Aplikace laserových svařovacích strojů ve špercích a doplňcích

Aplikace laserových svařovacích strojů ve špercích a doplňcích

Existují dva běžné typy svařovacích strojů na šperky:laserové svařovací stroje na šperkya svařovací stroje pro svařování šperků plamenem. Svařování plamenem je lokální proces ohřevu, který může způsobit pnutí nebo deformaci v základním kovu, což jej činí méně vhodným pro svařování šperků.
Svářečka šperků je specializovaný typ laserového svařovacího stroje určeného speciálně pro šperky a podobné výrobky.

Princip fungování laserových svařovacích strojů na šperky

Když je kov vystaven laserovému záření, jeho povrch prochází řadou změn: povrch je laserem zahříván a rychle vede teplo dovnitř. Při určité hustotě výkonu laseru se povrch roztaví a při vysokých hustotách výkonu se jeho část okamžitě odpaří, čímž se na povrchu obrobku vytvoří roztavená lázeň. Během svařování, jak se obrobek pohybuje vzhledem k laseru, roztavený kov zrychluje pod určitým úhlem. Teplota tekutého kovu v důsledku přenosu tepla prudce klesá a tekutý kov tuhne a vytváří svarový šev.
Klíčové parametry laserových svařovacích strojů pro šperky – energie pulzu a šířka pulzu – jsou nastavitelné: energie pulzu ovlivňuje množství tavení, zatímco šířka pulzu ovlivňuje hloubku svařování. Velikost svařovacího bodu lze navíc upravit úpravou zaostřeného světelného bodu pomocí externího expandéru paprsku s nastavitelnou optickou dráhou. Ve srovnání s jinými svařovacími procesy nabízí laserové svařování vynikající výkon při svařování různých materiálů, vyznačuje se minimální tepelnou deformací svařovaných součástí a vysokou kvalitou spoje.

Vlastnosti vybavení

Laserové svařovací stroje na kovové šperky, které jsme vyvinuli a vyrobili, používají keramické zaostřovací dutiny, které jsou odolné vůči korozi, vysokým teplotám a nabízejí vysokou účinnost fotoelektrické konverze. Zaostřovací dutina a xenonová lampa mají životnost přes 8 milionů cyklů. Výstup ochranného plynu zajišťuje esteticky příjemné svary bez oxidace nebo změny barvy. Stroj je schopen nepřetržitého provozu 24 hodin denně, 7 dní v týdnu se stabilním celkovým výkonem.
Výhoda laserového svařování v podobě lokalizovaného ohřevu na malé ploše ho činí široce použitelným v průmyslových odvětvích, jako jsou šperky, baterie a součástky mobilních telefonů.

VýhodyLaserové svařování v klenotnictví

Laserové svařování se vyznačuje vysokou svařovací pevností, vysokou rychlostí a nízkou mírou zmetkovitosti, díky čemuž je široce používáno v moderní výrobě. Ve výrobě šperků nabízí oproti tradičním svařovacím technologiím zřetelné výhody:
1. Vysoká rychlost, vysoká pevnost, minimální deformace, žádné rovnání nebo čištění po svařování Hlavním důvodem, proč výrobci šperků používají laserové svařování, je jeho vysoká rychlost a minimální deformace, což eliminuje potřebu rovnání a čištění po svařování. I když je laserové svařování rychlejší než tradiční svařování plamenem, obsluha obvykle drží obrobky ručně nebo používá přípravky a svařuje jeden kus po druhém. Většina pracovních prostor pro laserové svařování šperků je kompaktní, což omezuje kapacitu dávkového zpracování a mírně prodlužuje dobu svařování. Čas ušetřený při čištění však tento nedostatek plně kompenzuje. Laserové svařování lze provádět pod ochranou inertního plynu, takže na výrobcích nezůstávají žádné skvrny od ohně – což eliminuje potřebu tavidla během svařování a následného moření kyselinou. Celkově vzato laserové svařování přináší vyšší efektivitu výroby.

