For det første, hva er en laser? Verdens første laserstråle ble produsert i 1960 ved å bruke en blitspære for å begeistre rubinkrystallkorn. På grunn av begrensningen av varmekapasiteten til krystallen, kunne den bare produsere en veldig kort pulsstråle med en veldig lav frekvens. Selv om den øyeblikkelige pulstoppenergien kan være så høy som 106 watt, er det fortsatt en lav energieffekt.
Laserteknologi bruker en polarisator for å reflektere strålen som genereres av laseren, slik at den konsentreres i en fokuseringsenhet for å produsere en stråle med enorm energi. Hvis fokuset er nær arbeidsstykket, vil arbeidsstykket smelte og fordampe i løpet av noen få millisekunder. Denne effekten kan brukes i sveiseprosessen. Fremveksten av høy-CO2og høy-YAG-lasere har åpnet et nytt felt innen lasersveising. Nøkkelen til lasersveiseutstyr er høy-lasere. Det er to hovedkategorier. Den ene er solid laser, også kjent som Nd:YAG laser. Nd (neodym) er et sjeldent aristokratisk element, YAG står for yttrium aluminium granat, og krystallstrukturen ligner på rubin. Bølgelengden til Nd:YAG-laseren er 1,06μm. Hovedfordelen er at den genererte strålen kan overføres gjennom optisk fiber, slik at et komplekst stråleoverføringssystem kan utelates. Den er egnet for fleksible produksjonssystemer eller fjernbehandling, og brukes vanligvis for arbeidsstykker med høye krav til sveisenøyaktighet. Nd:YAG-lasere med utgangseffekter på 3-4 kilowatt brukes ofte i bilindustrien. Den andre typen er gasslaser, også kjent som CO2laser. Molekylær gass brukes som arbeidsmedium for å produsere en infrarød laser med en jevn størrelse på 10,6 μm. Den kan jobbe kontinuerlig og gi svært høy effekt. Standard lasereffekt er mellom 2-5 kilowatt.
Sammenlignet med andre tradisjonelle sveiseteknologier er de viktigste fordelene med lasersveising:
1. Rask hastighet, stor dybde og liten deformasjon.
2. Sveising kan utføres ved romtemperatur eller under spesielle forhold, og sveiseutstyret er enkelt. For eksempel vil ikke laserstrålen avbøyes når den passerer gjennom et elektromagnetisk felt; lasere kan utføre sveising i vakuum, luft og visse gassmiljøer, og kan sveise gjennom glass eller materialer som er transparente for laserstrålen.
3. Den kan sveise ildfaste materialer som titan, kvarts etc., og kan også sveise heterogene materialer med godt resultat.
4. Etter at laseren er fokusert, er effekttettheten høy. Ved sveising av høy-enheter kan sideforholdet nå 5:1 og opptil 10:1.
5. Mikrosveising er mulig. Etter at laserstrålen er fokusert, kan den få en veldig liten flekk og kan plasseres nøyaktig, slik at den kan brukes
Den brukes i montering og sveising av mikro og små arbeidsstykker i masseautomatisert produksjon.
6. Den kan sveise utilgjengelige deler og implementere fjernsveising uten-kontakt, som har stor fleksibilitet. Spesielt de siste årene har optisk fiberoverføringsteknologi blitt tatt i bruk i YAG laserbehandlingsteknologi, noe som har gjort det mulig for lasersveiseteknologi å bli mer utbredt fremmet og brukt.
7. Laserstrålen kan enkelt deles i tid og rom, noe som muliggjør samtidig multi-strålebehandling og multi-stasjonsbehandling, noe som gir betingelser for mer presis sveising.
Imidlertid har lasersveising også visse begrensninger:
1. Det krever høy monteringspresisjon av arbeidsstykkene og at posisjonen til laserstrålen på arbeidsstykket ikke kan forskyves vesentlig. Dette er fordi laserpunktstørrelsen er liten etter fokusering, sveisesømmen er smal, og fyllmetallmateriale tilsettes. Hvis presisjonen av arbeidsstykkesammenstillingen eller bjelkeposisjoneringspresisjonen ikke oppfyller kravene, kan det lett oppstå sveisefeil.
2. Kostnadene for lasere og relaterte systemer er relativt høye, noe som resulterer i en stor startinvestering.
