач
800 Вт	до 3 мм	до 2 мм	Тонкий лист, дрібні вироби, ремонтні роботи
1000-1200 Вт	до 3-5 мм	до 1-3,5 мм	Меблі і торгове обладнання з нержавійки, корпуси, монтаж
1500 Вт	до 4-5 мм	до 2-3 мм	Універсальний варіант для більшості цехів
1800-2000 Вт	до 4-7 мм	до 3-5,5 мм	Товщий метал, алюміній, вища швидкість
3000 Вт	до 6-8 мм	до 4-5 мм	Товстий метал, серійне виробництво

Значення для 800, 1200 і 1800 Вт взяті з характеристик апаратів Dynalasers серії AW у нашому каталозі, для 1500 і 2000 Вт з характеристик апаратів LWM, для 1000 і 3000 Вт з довідкових даних виробників ручних лазерних апаратів.

Практичне правило: обирайте потужність так, щоб ваша типова товщина була в середині можливостей апарата, а не на межі. Тоді вистачить запасу на швидкість і на складні шви. Якщо більшість робіт з нержавійкою 1-3 мм, вистачить 1000-1500 Вт. Якщо регулярно зустрічається метал 5-6 мм або алюміній, варто дивитися на 2000-3000 Вт.

2. Тип лазера

Сьогодні для ручного зварювання металу використовують переважно волоконні лазери. Вони мають високий ККД, не потребують юстування дзеркал, а промінь передається гнучким оптичним кабелем, що й дозволяє зробити ручний пістолет. Усі апарати в нашому каталозі зварювання волоконні, на джерелах MaxPhotonics, Raycus або власних джерелах виробника.

CO2-лазери в ручних зварювальних апаратах для металу практично не застосовуються: їх випромінювання не можна передати оптичним волокном, а метали відбивають його сильніше. CO2-обладнання використовують переважно для різання і гравіювання неметалів, таких як дерево, акрил, шкіра. Для таких задач у нас є окремий розділ лазерних CO2 верстатів.

Гібридні системи поєднують лазер з дуговим зварюванням. Їх використовують на великих автоматизованих лініях, де потрібен глибокий провар товстого металу. Для більшості цехів і майстерень достатньо звичайного ручного волоконного апарата.

3. Тип охолодження: повітряне чи водяне

Волоконне джерело перетворює на промінь лише частину електроенергії, решту треба відводити у вигляді тепла. Є два підходи.

Апарати з водяним охолодженням мають чиллер, який підтримує температуру рідини в контурі. Вони стабільно працюють годинами на довгих швах і дозволяють зробити потужність 2000-3000 Вт. Плата за це: вага і габарити, обслуговування рідинного контуру і захист від замерзання взимку. Наприклад, апарати LWM з водяним охолодженням у нашому каталозі важать 150-180 кг і розраховані на роботу при температурі від 5 до 40 °C.

Апарати з повітряним охолодженням не мають рідини і чиллера. Вони компактні: апарати серії Dynalasers AW важать менше 37 кг, пістолет менше 0,48 кг, а робочий діапазон температур заявлений від -15 до +40 °C. Їх зручно возити на об'єкти і використовувати в неопалюваних приміщеннях.

Параметр	Повітряне охолодження	Водяне охолодження
Типова потужність	800-1800 Вт	1500-3000 Вт
Вага апарата	Десятки кілограмів	150-180 кг
Робота взимку в неопалюваному приміщенні	Так, у межах паспортного діапазону	Потрібен антифриз або обігрів
Обслуговування	Чистка фільтрів і радіаторів	Заміна рідини, фільтри, контроль рівня
Довгі безперервні шви	Залежить від моделі і температури повітря	Стабільна робота
Ціна за ту саму потужність	Зазвичай вища	Зазвичай нижча

Для монтажних бригад і майстерень частіше підходять лазерні зварювальні апарати з повітряним охолодженням. Для стаціонарної роботи в цеху на товщому металі логічніше обрати лазерний зварювальний апарат з водяним охолодженням.

4. Автоматизація та зручність експлуатації

Сучасні лазерні зварювальні апарати можуть бути ручними або входити до складу автоматизованих систем з маніпулятором чи роботом. Вибір залежить від специфіки виробництва. Ручний апарат підходить, коли вироби різні, партії невеликі, а шви розташовані в різних місцях. Автоматизація має сенс на великих серіях однакових виробів, де робот повторює один і той самий шов тисячі разів.

Для ручних апаратів на зручність впливають вага пістолета, довжина і гнучкість кабелю, наявність збережених програм режимів на панелі керування, зрозумілий інтерфейс. Для зварника, який тримає пістолет усю зміну, різниця в кількасот грамів відчутна.

5. Функції 3 в 1: зварювання, очищення і різання

Більшість апаратів у нашому каталозі мають формат 3 в 1. Одне джерело працює в трьох режимах, а змінюється лише насадка чи голівка. Перед зварюванням тим самим апаратом можна зняти іржу, фарбу чи оксиди з кромок, після зварювання зачистити шов, а за потреби підрізати тонкий лист. Для майстерні це означає менше окремого обладнання.

Якщо очищення є основною задачею, а не допоміжною, варто подивитися окремий розділ лазерів для видалення іржі. Про економіку такої обробки ми писали в статті про вартість лазерної очистки металу за годину.

6. Подавач дроту і зварювальний пістолет

Подавач дроту потрібен для зварювання з присадкою: на кутових швах, при заповненні зазорів, при зварюванні товщого металу. В апаратах Dynalasers серії AW подавач вбудований у корпус, тому на об'єкт не треба везти окремий блок. В інших моделях подавач може йти окремо, це варто уточнювати в комплектації.

Пістолет з часом потребує заміни сопел, захисного скла і інколи самої голівки. Тому при виборі апарата варто переконатися, що витратні матеріали доступні. У нашому каталозі є окремі розділи лазерних пістолетів і пальників для зварювання та сопел для лазерного зварювання.

7. Живлення і умови в цеху

Апарати близько 1000-2000 Вт зазвичай працюють від однофазної мережі, потужніші часто потребують трифазного живлення. Для серії AW виробник указує живлення 180-264 В змінного струму, для апаратів LWM 1500 і 2000 Вт указана споживана потужність 4000 Вт. Апарат підключають до окремої лінії з правильним заземленням і автоматом під його струм.

Апарату з повітряним охолодженням потрібен вільний доступ повітря до решіток і відсутність абразивного пилу поруч. Апарату з чиллером потрібне місце і вентиляція, бо чиллер віддає тепло в приміщення.

Порівняння моделей у каталозі LaserSvit

Модель	Потужність	Охолодження	Провар нержавійки*	Вага
Dynalasers AW 800	800 Вт	Повітряне	до 3 мм	до 37 кг
Dynalasers AW 1200	1200 Вт	Повітряне	до 5 мм	до 37 кг
Dynalasers AW 1800	1800 Вт	Повітряне	до 7 мм	до 37 кг
LWM1500	1500 Вт	Водяне	5 мм	150-180 кг
LWM2000	2000 Вт	Водяне	5 мм	150-180 кг
LWM3000	3000 Вт	Водяне	уточнюйте	уточнюйте

* За даними з карток товарів, з одного боку. Для серії AW вага вказана за загальною таблицею серії. Актуальну ціну і наявність дивіться на сторінці товару або уточнюйте в менеджера.

Лазерне чи аргонодугове зварювання

Найчастіше лазерний апарат купують на заміну або на доповнення до аргонодугового (TIG). Лазер дає вужчий шов, менший нагрів і менше короблення тонкого металу, а на тонкій нержавійці часто дозволяє обійтися без шліфування шва. Аргон залишається доречним там, де потрібні товсті багатопрохідні шви або ремонт деталей зі складним доступом. Детальне порівняння ми розібрали в статті Лазерне зварювання чи аргонодугове: порівняння технологій, а про контроль нагріву в окремому матеріалі про теплову зону при лазерному зварюванні.