2. Vhodné pro přesné obrobky, zajištění konzistentní kvality

Laserový paprsek lze zaostřit do malého bodu pro přesné polohování, což je ideální pro hromadnou automatizovanou výrobu. Nejenže to výrazně zvyšuje efektivitu, ale také minimalizuje tepelně ovlivněnou zónu a zajišťuje svary bez kontaminace, což výrazně zlepšuje kvalitu svařování a snižuje míru zmetkovitosti. Například šperky ze slitiny 14K (58 % Au, 2 % Ag) svařované plamenem mohou podléhat žíhání s obsahem Ag, což snižuje celkovou tvrdost z Hv=145 přibližně o polovinu – což má za následek promáčkliny při pádu z výšky pasu. Naproti tomu nízkovýkonové vysokorychlostní laserové svařování koncentruje teplo, čímž zabraňuje žíhání obrobku a zachovává strukturální pevnost.

3. Vysoká přesnost montáže, umožňující inovativní procesy výroby šperků Zavedení laserového svařování v klenotnickém průmyslu změnilo tradiční designové myšlení. Umožňuje vytvářet speciálně strukturované styly šperků, kterých bylo dříve obtížné dosáhnout nebo které nesplňovaly požadavky na kvalitu při tradičním svařování. Laserové svařování pracuje v úzké oblasti, což usnadňuje svařování různých slitinových materiálů bez jejich vzájemného promíchávání – umožňuje náhlé barevné nebo strukturální přechody mezi komponenty. Jeho úzká pracovní zóna ho odlišuje od tradičního svařování smáčivostí, celistvostí spoje a velikostí zrna v tepelně ovlivněné zóně.

4. Vynikající konzistence a stabilita

Laserové svařování obvykle dosahuje přímého svařování lokálním tavením obrobků bez nutnosti použití přídavných kovů nebo tavidla.

5. Zjednodušuje opravu obrobků

Dokáže opravovat kovy v blízkosti drahokamů, odstraňovat díry v odlitcích a svařovat oblasti o tloušťce až 0,2 mm u složitých, teplocitlivých součástí (např. pantů, háčků, přezek a osazení).

6. Šetrné k životnímu prostředí

Během laserového svařování není potřeba žádná pájka, tavidlo ani chemické čisticí prostředky, což eliminuje problémy s likvidací odpadu.

7. Šetří kovové materiály

Tradiční svařování vyžaduje minimální tloušťku kovu 0,2 mm, zatímco laserové svařování ji snižuje na 0,1 mm – čímž se snižuje hmotnost šperků o 35 % až 40 %, což je obzvláště důležité pro galvanicky tvarované výrobky. Laserové svařování šetří drahé kovy a pájku a eliminuje potřebu různých typů pájky při více svařovacích vrstvách.

8. Klíčové vlastnosti stroje

Laserové svařovací stroje na šperky běžně používané v průmyslu mají nízký výkon, což zaručuje vysokou bezpečnost. Vyznačují se kompaktní a přenosnou konstrukcí, která umožňuje obsluze pohodlně pracovat vsedě.
Typické laserové svařovací stroje na šperkyDokáže svařovat většinu kovů a slitin rychle, spolehlivě a přesně, ačkoli účinnost do značné míry závisí na vlastnostech cílového materiálu. Kontinuální montáž nebo opravu odlitků lze provést jedním nebo více laserovými pulzy pod vizuální kontrolou, přičemž každý pulz trvá 1~20 ms. Stereomikroskopy a zaměřovací kříž umožňují přesné polohování svařovaných oblastí a jemné nastavení polohy obrobku v zorném poli. Svařování se obvykle provádí za atmosférických podmínek; vstřikování vzduchu nebo inertního plynu do pracovní oblasti může zajistit chlazení a inertní plyn dále zlepšuje kvalitu svařování slitin.

9. Vliv slitinových materiálů na výkon laserového svařování
Různé slitinové materiály dávají různé výsledky laserového svařování. Při stejných parametrech stroje a pulzním tepelném příkonu vedou rozdíly v poměru tepelné energie absorbované (vs. odražené) povrchem slitiny k různým účinkům tavení na pulz. Mezi klíčové ovlivňující faktory patří tepelná kapacita (od pokojové teploty do bodu tání), bod tání, skupenské teplo tavení a tepelná vodivost. Rozdíly v těchto vlastnostech mezi materiály významně ovlivňují energii potřebnou pro efektivní svařování – dostatečná absorpce povrchového tepla je nezbytná pro úspěšné svařování.

 


Čas zveřejnění: 24. listopadu 2025