Lazerio suvirinimo mašinos darbo principas

Lazerio suvirinimo mašinos veikimo principas daugiausia priklauso nuo labai koncentruotos energijos pluošto, kurį sukuria lazerio šviesos šaltinis, kurį paprastai sukuria lazerio generatorius ir sutelktas į labai mažą plotą per tikslias optines sistemas. Lazerio suvirinimo mašinos naudoja įvairių tipų lazerinius šviesos šaltinius, tokius kaip kietojo kūno lazeriai (tokie kaip ND, pluošto lazeriai) arba puslaidininkiniai lazeriai, kad lazeriniai spinduliai būtų sukuriami jaudindami terpę. Lazerio pluoštas praeina per daugybę atšvaitų ir optinio kelio reguliavimo elementų, kad būtų užtikrintas jo kolimavimas ir fokusavimas, ir galiausiai švitina medžiagos sąnario paviršių, kurį reikia suvirinti su labai didelės galios tankio dėme. ‌

Suvirinimo proceso metu lazerio suvirinimo mašinos yra padalintos į du pagrindinius tipus pagal skirtingus energijos tankius:

‌ Šildymo laidumas suvirinimas: Kai lazerio galios tankis yra mažas (maždaug mažiau nei 10^4 ~ 10^5 W/cm²), lazerio energija daugiausia perkeliama į medžiagos vidų per šilumos laidumą, kad medžiagos paviršius ištirptų ir sudarytų negilią išlydytą baseiną, kuris tinkamas suvirinimo plonoms medžiagoms arba pretenzinėms dalims. Suvirinimo greitis yra gana lėtas, tačiau tikslumas yra didelis.
‌Laserio gilus įsiskverbimo suvirinimas ‌: Kai lazerio galios tankis padidėja iki virš 10^5 ~ 10^7 W/cm², lazerio spindulys gali greitai įkaisti medžiagos paviršių iki garinimo temperatūros, sudarydamas „skylės efektą“. Aukštos temperatūros garų slėgis verčia aplinkinį metalą tekėti, sudarydamas gilų ir siaurą rakto skylės formos išlydytą baseiną. Išlydytas metalas teka atgal aplink rakto skylę, sukietėja atvėsus, kad sudarytų stiprią suvirintą sąnarį, kuris pasižymi gilios prasiskverbimo, didelio greičio ir didelio kraštinių santykio savybėmis.
‌ Lazerio suvirinimo mašinų taikymo pranašumai. Tikslus lazerio pluošto padėties nustatymas ir fokusavimo galimybės leidžia tiksliai suvirinti mikronų lygį, kuris ypač tinka suvirinimo poreikiams mikro ir sudėtingoms konstrukcijoms. Dėl gilios skverbimosi suvirinimo režimo, dėl koncentruotos lazerio energijos, išlydytas baseinas yra mažas ir gilus, suvirinimo greitis greitas, o gamybos efektyvumas yra didelis. Palyginti su tradiciniais suvirinimo metodais, kontroliuojamas lazerio suvirinimo šilumos įvestis, o tai sumažina šiluminį įtempį ir deformaciją suvirinimo metu.