Đầu tiên, tia laser là gì? Chùm tia laser đầu tiên trên thế giới được sản xuất vào năm 1960 bằng cách sử dụng bóng đèn flash để kích thích các hạt tinh thể ruby. Do hạn chế về khả năng chịu nhiệt của tinh thể, nó chỉ có thể tạo ra chùm xung rất ngắn với tần số rất thấp. Mặc dù năng lượng cực đại của xung tức thời có thể lên tới 106 watt nhưng đây vẫn là mức năng lượng thấp.
Công nghệ laser sử dụng bộ phân cực để phản xạ chùm tia do tia laser tạo ra sao cho tập trung vào một thiết bị hội tụ để tạo ra chùm năng lượng cực lớn. Nếu tiêu điểm gần phôi, phôi sẽ tan chảy và bay hơi trong vòng vài mili giây. Hiệu ứng này có thể được sử dụng trong quá trình hàn. Sự xuất hiện của CO-công suất cao2và laser YAG công suất cao-đã mở ra một lĩnh vực hàn laser mới. Chìa khóa của thiết bị hàn laze là laze công suất cao-. Có hai loại chính. Một là laser rắn, còn được gọi là laser Nd: YAG. Nd (neodymium) là một nguyên tố quý hiếm, YAG là viết tắt của yttrium nhôm garnet và cấu trúc tinh thể của nó tương tự như hồng ngọc. Bước sóng của laser Nd: YAG là 1,06μm. Ưu điểm chính là chùm tia được tạo ra có thể được truyền qua cáp quang, do đó có thể bỏ qua hệ thống truyền chùm tia phức tạp. Nó phù hợp cho các hệ thống sản xuất linh hoạt hoặc xử lý từ xa và thường được sử dụng cho các phôi có yêu cầu độ chính xác hàn cao. Laser Nd:YAG có công suất đầu ra 3-4 kilowatt thường được sử dụng trong ngành công nghiệp ô tô. Loại còn lại là laser khí hay còn gọi là CO2laze. Khí phân tử được sử dụng làm môi trường làm việc để tạo ra tia laser hồng ngoại có kích thước đồng đều 10,6 μm. Nó có thể hoạt động liên tục và tạo ra công suất rất cao. Công suất laser tiêu chuẩn là từ 2-5 kilowatt.
So với các công nghệ hàn truyền thống khác, ưu điểm chính của hàn laser là:
1. Tốc độ nhanh, độ sâu lớn và biến dạng nhỏ.
2. Hàn có thể được thực hiện ở nhiệt độ phòng hoặc trong các điều kiện đặc biệt, và thiết bị hàn rất đơn giản. Ví dụ, chùm tia laser sẽ không bị lệch khi đi qua trường điện từ; Laser có thể thực hiện hàn trong chân không, không khí và một số môi trường khí nhất định và có thể hàn xuyên qua kính hoặc vật liệu trong suốt với chùm tia laser.
3. Nó có thể hàn các vật liệu chịu lửa như titan, thạch anh, v.v., và cũng có thể hàn các vật liệu không đồng nhất với kết quả tốt.
4. Sau khi tập trung tia laser, mật độ năng lượng cao. Khi hàn các thiết bị có công suất cao-, tỷ lệ khung hình có thể đạt tới 5:1 và tối đa 10:1.
5. Có thể hàn vi mô. Sau khi chùm tia laser được tập trung, nó có thể thu được một điểm rất nhỏ và có thể được định vị chính xác, do đó có thể áp dụng
Nó được sử dụng trong việc lắp ráp và hàn các phôi gia công siêu nhỏ và nhỏ trong sản xuất tự động hàng loạt.
6. Nó có thể hàn các bộ phận không thể tiếp cận và thực hiện hàn từ xa không{1}}tiếp xúc, có tính linh hoạt cao. Đặc biệt trong những năm gần đây, công nghệ truyền dẫn cáp quang đã được áp dụng trong công nghệ xử lý laser YAG, giúp công nghệ hàn laser được quảng bá và ứng dụng rộng rãi hơn.
7. Chùm tia laze có thể dễ dàng phân chia theo thời gian và không gian, cho phép xử lý đồng thời nhiều-chùm tia và đa trạm, cung cấp các điều kiện để hàn chính xác hơn.
Tuy nhiên, hàn laser cũng có những hạn chế nhất định:
1. Nó đòi hỏi độ chính xác lắp ráp cao của phôi và vị trí của chùm tia laze trên phôi không thể được bù đắp đáng kể. Điều này là do kích thước điểm laser nhỏ sau khi lấy nét, đường hàn hẹp và vật liệu kim loại phụ được thêm vào. Nếu độ chính xác của cụm phôi hoặc độ chính xác định vị chùm tia không đáp ứng yêu cầu thì có thể dễ dàng xảy ra các khuyết tật khi hàn.
2. Chi phí của tia laser và các hệ thống liên quan tương đối cao, dẫn đến khoản đầu tư ban đầu lớn.
