Zasada pracy laserowej maszyny spawalniczej

Zasada pracy laserowej maszyny spawalniczej opiera się głównie na wysoce skoncentrowanej wiązce energii generowanej przez źródło światła laserowego, która jest zwykle generowana przez generator laserowy i skupiony na bardzo małym obszarze przez zestaw precyzyjnych systemów optycznych. Laserowe maszyny do spawania wykorzystują różne rodzaje źródeł światła laserowego, takie jak lasery stałe (takie jak ND, lasery światłowodowe) lub lasery półprzewodnikowe, do generowania wiązek laserowych przez ekscytujące medium. Wiązka laserowa przechodzi przez serię reflektorów i elementów regulacji ścieżki optycznej, aby zapewnić jej kolimację i skupienie, a na koniec napromieniuje powierzchnię złącza materiału, który ma być spawany z bardzo wysoką gęstością mocy. ‌

Podczas procesu spawania maszyny spawania laserowego są podzielone na dwa podstawowe typy według różnych gęstości energii:

‌ Spawanie przewodnictwa polegającego na gęstości mocy lasera jest niska (około 10^4 ~ 10^5 W/cm²), energia laserowa jest przenoszona głównie do wnętrza materiału przez przewodnictwo cieplne, tak że powierzchnia materiału topi się i tworzy płytką, ocaloną pulę, która jest przydatna dla materiałów cienkich. Prędkość spawania jest stosunkowo powolna, ale precyzja jest wysoka.
‌ W spawanie głębokiej penetracji ‌ Gdy gęstość mocy lasera jest zwiększona do powyżej 10^5 ~ 10^7 W/cm², wiązka laserowa może szybko podgrzać powierzchnię materiału do temperatury parowania, tworząc „efekt otworu”. Wysokie temperatura ciśnienia pary napędza otaczający metal do przepływu, tworząc głęboki i wąski stopiony basen w kształcie dziurki od klucza. Stopiony metal przepływa wokół dziurki od klucza, zestala się po chłodzeniu, tworząc silny spawany staw, który ma charakterystykę głębokiej penetracji, dużej prędkości i dużego współczynnika kształtu.
‌ Zalety zastosowania maszyn spawania laserowego ‌ obejmują wysoką precyzję, dużą prędkość i niskie odkształcenie. Dokładne możliwości pozycjonowania i skupienia wiązki laserowej pozwalają na precyzyjne spawanie na poziomie mikronu, które jest szczególnie odpowiednie dla potrzeb spawania mikro i złożonych struktur. W trybie spawania głębokiej penetracji, ze względu na skoncentrowaną energię laserową, stopiony basen jest mały i głęboki, prędkość spawania jest szybka, a wydajność produkcji jest wysoka. W porównaniu z tradycyjnymi metodami spawania wejście cieplne spawania laserowego jest kontrolowane, co zmniejsza naprężenie termiczne i deformację podczas spawania.