Technologie laserowe szturmem wdarły się do świata przemysłu. Obecnie trudno więc wyobrazić sobie bez nich niektóre procesy. Co więcej, ich rola w najbliższej przyszłości powinna jeszcze rosnąć.

Spawanie laserowe

Spawanie przy użyciu lasera znajduje dość powszechne zastosowanie m.in. w spawaniu elektroniki, metali (takich jak miedź) lub nietypowych połączeń (np. aluminium do aluminium). Do podstawowych zalet tej technologii spawania należy wysoka precyzja procesu, powtarzalność, trwałość i bardzo wysoka jakość uzyskanego spawu z niewielkim wpływem termicznym na obszary, które znajdują się obok spawu.

Spawanie laserowe pozwala łączyć cienkie materiały, a także nadawać dowolny kształt spoinie. Ponadto jest procesem dużo wydajniejszym, który dodatkowo łatwo można zautomatyzować lub zrobotyzować.

Napawanie laserowe

Napawanie laserowe jest procesem, który pozwala uszlachetnić lub zmodyfikować właściwości fizykochemiczne powierzchni wykonanych z metali żelaznych lub nieżelaznych. Dzieje się to poprzez nałożenie dodatkowej warstwy chroniącej np. przed korozją, szybkim zużyciem lub obciążeniem udarowym.

Napawanie laserowe pozwala też dokonać naprawy bądź regeneracji takich powierzchni (poprzez wypełnienie ubytków) i przywrócić ich pierwotną geometrię i kształt. Daje to przedsiębiorstwu znaczące oszczędności.

Przy użyciu tej technologii można też wytwarzać niektóre metalowe komponenty. Metoda napawania laserowego w niektórych sytuacjach bywa także jedyną możliwą metodą, która pozwala uzyskać zamierzony efekt (np. naprawić uszkodzony element).

Lutowanie laserowe

Lutowanie jest alternatywną dla spawania metodą łączenia materiałów. Przy użyciu lutowania można łączyć metale o dużej wrażliwości na temperaturę (bardzo mała strefa wpływu ciepła), a także materiały niejednorodne (np. stal z miedzią czy miedź z mosiądzem). Ponadto proces lutowania laserowego wymaga doprowadzenia znacznie mniejszej ilości energii niż spawanie z użyciem lasera. 

Duża uniwersalność lutowania laserowego w zastosowaniach przemysłowych sprawia, że jest ono wykorzystywane w różnych branżach. Niekiedy są to branże bardzo odmienne pod względem wymogów procesowych.

Wiercenie laserem

Laser jest też coraz częściej narzędziem pierwszego wyboru, kiedy zachodzi konieczność wywiercenia dużej liczby otworów. Wiercenie laserem ma liczne zalety. Charakteryzuje się bowiem dużą elastycznością, prędkością i powtarzalnością, a do tego jest bezkontaktowe. Przy tym możliwe jest uzyskanie otworów o dowolnym rozmiarze i kształcie

Mikroobróbka laserem

Zalety współczesnych laserów sprawiają, że nadają się nie tylko do tradycyjnej obróbki – przede wszystkim cięcia metali i innych materiałów – ale też do zaawansowanych i precyzyjnych procesów (np. spotykanych w mikroelektronice). Lasery stosuje się m.in. do mikroteksturowania powierzchni (czyli nadawania jej odpowiednich cech), mikrowiercenia, mikrocięcia, mikrofrezowania, a nawet mikrospawania.

Mikroobróbkę laserową można wykorzystywać do bardzo szerokiego spektrum materiałów – nie tylko większości metali i ich stopów, ale też materiałów półprzewodnikowych czy tworzyw sztucznych.

MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE

Rozdzielanie i łączenie

Cięcie laserowe bez ograniczeń – rozwiązaniem mieszanka gazów?

Wycinarki laserowe, które wykorzystują źródła laserowe w technologii fiber, odniosły na świecie spektakularny sukces. Fiber to wciąż rozwijająca się technologia, która dzięki ponadprzeciętnej wydajności zyskała wielu fanów w branży obróbki metali. Jedną z pierwszych firm, która zaprezentowała technologię fiber w zastosowaniach produkcyjnych, była firma Eagle (w tamtym czasie działająca pod nazwą POWER-TECH Janusz Marcin Ejma).

Rozdzielanie i łączenie

Czy cięcie laserem zdominuje procesy przemysłowego cięcia?

Przemysłowe procesy cięcia obejmują różne metody, które stale ewoluują, dostosowywane do zmieniających się wymagań rynku. W ostatnich latach bez wątpienia najdynamiczniej rozwija się cięcie laserem. Technologia ta przewyższa konkurencyjne metody przede wszystkim pod kątem prędkości i precyzji cięcia.

Czyszczenie laserem

Technologia laserowa okazuje się także skuteczną metodą czyszczenia przemysłowego. W procesie ablacji laserowej dochodzi do odparowania materiału z zabrudzonej powierzchni na skutek reakcji chemicznej, w której wyniku następuje osłabienie wiązań między cząsteczkami.

Technologia czyszczenia laserowego jest metodą bezkontaktową. Dzięki temu ryzyko uszkodzenia lub zmiany geometrii nawet delikatnych i kruchych powierzchni jest znacznie niższe niż w przypadku czyszczenia metodami strumieniowo-ściernymi. Z pomocą lasera można usuwać resztki starej farby i lakierów, oleju i innych smarów, żywicę, tłuszcz czy ślady korozji. 

Czyszczenie laserowe można stosować zarówno do delikatnej elektroniki, jak i podzespołów silników mechanicznych. Ponadto można czyścić m.in. powierzchnie drewniane, z tworzyw sztucznych, kompozytów, kamienia, skóry, a nawet papieru czy jedwabiu. Dzięki temu technologia czyszczenia laserowego zyskuje na popularności również poza obszarem przemysłowym, np. w konserwacji obiektów zabytkowych i dzieł sztuki.

Znakowanie laserowe

Znakowanie laserowe należy do tych metod opisywania produktu, które z uwagi na ingerencję w znakowaną powierzchnię zapewniają trwały, nieusuwalny nadruk. Jak wyjaśnia Joanna Kozdra z firmy Coleman International:

– Ma to kolosalne znaczenie w przypadku produktów, które muszą być identyfikowalne przez cały okres użytkowania (np. narzędzia medyczne czy części motoryzacyjne). Kolejną korzyścią jest wysoka jakość znakowania laserowego. Ten aspekt ma z kolei znaczenie m.in. przy produkcji elektroniki (znakowanie płytek PCB, zacisków, przełączników itp.), a także w przypadku nadruków spełniających rolę zdobienia. 

– Laser pozwala też precyzyjnie znakować (nawet na najmniejszych powierzchniach i w trudnodostępnych miejscach) różne materiały (zarówno metalowe, jak i z tworzyw sztucznych), z dużą prędkością i bez oddziaływania mechanicznego na znakowaną powierzchnię. Przy tym jest to technologia czysta i przyjazna środowisku – wymienia kolejne zalety znakowania laserowego Joanna Kozdra. I dodaje:

– Do znakowania szkła, malowanego metalu, gumy, kartoników powleczonych farbą, papieru, opakowań PET i drewna stosuje się zwykle lasery CO₂. W przypadku znakowania bezpośrednio na metalu czy produktach z tworzyw sztucznych dobrym wyborem będą lasery światłowodowe. W znakowaniu tworzyw na popularności zyskują lasery typu DPSS (w tym różniące się długością fali tzw. lasery zielone i tzw. lasery UV).