Революционная лазерная технология позволит сваривать металл со стеклом

6 марта 2019, Александр Агеев,
9
Лазерная сварка

Традиционно «участниками» процесса сварки становятся близкие по свойствам материалы. К примеру, приварить пластик к стали до сих пор представляется проблематичным. Основная сложность сварки разных материалов заключается в разных температурах их плавления.

Однако, ученые Университета Хериот-Ватт (Эдинбург, Шотландия) научились соединять, казалось бы, несоединимое, используя вместо электродов сверхбыстрый лазерный импульс.

Новая технология основана на использовании оптических материалов, к примеру, кварца, боросиликатного стекла и сапфира, которые можно сваривать с алюминием, нержавеющей сталью и титаном. Процесс стал возможен благодаря инфракрасному лазеру, излучающему импульсы с частотой в несколько пикосекунд.

Свариваемые детали накладываются друг на друга, после чего лазер фокусируется на них через оптический материал, создавая очень интенсивное пятно нагрева на границе между ними.

При этом генерируется пиковая мощность около мегаватта на площади в несколько микронов. В результате создается микроплазма, напоминающая крошечную шаровую молнию внутри материала, окруженная незначительной зоной расплава. Благодаря этому формируются сварные швы, которые остаются надежными и прочными при температурах от –50 до +90 °С.

Источник — Heriot-Watt University
Поделиться
Вконтакте
Комментарии  9
Добавить комментарий
  • Tsykunov7 марта 2019 в 10:38

    Проблема не из-за разной температуры плавления (сколько сплавов с огромной разницей температур), а из-за разного коэффициента теплового расширения. При остывание шов просто рвет. В указанном методе материалы не нагреваются, а точка сварки микроскопична и разница в расширении незначительна и не критична.

    Ответить
  • простак13 марта 2019 в 06:40

    А как же выводы (металлические) электронных вакуумных приборов (радиоламп, хотя бы, кинескопов) сваривались в древности? Это по какой такой супер революционной технологии делалось? и многие из них до сих пор работают (а им уже лет по 50, а они работают и коэффициент расширения их не берёт)

    Ответить
    • Tsykunov13 марта 2019 в 08:40

      Там не сварка, а обволакивание было. Когда стекло вокруг всего вывода. Попробуйте приварить вывод только с одной стороны, так чтобы только прикасались.

      Ответить
  • простак14 марта 2019 в 05:57

    Tsykunov. благодарю за разъяснение, но немного не согласен. Существует ультразвуковая сварка разнородных материалов...принцип тот же, только излучатель заменили на лазерный.Вопрос к изобретателю, как луч работает на границе прозрачного материала и непрозрачного металла? А ультразвуку всё равно что сваривать. И вообще, попробуйте очистить защитное сварочное стекло от капель металла. Предвижу ответ: сплавилось - тогда, что такое сварка?

    Ответить
    • Tsykunov14 марта 2019 в 06:40

      Купили мы такую на производство. Попробовали. Долго плевались. В рекламе выглядит красиво, в реальности не очень. Кроме того есть побочный эффект про который производитель не говорит. При пайке припой сильно парит (как ультразвуковой увлажнитель воздуха). Можно работать только с очень мощной вытяжкой. Никто не хочет дышать парами припоя.

      Ответить
    • Tsykunov14 марта 2019 в 06:43

      Про металл на защитном стекле - это конечно сварка, но какраз тот случай когда сварка в точке. Повторюсь - точка сварки микроскопична и разница в расширении незначительна и не критична

      Ответить
  • простак15 марта 2019 в 07:18

    Вы пишите всё верно. Но я пытаюсь сказать, что эта революционная" технология, не что иное как "лохотрон" для оправдания затраты огромнейших средств. Она не позволит приварить даже элементарное золото к подложке из кремния - ультразвук это делает со времён появления микросхем. А если не дай Бог приварить что-то непрозрачное или ИК фильтр, это вообще для них фантастика. Исходя из сравнения температур плавления перечисленных материалов, всё совпадает : борсиликат + алюминий, сапфир +титан, кварц +нержавейка Вот, как то так. Не зря они указали виды стекла и металлов - без учёта k теплопроводности, который влияет на одновременность остывания сваренных деталей... Просто в очередной раз, показали свою "революционную" умность...

    Ответить
    • Tsykunov15 марта 2019 в 07:29

      Ну, да. Сварка меди еще тот геморрой.

      Ответить
  • простак15 марта 2019 в 08:09

    Медный геморрой лечится давно, в судостроении например,сотни метров трубопроводов с приваренными фланцам, сварка встык, листы...А вот на заре охранной сигнализации использовались провода: ПЭЛ, ПЭВ, ПЭЛШО, вот это был геморрой...диаметр провода 0,1 -0,12мм, и где то под потолком ангара или склада, обрыв линии, вот это была пытка. Но народные умельцы передавали свой опыт наглядно : просто концы оборванной линии скручивались в параллель и конец этой скрутки нагревали спичкой или зажигалкой, до образования шарика, и всё, провод сварен. А для предотвращения окисления смазывали спец. клеем (смола БМК растворённая в ацетоне), этим же клеем делали проклейку на стёклах. Когда стекло лопалось, ПЭЛ обрывался, и снова, та же скрутка, только со вставкой дополнительного отрезка провода...

    Ответить
(без регистрации)
Любопытныйфакт
Первая интерактивная видеоигра - симулятор ракетной установки, была выпущена в 1947 году.
Обновить
СвежиеКомментарии

ВойтиРегистрация
Вход
Почта:
Пароль:
Регистрация
Почта:
Имя:
Пароль: