Spawanie laserowe to wysokoprecyzyjny proces łączenia elementów i części metalowych (a w niektórych przypadkach również niemetalowych). W przeciwieństwie do tradycyjnych metod spawania łukowego, które wykorzystują prąd elektryczny do wytwarzania ciepła, spawanie laserowe wykorzystuje silnie skupioną wiązkę światła do utworzenia jeziorka spawalniczego.

Zautomatyzowane i zrobotyzowane systemy spawania laserowego są od dziesięcioleci wykorzystywane do wykonywania spoin konstrukcyjnych i nośnych w przemyśle motoryzacyjnym oraz lotniczym. Spawanie laserowe jest również powszechnie stosowane w precyzyjnym spawaniu i mikrospawaniu, między innymi w produkcji akumulatorów oraz urządzeń medycznych.

Ręczne spawanie laserowe oferuje niemal wszystkie zalety zautomatyzowanego spawania laserowego, jednocześnie zapewniając bardziej kompaktowe i ekonomiczne rozwiązanie.

Spawanie laserowe jest zazwyczaj uznawane za łatwiejsze do opanowania niż spawanie metodami MIG, TIG czy elektrodą otuloną (MMA). Zarówno początkujący, jak i doświadczeni spawacze często są w stanie wykonywać wysokiej jakości spoiny już pierwszego dnia pracy z technologią laserową.

Choć spawanie laserowe jest stosunkowo wyrozumiałe dla operatora i wymaga mniejszej koordynacji ręka–oko niż metody łukowe, nie zastępuje ono umiejętności ani doświadczenia spawacza. Nadal bardzo ważne jest zrozumienie zasad mocowania i dopasowania elementów, wiedza o tym, kiedy i gdzie stosować spawanie laserowe, a także umiejętność prawidłowego doboru parametrów pracy urządzenia do spawania laserowego.

Spawanie laserowe jest bezpieczne, pod warunkiem przestrzegania odpowiednich środków ostrożności. Obejmują one standardowe środki ochrony osobistej stosowane podczas spawania, ochronę oczu przed promieniowaniem laserowym oraz odpowiednio zabezpieczone środowisko pracy.

Odzież ochronna: Rękawice, obuwie i odzież używane podczas spawania łukowego doskonale nadają się również do spawania laserowego.

Ochrona oczu: Spawacze, obserwatorzy oraz osoby znajdujące się w pobliżu powinny nosić okulary ochronne przeznaczone do pracy z laserem, o klasie ochrony co najmniej OD 6 dla długości fali 1070 nm.

Przyłbice do spawania laserowego: Spawacze powinni używać przyłbic zaprojektowanych specjalnie do spawania laserowego. Przyłbica powinna być wyposażona w filtr o klasie ochrony co najmniej OD 6 dla długości fali 1070 nm oraz dodatkowy filtr chroniący przed standardowym promieniowaniem UV. Chociaż zdarza się to bardzo rzadko, przyłbica do spawania laserowego powinna również zapewniać ochronę przed bezpośrednim i odbitym promieniowaniem lasera.

Stanowisko pracy: Aby zapewnić bezpieczeństwo osobom postronnym, spawanie laserowe powinno odbywać się w wydzielonej i zabezpieczonej strefie, na przykład w kabinie do spawania laserowego, za kurtynami ochronnymi do laserów lub w oddzielnym pomieszczeniu.

Dymy spawalnicze: W większości przypadków spawanie laserowe generuje mniejszą ilość dymów spawalniczych niż spawanie łukowe. Mimo to zaleca się stosowanie odpowiedniej wentylacji stanowiska pracy i/lub indywidualnych środków ochrony dróg oddechowych.

Wszystkie procesy spawania mają swoje zalety i wady. Spawanie laserowe jest w niektórych zadaniach lepsze od metod MIG, TIG lub spawania elektrodą, jednak nie nadaje się do każdego zastosowania.

Ze względu na wysoką precyzje, prędkość i wprowadzanie niewielkiej ilości ciepła spawanie laserowe jest doskonałym wyborem przy materiałach wrażliwych na ciepło, w wysokowydajnej produkcji i w zastosowaniach precyzyjnych. Spawanie laserowe szybko zapewnia głębokie wtopienie, dzięki czemu idealnie się nadaje również do określonych zastosowań konstrukcyjnych.

Aktualnie spawarki ręczne są w stanie osiągać głębokość wtopienia sięgającą około 8 mm. W przypadku grubszych materiałów, wymagających więcej wtopienia, lepsze mogą okazać się inne procesy spawalnicze. Poza tym, relatywnie wąska strefa oddziaływania ciepła podczas spawania laserowego może wymagać lepszego dopasowania elementów, przy czym spawanie oscylacyjne oraz podawanie pojedynczego lub podwójnego drutu pozwalają kompensować większe szczeliny.

Przy spawaniu laserowym światło lasera ogniskuje się w bardzo małym punkcie – często mniejszym od średnicy ludzkiego włosa. W porównaniu do tego ciepło w procesie spawania łukiem elektrycznym koncentruje się często na obszarze ponad dwudziestokrotnie większym.

Gęstość energetyczna procesu spawania laserem jest wyraźnie wyższa, co pozwala uzyskać węższą i głębszą spoinę. Większe szczeliny oraz większe spoiny pachwinowe mogą być realizowane poprzez różne opcje podawania drutu.

Mimo swojego wyglądu spoiny w spawaniu laserowym z reguły wykazują wysoką trwałość, ponieważ wnikają głęboko do wnętrza materiału.

Spawanie laserowe można przeprowadzać z użyciem drutu lub bez, nawet jeśli zastosowanie drutu jest standardowe. LightWELD może być stosowany z układem podawania pojedynczego lub podwójnego drutu, w zależności od wymaganej wydajności stapiania.

Spawanie laserowe, dzięki ograniczeniu odprysków i mniej płynne jeziorko spawalnicze, doskonale nadaje się do spawania w pozycji pionewej i innych pozycjach przymusowych. Poza tym spawanie laserowe można – odpowiednio do własnej wygody – wykonywać jedno- lub oburęcznie.

Spawanie laserowe można przeprowadzać z mocą od kilku setek do kilku tysięcy watów. Wyższa moc powoduje szybsze i głębsze wtapianie i umożliwia tworzenie mocniejszych połączeń spawanych oraz uzyskanie większych prędkości spawania.

Prawidłowa moc dla każdego zastosowania zależy ostatecznie od rodzaju połączenia, grubości i rodzaju materiału. Aby ułatwić rozpoczęcie pracy, LightWELD jest dostarczany z tabelą ustawień spawania oraz dziesiątkami zintegrowanych programów dla popularnych materiałów i ich grubości.

W laserowym spawaniu oscylacyjnym wiązka wykonuje ruchy zakosowe zbliżone do tych wykonywanych przez spawacza podczas spawania wahadłowego. Spawarki ręczne, takie jak LightWELD wyposażone są w specjalną optykę, dzięki której wiązka laserowa porusza się w sposób automatyczny, prostopadle do spoiny.

Za pomocą elementów sterujących spawarki laserowej można precyzyjnie dostroić szerokość i prędkość wzoru oscylacji wiązki. Dzięki temu spawacze zyskują precyzyjną kontrolę nad takimi właściwościami jak kształt, szerokość, wtapianie lub przekrój spoiny.

Standardowo lasery pracują w trybie ciągłej fali (CW – Continuous Wave), co oznacza, że wiązka lasera jest emitowana nieprzerwanie tak długo, jak długo naciśnięty jest spust uchwytu spawalniczego.

Spawanie impulsowe laserem to technika, w której energia lasera dostarczana jest w krótkich impulsach. Tryb impulsowy może być wykorzystywany do precyzyjnego sterowania jakością wykonywanej spoiny. Jest on szczególnie przydatny do dalszego ograniczenia ilości ciepła wprowadzanego do materiału, dzięki czemu doskonale sprawdza się przy spawaniu bardzo cienkich lub wrażliwych elementów.

Za pomocą panelu sterowania urządzenia do spawania laserowego można regulować czas trwania impulsu, częstotliwość impulsów oraz kształt impulsu, co pozwala optymalnie dostosować proces do konkretnego zastosowania.

Chociaż wiązka laserowa emitowana przez LightWELD może całkowicie przenikać przez materiały obrabiane, urządzenie nie jest przeznaczone do stosowania jako przecinarka laserowa.

LightWELD jest zaprojektowane do pracy ze 100% cyklem. Autorska konstrukcja chłodzona powietrzem umożliwia nieprzerwany proces spawania bez konieczności wykonywania przerw na schładzanie.

W celu zapewnienia maksymalnej powtarzalności i stabilności, w zakładzie w Burbach (Niemcy) przed wysyłką testujemy każdą jednostkę przez cztery godziny pod pełnym obciążeniem.

Mimo że LightWELD wykorzystuje precyzyjnie dostrojony laser włóknowy i skalibrowaną optykę, konstrukcja uchwytu, obudowy oraz komponentów wewnętrznych sprawia, że system idealnie nadaje się do typowych warunków warsztatowych i terenowych.

Chociaż nie zalecamy długotrwałego użytkowania urządzeń LightWELD w ekstremalnych warunkach, były one poddawane przez dziesiątki godzin intensywnemu oddziaływaniu zanieczyszczeń, takich jak słona woda i zadymienie, bez wpływu na wydajność spawania.

Sama spawarka jest odporna na wstrząsy, jednak zalecamy ostrożność w obsłudze uchwytu LightWELD. Silne uderzenia mogą powodować rozregulowanie układu optycznego wymagające naprawy.

Spawanie laserowe nie wymaga doskonale oczyszczonej powierzchni. Również po spawaniu, poza krótkim omieceniem, nie jest konieczne dodatkowe czyszczenie. Czyszczenie laserowe może jednak pomóc w oczyszczaniu szczególnie zabrudzonych powierzchni, uzyskaniu idealnej jakości powierzchni, a nawet w pasywacji stali nierdzewnej.

Czyszczenie laserowe wykorzystuje pracę impulsową o wysokiej częstotliwości oraz zintegrowaną optykę do skanowania wiązką laserową na większym obszarze niż podczas spawania. Wiązka laserowa oddziałuje na powierzchnię jedynie przez bardzo krótki czas, przez co intensywne ciepło odparowuje zanieczyszczenia powierzchniowe zamiast nadtapiać znajdujący się pod nimi materiał podstawowy.

Funkcja czyszczenia laserowego w LightWELD nie jest przeznaczona do szybkiego czyszczenia dużych powierzchni. Jest zaprojektowana do oczyszczania strefy spawania przed i po spawaniu.