Laserhitsauskoneen toimintaperiaate

Laserhitsauskoneen toimintaperiaate perustuu pääasiassa laservalonlähteen tuottamaan erittäin tiivistyneeseen energiapalkkiin, jonka yleensä tuottaa lasergeneraattori ja keskittyy erittäin pieneen alueeseen tarkkuusoptisten järjestelmien avulla. Laserhitsauskoneet käyttävät erityyppisiä laservalonlähteitä, kuten kiinteiden tilan lasereita (kuten ND, kuitulaserit) tai puolijohdelaserit, lasersäteiden tuottamiseksi kiinnostamalla väliainetta. Lasersäde kulkee sarjan heijastimien ja optisten polun säätöelementtien läpi sen kollimaation ja keskittymisen varmistamiseksi ja säteilee lopulta hitsattavana olevan materiaalin nivelpinnan erittäin suurella tehon tiheyspisteellä. ‌

Hitsausprosessin aikana laserhitsauskoneet on jaettu kahteen perustyyppiin eri energiatiheyksien mukaan:

‌ Lämpöjohtohitsaus‌: Kun laservoiman tiheys on alhainen (suunnilleen alle 10^4 ~ 10^5 w/cm²), laserenergia siirretään pääasiassa materiaalin sisäpuolelle lämmönjohtavuuden kautta siten, että materiaalin pinta sulaa ja muodostaa matalan sulan uima -altaan, joka sopii hitsaamaan ohuita levyaineistoja tai tarkkuusosia. Hitsausnopeus on suhteellisen hidas, mutta tarkkuus on korkea.
‌Laser Syvä tunkeutumishitsaus‌: Kun laservoiman tiheys nostetaan yli 10^5 ~ 10^7 w/cm², lasersäde voi nopeasti lämmittää materiaalin pinnan höyrystymislämpötilaan muodostaen "reikävaikutuksen". Korkean lämpötilan höyrypaine ajaa ympäröivän metallin virtaamaan, muodostaen syvän ja kapean avaimenreikäisen sulan uima-altaan. Sula metalli virtaa takaisin avaimenreiän ympärille, jähmettyy jäähdytyksen jälkeen vahvan hitsatun nivelen muodostamiseksi, jolla on syvän tunkeutumisen, suuren nopeuden ja suuren kuvasuhteen ominaisuudet.
‌Laserhitsauskoneiden käyttöetuudet sisältävät suuren tarkkuuden, suuren nopeuden ja alhaisen muodonmuutoksen. Lasersäteen tarkka sijainti- ja tarkennusominaisuudet mahdollistavat mikrotason tarkkuushitsauksen, joka soveltuu erityisesti mikro- ja monimutkaisten rakenteiden hitsaustarpeisiin. Syvän tunkeutumishitsausmoodissa, joka johtuu väkevästä laserenergiasta, sulaa uima -allas on pieni ja syvä, hitsausnopeus on nopea ja tuotannon tehokkuus on korkea. Verrattuna perinteisiin hitsausmenetelmiin, laserhitsauksen lämmön syöttö on hallittavissa, mikä vähentää lämmön jännitystä ja muodonmuutoksia hitsauksen aikana.