Применение лазерных сварочных аппаратов в ювелирном деле и производстве аксессуаров.

Применение лазерных сварочных аппаратов в ювелирном деле и производстве аксессуаров.

Существует два распространенных типа аппаратов для сварки ювелирных изделий:лазерные аппараты для сварки ювелирных изделийи аппараты для сварки ювелирных изделий пламенем. Сварка пламенем — это процесс локального нагрева, который может вызвать напряжение или деформацию в основном металле, что делает его менее подходящим для сварки ювелирных изделий.
Аппарат для сварки ювелирных изделий — это специализированный тип лазерного сварочного аппарата, разработанный специально для сварки ювелирных изделий и аналогичных предметов.

Принцип работы аппаратов для лазерной сварки ювелирных изделий

При воздействии лазерного излучения на металл его поверхность претерпевает ряд изменений: поверхность нагревается лазером и быстро отводит тепло внутрь. При определенной плотности мощности лазера поверхность плавится, а при высоких плотностях мощности часть металла мгновенно испаряется, образуя расплавленную ванну на поверхности заготовки. Во время сварки, по мере перемещения заготовки относительно лазера, расплавленный металл ускоряется под определенным углом. Температура жидкого металла быстро падает за счет теплопередачи, и жидкий металл затвердевает, образуя сварной шов.
Ключевые параметры аппаратов лазерной сварки ювелирных изделий — энергия и ширина импульса — регулируются: энергия импульса влияет на степень плавления, а ширина импульса — на глубину сварки. Кроме того, размер сварочного пятна можно регулировать, изменяя фокусировку светового пятна с помощью внешнего оптического расширителя луча. По сравнению с другими процессами сварки, лазерная сварка обеспечивает превосходные характеристики при сварке различных материалов, отличаясь минимальной термической деформацией свариваемых деталей и высоким качеством соединения.

Характеристики оборудования

Разработанные и произведенные нашей компанией лазерные сварочные аппараты для ювелирных изделий используют керамические фокусирующие полости, которые обладают коррозионной стойкостью, термостойкостью и высокой эффективностью фотоэлектрического преобразования. Срок службы фокусирующей полости и ксеноновой лампы составляет более 8 миллионов циклов. Выброс защитного газа обеспечивает эстетически привлекательные сварные швы без окисления или изменения цвета. Аппарат способен к круглосуточной непрерывной работе со стабильной общей производительностью.
Преимущество лазерной сварки, заключающееся в локальном нагреве небольшой площади, делает ее широко применимой в таких отраслях, как ювелирное дело, производство аккумуляторов и компонентов для мобильных телефонов.

ПреимуществаЛазерная сварка в ювелирной промышленности

Лазерная сварка характеризуется высокой прочностью сварного шва, высокой скоростью и низким процентом брака, что делает ее широко используемой в современном производстве. В ювелирном деле она предлагает явные преимущества перед традиционными технологиями сварки:
1. Высокая скорость, высокая прочность, минимальная деформация, отсутствие необходимости в последующей выравнивании и очистке. Основная причина, по которой производители ювелирных изделий внедряют лазерную сварку, — это её высокая скорость и минимальная деформация, что исключает необходимость в последующей выравнивании и очистке. Хотя лазерная сварка быстрее традиционной пламенной сварки, операторы обычно удерживают заготовки вручную или используют приспособления, сваривая по одной детали за раз. Большинство рабочих мест для лазерной сварки ювелирных изделий компактны, что ограничивает возможности пакетной обработки и немного увеличивает время сварки. Однако экономия времени на очистку полностью компенсирует это. Лазерная сварка может выполняться в условиях защиты инертным газом, не оставляя следов от огня на изделиях — это исключает необходимость использования флюса во время сварки и кислотного травления после неё. В целом, лазерная сварка обеспечивает более высокую эффективность производства.

2. Подходит для прецизионных заготовок, обеспечивая стабильное качество.

Лазерный луч можно сфокусировать в крошечную точку для точного позиционирования, что делает его идеальным для массового автоматизированного производства. Это не только значительно повышает эффективность, но и минимизирует зону термического воздействия и обеспечивает сварку без загрязнений, значительно улучшая качество сварки и снижая процент брака. Например, при сварке ювелирных изделий из 14-каратного сплава (58% Au, 2% Ag) пламенной сваркой может произойти отжиг серебра, что снизит общую твердость с Hv=145 примерно вдвое и приведет к появлению вмятин при падении с высоты пояса. В отличие от этого, низкомощная высокоскоростная лазерная сварка концентрирует тепло, предотвращая отжиг заготовки и сохраняя прочность конструкции.

3. Высокая точность сборки, позволяющая внедрять инновационные процессы производства ювелирных изделий. Внедрение лазерной сварки в ювелирную промышленность изменило традиционное представление о дизайне. Она позволяет создавать ювелирные изделия со специальной структурой, которые ранее было сложно изготовить или которые не соответствовали требованиям качества при традиционной сварке. Лазерная сварка работает в узкой зоне, что облегчает сварку различных сплавов без их смешивания, позволяя создавать резкие цветовые или структурные переходы между компонентами. Ее узкая рабочая зона отличает ее от традиционной сварки с точки зрения смачиваемости, целостности соединения и размера зерна в зоне термического воздействия.

4. Превосходная стабильность и однородность.

Лазерная сварка, как правило, обеспечивает прямую сварку за счет локального расплавления заготовок без необходимости использования присадочных металлов или флюса.

5. Упрощает ремонт заготовок.

С его помощью можно ремонтировать металл вблизи драгоценных камней, устранять отверстия в отливках и сваривать участки толщиной всего 0,2 мм со сложными, чувствительными к нагреву компонентами (например, петлями, крючками, застежками и оправами).

6. Экологически чистый продукт

При лазерной сварке не требуются припой, флюс или химические чистящие средства, что исключает проблемы с утилизацией отходов.

7. Экономия металлических материалов.

Традиционная сварка требует минимальной толщины металла 0,2 мм, в то время как лазерная сварка снижает этот показатель до 0,1 мм, уменьшая вес ювелирных изделий на 35–40%, что особенно важно для изделий, изготовленных методом электроформования. Лазерная сварка позволяет экономить драгоценные металлы и припой, а также исключает необходимость использования различных типов припоя в нескольких сварочных проходах.

8. Основные характеристики машины

Широко используемые в ювелирной промышленности лазерные сварочные аппараты отличаются низкой мощностью, что обеспечивает высокую безопасность. Они имеют компактную, портативную конструкцию, позволяющую операторам комфортно работать сидя.
Типичные аппараты для лазерной сварки ювелирных изделийЛазерная сварка позволяет быстро, надежно и точно сваривать большинство металлов и сплавов, хотя эффективность во многом зависит от свойств обрабатываемого материала. Непрерывная сборка или ремонт отливок могут быть выполнены с помощью одного или нескольких лазерных импульсов под визуальным контролем, длительность каждого импульса составляет 1–20 мс. Стереомикроскопы и перекрестная юстировка позволяют точно позиционировать зоны сварки, обеспечивая тонкую настройку положения заготовки в поле зрения. Сварка обычно выполняется в атмосферных условиях; впрыскивание воздуха или инертного газа в рабочую зону обеспечивает охлаждение, а инертный газ дополнительно улучшает качество сварки сплавов.

9. Влияние легирующих материалов на характеристики лазерной сварки.
Различные сплавы дают разные результаты лазерной сварки. При одинаковых параметрах аппарата и подводимой тепловой энергии импульсом различия в доле тепловой энергии, поглощаемой (по сравнению с отражаемой) поверхностью сплава, приводят к различным эффектам плавления за импульс. Ключевые факторы, влияющие на это, включают теплоемкость (от комнатной температуры до точки плавления), точку плавления, скрытую теплоту плавления и теплопроводность. Различия в этих свойствах разных материалов существенно влияют на энергию, необходимую для эффективной сварки — достаточное поглощение тепла поверхностью имеет важное значение для успешной сварки.

 


Дата публикации: 24 ноября 2025 г.