Застосування лазерних зварювальних машин у ювелірних виробах та аксесуарах

Застосування лазерних зварювальних машин у ювелірних виробах та аксесуарах

Існує два поширених типи апаратів для зварювання ювелірних виробів:лазерні зварювальні апарати для ювелірних виробівта апарати для полум'яного зварювання ювелірних виробів. Полум'яне зварювання – це процес локального нагрівання, який може спричинити напруження або деформацію в основному металі, що робить його менш придатним для зварювання ювелірних виробів.
Зварювальний апарат для ювелірних виробів – це спеціалізований тип лазерного зварювального апарату, розроблений спеціально для ювелірних виробів та подібних виробів.

Принцип роботи лазерних зварювальних апаратів для ювелірних виробів

Коли метал піддається впливу лазерного випромінювання, його поверхня зазнає низки змін: поверхня нагрівається лазером і швидко проводить тепло всередину. При певній щільності потужності лазера поверхня плавиться, а частина її миттєво випаровується при високій щільності потужності, утворюючи розплавлену ванну на поверхні заготовки. Під час зварювання, коли заготовка рухається відносно лазера, розплавлений метал прискорюється під певним кутом. Температура рідкого металу швидко падає через теплопередачу, і рідкий метал твердне, утворюючи зварний шов.
Ключові параметри апаратів для лазерного зварювання ювелірних виробів — енергія імпульсу та його тривалість — регулюються: енергія імпульсу впливає на ступінь плавлення, а тривалість імпульсу — на глибину зварювання. Крім того, розмір плями зварювання можна регулювати, змінюючи сфокусовану світлову пляму за допомогою зовнішнього оптичного розширювача променя з регульованим оптичним шляхом. Порівняно з іншими процесами зварювання, лазерне зварювання пропонує чудову продуктивність для зварювання різних матеріалів, характеризуючись мінімальною термічною деформацією зварних компонентів та високою якістю з'єднання.

Особливості обладнання

Лазерні зварювальні апарати для металевих ювелірних виробів, розроблені та виготовлені нашою компанією, використовують керамічні фокусувальні порожнини, стійкі до корозії, високих температур та забезпечують високу ефективність фотоелектричного перетворення. Фокусувальна порожнина та ксенонова лампа мають термін служби понад 8 мільйонів циклів. Вихід захисного газу забезпечує естетично привабливі зварні шви без окислення чи зміни кольору. Апарат здатний працювати цілодобово та безперервно зі стабільною загальною продуктивністю.
Перевага лазерного зварювання у вигляді локалізованого нагрівання невеликої площі робить його широко застосовуваним у таких галузях, як ювелірна промисловість, виробництво акумуляторів та компонентів мобільних телефонів.

ПеревагиЛазерне зварювання в ювелірній промисловості

Лазерне зварювання характеризується високою міцністю зварювання, високою швидкістю та низьким рівнем браку, що робить його широко використовуваним у сучасному виробництві. У виробництві ювелірних виробів воно пропонує суттєві переваги порівняно з традиційними технологіями зварювання:
1. Висока швидкість, висока міцність, мінімальна деформація, відсутність потреби у випрямленні або очищенні після зварювання. Основною причиною, чому виробники ювелірних виробів використовують лазерне зварювання, є його висока швидкість і мінімальна деформація, що усуває необхідність у випрямленні та очищенні після зварювання. Хоча лазерне зварювання швидше за традиційне полум'яне зварювання, оператори зазвичай тримають заготовки вручну або використовують пристосування, зварюючи по одній за раз. Більшість робочих місць для лазерного зварювання ювелірних виробів компактні, що обмежує можливості пакетної обробки та дещо збільшує час зварювання. Однак, час, зекономлений на очищенні, повністю компенсує це. Лазерне зварювання можна виконувати під захистом інертного газу, не залишаючи плям від вогню на виробах, що усуває потребу у флюсі під час зварювання та кислотному травленні після нього. Загалом, лазерне зварювання забезпечує вищу ефективність виробництва.