Для яких задач підходить лазерне зварювання

Задача	Що важливо	Що зазвичай обирають
Меблі, торгове і харчове обладнання з нержавійки	Акуратний шов без шліфування, тонкий метал	1000-1500 Вт, повітряне або водяне охолодження
Монтаж перил, огорож, металоконструкцій на об'єктах	Мобільність, робота взимку	Повітряне охолодження, 1200-1800 Вт, вбудований подавач
Корпуси, шафи, вентиляція	Швидкість на тонкому листі, серійність	1500-2000 Вт
Алюмінієві вироби	Запас потужності	2000-3000 Вт
Ремонт і відновлення деталей	Точний локальний шов, малий нагрів	800-1500 Вт, подавач дроту

Про застосування в ремонті ми писали окремо: лазерне зварювання в ремонтних роботах і відновленні деталей, а також розібрали лазерне зварювання як альтернативу пайці.

Витратні матеріали та обслуговування

Лазерний зварювальний апарат не потребує електродів, але має свої витратні частини: сопла, захисне скло в пістолеті, захисний газ і дріт для присадки. Захисне скло оглядають щозміни, бо забруднене скло поглинає частину енергії і погіршує шов. Для апаратів з водяним охолодженням додається обслуговування чиллера: заміна дистильованої або деіонізованої води, чистка фільтрів, антифриз на зиму в неопалюваних приміщеннях.

Що обслуговувати	Як часто
Захисне скло пістолета	Огляд кожну зміну, заміна за станом
Сопла	Заміна при зносі або пошкодженні
Повітряні фільтри (повітряне охолодження)	Регулярно, частіше в запиленому цеху
Рідина і фільтр чиллера (водяне охолодження)	За регламентом виробника

Безпека при роботі з лазерним зварюванням

Ручні лазерні зварювальні апарати мають небезпеку лазера класу 4. Випромінювання небезпечне для очей навіть у відбитому вигляді, тому зварник і всі, хто поруч, працюють в окулярах, розрахованих на довжину хвилі близько 1070 нм. Звичайна зварювальна маска-хамелеон від лазерного випромінювання не захищає. Зону зварювання огороджують ширмами, а для диму і аерозолів металу, особливо на оцинкованій сталі, потрібна витяжка або вентиляція.

Чек-лист перед покупкою

• Який метал і яка товщина становлять більшість ваших робіт.
• Чи будете зварювати алюміній або мідь.
• Де працюватиме апарат: у цеху чи на об'єктах, чи є опалення взимку.
• Наскільки довгі шви і скільки змін працює апарат.
• Чи потрібні функції очищення і різання.
• Чи потрібен подавач дроту і чи вбудований він.
• Яка мережа є в цеху і яку потужність вона витримає.
• Які умови гарантії, хто виконує сервіс і чи є в наявності витратні матеріали.

Поширені запитання

Яку потужність обрати для зварювання нержавійки 1-3 мм?

Для такої товщини зазвичай достатньо 1000-1500 Вт. Апарат на 800 Вт впорається з тонким металом, але матиме менший запас швидкості.

Чи можна зварювати алюміній ручним лазерним апаратом?

Так, але для алюмінію потрібно більше потужності, ніж для сталі тієї ж товщини. Наприклад, для серії AW виробник указує до 2 мм алюмінію для 800 Вт і до 5,5 мм для 1800 Вт.

Що краще для роботи на об'єктах?

Апарат з повітряним охолодженням: він важить у кілька разів менше апарата з чиллером, не боїться замерзання рідини і не потребує обслуговування рідинного контуру.

Чи потрібне навчання для роботи з апаратом?

Базові навички ручного лазерного зварювання освоюють швидше, ніж аргонодугове зварювання, але налаштування режимів, підготовка кромок і правила безпеки вимагають навчання. Ми проводимо його під час запуску обладнання.

Переваги компанії LaserSvit

• Широкий вибір лазерного обладнання: апарати з повітряним і водяним охолодженням потужністю від 800 до 3000 Вт.
• Гарантія якості та сервісне обслуговування.
• Консультації та навчання персоналу.
• Доставка та монтаж обладнання.
• Комплектуючі та витратні матеріали: пістолети, сопла, захисне скло.

Замовляйте лазерний зварювальний апарат вже зараз!

Компанія LaserSvit пропонує широкий вибір обладнання для лазерного зварювання. Перегляньте всі моделі в розділі лазерні зварювальні апарати та апарати лазерної очистки, залиште замовлення на сайті або зателефонуйте нам для отримання консультації. Допоможемо підібрати потужність і тип охолодження під ваш метал і умови роботи.