2. Підходить для прецизійних заготовок, забезпечуючи стабільну якість

Лазерний промінь можна сфокусувати в крихітну точку для точного позиціонування, що робить його ідеальним для масового автоматизованого виробництва. Це не тільки значно підвищує ефективність, але й мінімізує зону термічного впливу та забезпечує відсутність забруднення зварних швів, значно покращуючи якість зварювання та зменшуючи рівень браку. Наприклад, ювелірні вироби зі сплаву 14K (58% Au, 2% Ag), зварені полум'яним зварюванням, можуть зазнати відпалу срібла, що зменшить загальну твердість з Hv=145 приблизно вдвічі, що призведе до утворення вм'ятин при падінні з висоти пояса. На противагу цьому, низькопотужне високошвидкісне лазерне зварювання концентрує тепло, запобігаючи відпалу заготовки та зберігаючи міцність конструкції.

3. Висока точність складання, що дозволяє використовувати інноваційні процеси виробництва ювелірних виробів. Впровадження лазерного зварювання в ювелірну промисловість змінило традиційне дизайнерське мислення. Воно дозволяє створювати ювелірні вироби зі спеціальною структурою, які раніше було важко досягти або які не відповідали вимогам якості за допомогою традиційного зварювання. Лазерне зварювання працює у вузькій зоні, що полегшує зварювання різних легованих матеріалів без їх змішування, що дозволяє різкі кольорові або структурні переходи між компонентами. Вузька робоча зона відрізняє його від традиційного зварювання з точки зору змочуваності, цілісності з'єднання та розміру зерна в зоні термічного впливу.

4. Відмінна консистенція та стабільність

Лазерне зварювання зазвичай забезпечує пряме зварювання шляхом локального плавлення заготовок без необхідності використання присадних металів або флюсу.

5. Спрощує ремонт заготовок

Він може ремонтувати метал поблизу дорогоцінного каміння, усувати отвори у виливках та зварювати ділянки товщиною до 0,2 мм до складних, чутливих до тепла компонентів (наприклад, петель, гачків, застібок та кріплень).

6. Екологічно чистий

Під час лазерного зварювання не потрібні припій, флюс або хімічні засоби для чищення, що усуває проблеми з утилізацією відходів.

7. Зберігає металеві матеріали

Традиційне зварювання вимагає мінімальної товщини металу 0,2 мм, тоді як лазерне зварювання зменшує її до 0,1 мм, зменшуючи вагу ювелірних виробів на 35%~40%, що особливо важливо для гальванопластикових виробів. Лазерне зварювання економить дорогоцінні метали та припій, а також усуває необхідність використання різних типів припою в кількох проходах зварювання.

8. Ключові характеристики машини

Апарати для лазерного зварювання ювелірних виробів, що зазвичай використовуються в промисловості, мають низьку потужність, що забезпечує високий рівень безпеки. Вони мають компактну, портативну конструкцію, що дозволяє операторам комфортно працювати сидячи.
Типові апарати для лазерного зварювання ювелірних виробівможе швидко, надійно та точно зварювати більшість металів і сплавів, хоча ефективність значною мірою залежить від властивостей цільового матеріалу. Безперервне складання або ремонт виливків можна виконати одним або кількома лазерними імпульсами під візуальним контролем, причому кожен імпульс триває 1~20 мс. Стереомікроскопи та вирівнювання перехрестя дозволяють точно позиціонувати зони зварювання, дозволяючи тонко регулювати положення заготовки в полі зору. Зварювання зазвичай виконується в атмосферних умовах; впорскування повітря або інертного газу в робочу зону може забезпечити охолодження, а інертний газ додатково покращує якість зварювання сплавів.

9. Вплив легованих матеріалів на продуктивність лазерного зварювання
Різні сплави дають різні результати лазерного зварювання. За однакових параметрів машини та імпульсного теплового навантаження, різниця в частці теплової енергії, що поглинається (проти відбитої) поверхнею сплаву, призводить до різного ефекту плавлення на імпульс. Ключовими факторами впливу є теплоємність (від кімнатної температури до точки плавлення), температура плавлення, прихована теплота плавлення та теплопровідність. Варіації цих властивостей між матеріалами суттєво впливають на енергію, необхідну для ефективного зварювання — достатнє поглинання тепла поверхнею є важливим для успішного зварювання.

 


Час публікації: 24 листопада 2025 р.